SGP 30 - Der revolutionäre Metalloxid-Halbleiter-Sensor

Der erste Siloxan-resistente Metalloxid-Halbleiter-Sensor (MOS) für flüchtige organische Verbindungen

Bei herkömmlichen Metalloxid-Halbleiter-Sensoren (MOS) lassen sich Siloxane (die ein geringes Molekulargewicht aufweisen) über die Betriebstemperatur des Sensorelements ohne Weiteres thermisch in Siliziumdioxid (SiO2) zersetzen. SiO2 würde zur Deaktivierung des Katalysators im Sensorelement führen und somit die Widerstandsfähigkeit des Sensors an der Luft verringern, die Sensitivität des Sensors gegenüber dem Zielgas verändern und die Reaktionszeit vergrößern. Die Änderungen sind irreversibel, eine langfristige Exposition gegenüber Siloxanen führt zur Funktionsuntüchtigkeit des Sensors.

Siloxane sind zum Beispiel enthalten in:
• Hüllen von Mobiltelefonen
• Innenbereichen
• den am häufigsten vorkommenden flüchtigen organischen Verbindungen, die vom Menschen emittiert werden (Tang et al, Environ. Sci. Technol. Left (2015))

Die proprietäre Metall-Oxid-Technologie und Multipixel-Plattform von Sensirion verleihen dem SGP30 eine vortreffliche Robustheit gegenüber Siloxanen, die eine einzigartige langfristige Stabilität und Genauigkeit ermöglicht.

Der erste MOS-Sensor mit Genauigkeitsangabe

Alle SGP30-Sensoren werden bei der Fertigung kalibriert und nur Sensoren, die den Spezifikationen genügen, kommen auf den Markt.

Der erste MOS-Sensor mit On-Chip-Signalverarbeitung

Der SGP30 umfasst vier MOS-Sensorelemente in einem Paket, das durch temperaturregulierte Mikroheizkörper auf die optimale Temperatur gebracht wird. Die Elemente weisen eine Sensitivität gegenüber flüchtigen organischen Verbindungen und Wasserstoff auf. Der Sensor misst die Gesamtkonzentration flüchtiger organischer Verbindungen und errechnet die CO2-Konzentration, indem die Wasserstoffkonzentration gemessen wird. Der Sensor weist einen integrierten dynamischen Baseline-Korrekturalgorithmus auf. Der Sensor gibt die VOC- und CO2eq- Gesamtwerte über eine I2C-Busschnitttstelle an.

Der SGP30-Sensor misst nicht die CO2-Konzentration, er errechnet die Konzentration auf Grundlage einer Messung der Wasserstoffkonzentration. Im menschlichen Atem sind erhebliche Wasserstoffkonzentrationen enthalten (ca. 10 ppm) und CO2 (ca. 4%). In Innenbereichen sind Menschen die einzigen großen Wasserstoff- und CO2-Quellen. In solchen Fällen ist es möglich, die CO2-Konzentration anhand der gemessenen Wasserstoffkonzentration zu errechnen. Die Wasserstoff-CO2-Korrelation ist aufgrund von Abweichungen je nach Person nicht hundertprozentig genau, jedoch ausreichend, um Belüftungen oder Luftbefeuchter zu steuern.

Warum werden flüchtige organische Verbindungen (VOC) gemessen?

30% der Neubauten weisen eine schlechte Luftqualität in Innenräumen (IAQ) auf, 20% der Personen klagen über vorübergehende oder chronische Schmerzen aufgrund einer schlechten Luftqualität in Innenräumen (Sick-Building-Syndrom), ein erhöhtes VOC-Niveau wirkt sich in erheblicher Weise negativ auf die kognitiven Fähigkeiten wie z. B. strategisches Denken und Entscheidungsfindung aus usw..
Das deutsche Gesundheitsamt definiert das TVOC-Niveau gemäß nachstehender Tabelle. Das TVOC-Niveau und die entsprechenden Empfehlungen basieren auf den Ergebnissen einer Vielzahl kontrollierter Expositionsstudien, die eine Verbindung zwischen erhöhtem TVOC-Niveau und nachteiligen Gesundheitsauswirkungen offenbarten.

Weitere Informationen über die Produkte von Sensirion finden Sie auf unseren Sensirion-Webseiten oder kontaktieren Sie uns unter sensirion@soselectronic.com.