【应用】基于MiCS-5524半导体传感器和SM-UART-01L双通道粉尘传感器的空气质量模组设计开发方案

时间： 2019-08-20 来源：Amphenol Sensors

技术问答

安费诺旗下SGX Sensortech生产的MiCS-5524是一款基于MEMS架构，金属氧化物原理的半导体传感器，适用于家用煤气泄露检测（一氧化碳检测），家用天然气泄漏检测（甲烷等可燃性气体检测），室内空气质量检测（有机物挥发物，VOC，恶臭等检测），呼吸空气质量检测等应用。

安费诺的SM-UART-01L 双通道粉尘传感器是一款利用光学探测法检测空气中粉尘浓度的数字式激光粉尘传感器。该传感器依据光学原理放置一个激光发射管作为光源和一个光感测器。光感测器能够感测空气中尘粒所反射的红光, 通过遮挡光的体积估算出灰尘的质量。

笔者参与设计的模组包含了TVOC、CO2、PM2.5和温湿度的多环境因素的检测，主要是给空气盒子的应用提供完整的空气参数的检测部件。

产品系统架构如下图：系统主控使用的是意法半导体的STM32F030K8C6，TVOC传感器使用的是安费诺的MiCS-5524，模拟信号输出；PM2.5传感器使用的是安费诺的SM-UART-01L，采用UART接口；温湿度传感器使用的是Silicon labs的Si7020，采用I2C接口。

安费诺 MiCS-5524气体检测性能参数如下：

安费诺 SM-UART-01LPM2.5粉尘检测性能参数如下：

原理图：

实物图片：

模组产品测量范围和精度：

TVOC：范围0-1000ppb，精度1ppb

PM2.5： 1-999ug/立方米

温度：-10 to 85摄氏度，精度0.4摄氏度

湿度：0-80%RH，精度4%

开发过程中遇到的问题：

MiCS-5524的一致性。由于MiCS-5524本身结构原理问题，造成本身一致性比较差。我们先使用单一线性关系来进行模拟信号的转换，出现一致性大概有20%的偏差。随机选取20只样品，进行了分段线性测试和测量结果分析。最后采用分段线性，对MiCS-5524的转换结果进行了处理。
MiCS-5524的标定。按照理论上来讲，出厂前应该使用零气环境下进行标定。这样为大规模生产环境提出了较为严苛的要求。我们最后采用了室内通风，室温在25度左右的环境，来作为标定环境，测试出来效果也不错。这个可以作为使用MEMS气体传感器标定的一个参考环境。

产品程序流程图：

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由智心提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

【应用】测温精度0.1℃的微小型温度传感器在冷链中的应用，宽测温范围-90到150 ℃

在疫苗冷链测温车及疫苗冷库中，经常需要很精准的温度控制。低温的要求一般会到-70℃。很多半导体测温产品无法在这个温度下工作。安费诺（Amphenol Sensors）推出的温度传感器DC95F302V产品，最低测温温度为-90℃到150 ℃。

应用方案发布时间 : 2021-12-22

【应用】超小尺寸、±0.1℃高精度温度传感器SC30F103VN应用于PCR光纤板温度传感

新冠疫情全球爆发，用于病毒核酸检测的PCR仪器成为最热门的产品，基于半导体制冷的快速升降温PCR仪应用中，反应试剂的温度控制是最核心的功能环节，采用安费诺公司推出的SC30F103VN温度传感器，能够完美应用于PCR仪光纤板的温度传感，帮助PCR仪核酸检测更准确。

应用方案发布时间 : 2020-09-02

【应用】测量精度达±24ug/m3的双通道粉尘传感器SM-UART-01D，适用于检测车厢内PM2.5浓度

在汽车车厢内的PM2.5浓度检测系统中，Amphenol Sensors推荐使用的是旗下Telaire的双通道粉尘传感器SM-UART-01D，该产品兼具了红外方案的长寿命工作和激光方案的高精准工作优点，测量误差较低，数据传输波特率达9600 bps，波特率误差不超过1%，而测量时间仅为5s(激光通道)/22s/30s(红外通道)，能够有效提升PM2.5浓度检测系统的工作性能。

应用方案发布时间 : 2019-08-16

研讨会2024年世强硬创新技术研讨会：IC、元件、材料、电气、电机、国产化等最新产品与前沿技术

立即报名并查看日程！世强硬创新技术研讨会联合全球1000家顶级原厂发布2024最前沿技术、最新产品以及解决方案，助力硬件企业工程师快速了解市场新品动态，点燃创意火花，加速研发项目进度。

活动发布时间 : 2023-10-24

Amphenol Sensors(安费诺) 汽车传感器选型指南

目录- 汽车传感器解决方案介绍车厢空气质量系列传感器排放处理系列传感器新能源汽车传感器应用测量汽车应用中最为关键的参数

型号- SM-UART-01L,PT200,T6703,TPMS,DPS,G-CAP2,SM-UART-01D,A2103,NPI-19,T6713,A-2102,EGR,A-2103,NPP-301,GE-1935,A-2121,ZTP,DPF,SM-UART-01L+,SM-PWM-01C,NPX1

选型指南 - AMPHENOL SENSORS PDF 中文下载

【视频】TEC控温技术与控温设备介绍

型号- RC24-4-01LS,PR-59,AUC0512DB,LZ302Z-210,H1000,SC30F103VN

商品及供应商介绍 - 鸿富诚,SEKORM世强硬创电商,LAIRD THERMAL SYSTEMS,台达,II-VI MARLOW,AMPHENOL SENSORS PPTX 中文下载

气体传感器定制

安费诺可定制红外传感器、电化学传感器、半导体传感器、催化燃烧传感器、热导传感器及微型传感头、固定气体探测头等100多种型号传感器，支持检测NH3、CO、NO2、CO2、乙烯、丙烷、甲烷、苯、乙炔、HCVOCCH4及可燃气体等。

服务提供商 - AMPHENOL SENSORS SGX SENSORTECH 进入

Amphenol Sensors(安费诺)/Telaire 空气质量传感器选型指南

目录- OEM CO2模块 OEM集成智能粉尘传感器 OEM恶劣环境传感器空气质量工程开发工具包其他传感技术

型号- T6613-X,SM-UART-01L,T6715,T6615,T6703,T6615-X,T3000,T9602,T61715,T6715-X,T61703,SM-PWM-01S,T6700,T61713,T6713-X,T6600,T6713,T61700,T6613,SM-PWM-01C-JS,AM-PWM-01C-JS,T6000,T6715X,SM-PWM-01C

选型指南 - AMPHENOL SENSORS - 01/2017 PDF 中文下载

【产品】供电电压3.5-5.5V的TVOC气体传感器AGS02MA，采用MEMS工艺，内含已校准数字信号输出

奥松电子推出的AGS02MA是一款含有已校准数字信号输出的MEMS半导体智能TVOC气体传感器。它使用专用的数字模块采集技术和气体感应传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性，有低功耗高灵敏度、快速响应、高可靠性和稳定性、成本低、驱动电路简单等特点。

产品发布时间 : 2022-03-21

有没有氮氧传感器陶瓷芯片？目前本人自研氮氧传感器电控方案已成功，附自研氮氧传感器VS大陆传感器装车测试对比曲线图

世强代理的安费诺旗下SGX品牌的气体传感器，其中MICS-4514可以检测氮氧化合物，请参考：MiCS-4514 a compact MOS sensor Data Sheet【选型】Amphenol Sensors(安费诺)/SGX Sensortech 红外/半导体/电化学/气体传感器传感器选型指南

技术问答发布时间 : 2020-03-30

【经验】以安费诺 MiCS-5524为例介绍金属氧化物气体传感器以及使用方法

安费诺的空气质量传感器，根据测量原理不同分为金属氧化物、电化学、非色散红外、催化燃烧等等类型。其中金属氧化物MOS类传感器，基于半导体硅工艺适合大批量生产，成本低适合于智能家居、消费类家电领域。本文面结合MiCS-5524为例介绍MOS类传感器和使用方法。

设计经验发布时间 : 2020-10-11

安费诺SGX气体传感器选型：MEMS金属氧化物半导体/催化燃烧/电化学/红外气体传感器

本文主要介绍安费诺旗下SGX的气体传感器，从工作原理及主要的性能优势等方面介绍SGX的气体传感器。SGX的气体传感器根据其检测原理主要有四类，下面通过分析不同类型传感器的优缺点及主推型号的具体参数等方面，为工程师设计选型提供参考。

器件选型发布时间 : 2020-10-23

【经验】MiCS-5524在进行TVOC测量时需要注意的设计要点-温度部分

能够快速、简单的定性检测出环境中VOC是否超标成为了目前VOC检测的迫切要求。MiCS-5524是众多测试方法中，基于MEMS原理的一个不错的选择。MEMS结构的VOC传感器会随着温度和湿度的变化而变化，所以需要通过算法来进行补偿。所以我们搭建了测量模型来实现相关的测量。

设计经验发布时间 : 2019-08-22

SM-UART-01L+ / SM-UART-04L RoHS Conformity Declaration

型号- SM-UART-04L,SM-UART-01L+

测试报告 - AMPHENOL SENSORS - 28-Nov-2018 PDF 英文下载

【产品】测量误差小于+/-15%的数字式激光粉尘传感器SM-UART-01L+

Amphenol Sensors（安费诺）的SM-UART-01L+数字式激光粉尘传感器，依据光学原理放置一个激光发射管作为光源和一个光感测器，光感测器能够感测空气中尘粒所反射的红光。传感器能检出像香烟烟雾一样细小的微粒，并能通过信号输出的脉冲波形的不同，从较大粒径的房屋粉尘中分辨出烟雾大小的微粒。

新产品发布时间 : 2019-07-13