除了 CO₂ 之外，封闭空间的空气质量还可能受到其他污染物的影响。ScioSense ENS16x 系列等多种气体传感器可提供更智能、更全面的解决方案，用于检测有害化合物并优化住宅和车辆的通风。

空气对我们的生活至关重要，其质量直接影响我们的健康和幸福。随着时间的推移，污染的空气会引发各种健康问题。因此，可靠的空气质量监测势在必行，尤其是在家庭、办公室或车辆等封闭空间。传统的监测仪只关注二氧化碳 (CO₂)，无法全面反映空气质量。 本文探讨了多种气体传感器如何为实时评估空气质量提供更全面、更准确的方法，并讨论了使用 ScioSense ENS16x系列进行空气质量监测的特点、应用和优势。

室内和车内空气质量的重要性

封闭环境中的空气可能含有多种看不见的污染物，包括挥发性有机化合物（VOC）、二氧化碳（CO₂）、二氧化氮（NO₂）、甲醛和微粒物质。通风不良和密闭的建筑设计进一步加剧了这些污染物的积累，使室内空气质量成为一个重大的健康问题。

根据世界卫生组织（WHO）的指导方针，接触挥发性有机化合物会导致呼吸道刺激、过敏反应，甚至增加罹患某些癌症的风险。此外，这些化合物还会扰乱睡眠、引发头痛，并加重哮喘或其他慢性呼吸道疾病患者的症状。儿童、老人和已有健康问题的人尤其容易受到影响。不同的化合物会产生不同的影响。例如，苯与急性髓性白血病和基因毒性有关，而甲醛可引起感官刺激，并与鼻咽癌和髓性白血病有关。二氧化氮通常从煤气灶和燃烧过程中排放，可导致呼吸道症状、气道炎症和免疫防御功能下降。同样，即使是微量的三氯乙烯和四氯乙烯等物质也与器官损伤和各种癌症有关。1, 2 由此可见，对室内空间进行全面的空气质量监测非常重要。

在车内进行空气质量监测变得更加重要，因为车内空间狭小，污染物来源更多，情况往往更糟。例如，发动机排放的废气会从外部渗入车厢，或者乘员自身呼出的二氧化碳和水蒸气也会导致空气质量下降。考虑到现代通勤的频率和持续时间，保持车内空气清新是保证健康和安全的必要条件。

用于智能空气质量监测的多种气体传感器

传统的空气质量监测系统通常依赖 CO₂ 传感器等单参数传感器。然而，这种方法忽略了一个重要方面，即即使 CO₂ 含量较低，空气中也可能存在挥发性有机化合物和氧化性气体等有害物质。仅仅依靠 CO₂ 可能会导致清洁空气误报。

然而，ScioSenseENS16x系列等先进的多气体传感技术通过提供全面的空气质量视图，克服了这一局限性。ENS16x 系列采用 TrueVOC® 技术，该技术集成了先进的金属氧化物（MOX）气体传感元件和智能片上算法。TrueVOC® 将精确的硬件设计与专有的数据处理技术相结合，将复杂的混合气体可靠地解释为准确、可操作的空气质量指标。这种组合使传感器能够以高灵敏度和高精度检测挥发性有机化合物和氧化性气体的复杂模式。嵌入式算法可解释传感器的原始数据，提供有意义的空气质量指标，如等效 CO₂（eCO₂）和总挥发性有机化合物（eTVOC），而无需复杂的外部校准或数据处理。

此外，使用多种气体传感器的主要好处之一是提高能效。例如，在一项实际试验中，健身房中使用 TVOC 传感器的按需控制通风（DCV）系统与使用 CO₂ 传感器的类似系统相比，运行时间缩短了 24%。尽管运行时间缩短了，但该系统仍保持了用户对空气质量的良好评价，总成本也降低了 60%，这证明了基于 VOC 的控制可以在不影响用户舒适度的情况下优化通风性能。1

ScioSense ENS16x 系列的主要特点

ScioSense 的 ENS16x 系列包括ENS160 和 ENS161型号。这些金属氧化物气体传感器专为高精度、低功耗和智能化空气质量监测而量身定制。

多参数空气质量监测

ENS16x 系列可实时测量多项空气质量关键指标。它提供 eCO₂、eTVOC 和空气质量指数值的输出，包括标准化（AQI-S）和基于 UBA 的（AQI-U），其中 UBA 指的是德国环境署（Umweltbundesamt），其空气质量指南在欧洲广泛使用。eCO₂ 指标估算 CO₂ 浓度，而 eTVOC 读数则通过检测多种挥发性有机化合物，对室内空气新鲜度进行总体评估。而空气质量指数值则是一种直观指标，可简化空气质量管理系统的决策。

采用片上气体算法的嵌入式智能系统

ENS16x 被誉为 “有大脑的传感器”，因为与只提供原始数据的传统传感器不同，ENS16x 包含一个功能强大的板载微控制器，可运行复杂的气体算法。这种嵌入式算法会根据环境因素和内部校准数据不断解释传感器读数，从而生成有意义的空气质量指标。因此，传感器开箱即可提供可用数据。开发人员无需实施复杂的信号处理或花时间微调参数，从而加快了产品上市时间，并确保了各产品线之间更高水平的一致性和可靠性。

超低功耗

高能效 ENS16x 系列支持多种工作模式，以适应不同的功率预算。在超低功耗配置中，传感器的平均工作电流可低至 150 µA，即使在便携式空气质量检测仪等电池供电设备中也能实现连续监测。对于要求更高精度或更快响应时间的应用，传感器可以动态切换到更活跃的配置，在精度和功耗之间实现平衡。这种灵活性使产品设计人员能够根据最终应用的具体需求对能源使用进行微调。

集成湿度和温度补偿功能

湿度等环境条件会影响气体与传感器表面的相互作用，从而使空气质量读数出现偏差。ENS16x 系列通过内置自动湿度和温度补偿功能来应对这一挑战。该传感器利用来自配套传感器的温度和湿度读数，最好是 ScioSense ENS21x 的温度和湿度读数，确保在各种环境下都能获得准确的读数。这种补偿完全在片上完成，无需外部传感器或手动校正。

多种接口选项，轻松集成

ENS16x 系列提供灵活的数字接口选项，包括 I²C 和 SPI，可轻松连接到各种微控制器和片上系统 (SoC) 平台，适用于消费电子产品、智能家居集线器、HVAC 控制器或汽车 ECU。双接口支持还使开发人员能够优化系统性能，无论他们需要的是更高速的通信还是最少的引脚使用。这使得 ENS16x 能够轻松融入现有的硬件生态系统，而无需进行大量的重新设计，从而减少了嵌入式团队的开发摩擦。

紧凑型封装，兼容表面贴装

ENS16x 传感器采用紧凑型 4 mm x 5 mm 焊盘栅格阵列 (LGA) 封装，外形小巧，非常适合空间敏感型设计。其表面贴装外形尺寸支持自动拾取贴装，从而简化了大批量生产中的生产工作流程。

在智能家居和汽车中的应用

在智能家居中，ENS16x 系列等多气体传感器可集成到空气净化器、通风设备和恒温器等家庭自动化系统设备中，并能对有害气体的存在做出动态反应。

对挥发性有机化合物的实时检测使设备能够根据实际污染物水平调节其活动，而不是依赖于基于时间的触发或手动触发。例如，当检测到清洁活动或烹饪后的挥发性有机化合物含量激增时，空气净化器就可以提高其性能。同样，配备了这些传感器的暖通空调系统也能在室内污染物水平上升时预先增加气流，尤其是在间歇性占用的空间。ENS16x 系列提供的 eCO₂和 eTVOC 估计值可用于智能 HVAC 算法，在改善空气质量和节约能源之间取得平衡。这些传感器还可嵌入电池供电或硬线连接的智能家居设备，而不会影响系统的复杂性或维护周期。

同样，在汽车中，密闭的车厢会吸附来自内部材料、外部排放物和乘客呼吸的污染物。ENS16x 系列可使暖通空调系统动态调节气流，从而改善车内空气质量，确保更健康、更舒适的驾乘体验。

结论

ScioSense 多气体传感器 ENS16x 系列具有先进的特性和功能，可提供高度准确的实时空气质量监测，从而实现更智能的自动化并改善健康状况。它们能够检测多种污染物，并将数据转化为可操作的输出结果，因此是注重健康的智能产品的理想之选。

寻求尖端空气质量监测解决方案的原始设备制造商 (OEM) 和工程师应访问 ScioSense 网站了解有关其先进产品的更多信息。

参考资料

1. 测量挥发性有机化合物，保持较高的室内空气质量。点击 单击此处阅读技术文章。
2. 世界卫生组织。 (2010). 世界卫生组织室内空气质量准则：选定污染物。世卫组织欧洲区域办事处。
3. ENS160 数字式金属氧化物多气体传感器数据表。
4. ENS161 数字式金属氧化物多气体传感器数据表。
5. 直观的空气质量洞察 - ENS161 ENS161：有大脑的传感器.

*文章由Wevolver 发布，作者：Taha Khan