SGP30: il rivoluzionario sensore a semiconduttore a ossido di metal

Il primo sensore COV a semiconduttore a ossido di metallo (MOS) resistente ai silossani

I silossani, nei tradizionali sensori MOS (con peso molecolare basso), possono essere facilmente decomposti termicamente in biossido di silicio (SiO2) dalla temperatura di lavoro dell’elemento di rilevamento del sensore. Il SiO2 potrebbe provocare la disattivazione del catalizzatore nell’elemento di rilevamento e di conseguenza diminuire la resistenza del sensore nell’aria, alterare la sua sensibilità al gas target e aumentare il tempo di risposta. I cambiamenti sono irreversibili, l’esposizione a lungo termine ai silossani rende il sensore non funzionante.

I silossani contengono ad esempio:
• cover per cellulare;
• vnútorné prostredie (prostredie vo vnútri budov, bytov, domov a podobne)
• i COV più abbondanti emessi dall’uomo [Tang et al, Environ. Sci. Technol. Left (2015)].

La tecnologia proprietaria a ossido di metallo e la piattaforma multi-pixel di Sensirion conferiscono a SGP30 una robustezza senza confronti contro i silossani, con conseguente stabilità e accuratezza uniche a lungo termine.

Il primo sensore MOS con specifiche di accuratezza

Ogni sensore SGP30 viene calibrato durante la produzione. Solo i sensori che soddisfano le specifiche vengono commercializzati.

Il primo sensore MOS con trattamento del segnale on-chip

SGP30 contiene quattro elementi di rilevamento MOS in un pacchetto riscaldato a temperatura ottimale da un micro-riscaldatore regolato in base alla temperatura. Gli elementi sono sensibili a COV e idrogeno. Il sensore misura la concentrazione totale di COV e calcola la concentrazione di CO2 misurando la concentrazione di idrogeno. Ha in dotazione un algoritmo di correzione della linea di base dinamica. Il sensore fornisce valori COV e CO2eq totali attraverso bus I2C.

SGP30 non misura la concentrazione di CO2 ma calcola la concentrazione in base alla misurazione della concentrazione di idrogeno. Il respiro umano contiene notevoli concentrazioni di idrogeno (circa 10 ppm) e di CO2 (circa il 4%). Gli esseri umani sono l’unica fonte principale di idrogeno e CO2 negli ambienti interni. In tal caso, è possibile calcolare la concentrazione di CO2 dalla concentrazione di idrogeno misurata. La correlazione tra idrogeno e CO2 non è perfetta a causa delle variazioni tra individui, ma è sufficiente per controllare la ventilazione o i purificatori d’aria.

Perché misurare i COV?

Il 30% dei nuovi edifici presenta una cattiva qualità dell’aria in ambienti chiusi (IAQ), il 20% delle persone lamenta dolori temporanei o cronici a causa della cattiva IAQ (sindrome dell’edificio malato), valori COV aumentati hanno un effetto negativo notevole sulle capacità cognitive come il pensiero strategico e la presa di decisioni ecc.

Il Ministero della salute tedesco definisce i livelli di TCOV come mostrato nella tabella seguente. I livelli di TCOV e le raccomandazioni corrispondenti si basano sui risultati di un gran numero di studi sull’esposizione controllata che hanno stabilito una relazione tra livelli di TCOV aumentati e gli effetti avversi sulla salute.

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