嗅探空氣：用于監(jiān)控空氣質(zhì)量和安全性的傳感器

　　我們知道，象微粒和有毒氣體之類(lèi)空氣污染對(duì)人體健康是有害的。 另一方面，在工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)生自不良燃燒工藝的高濃度氣體，如甲烷、丙烷和一氧化碳，可能存在直接安全風(fēng)險(xiǎn)。 為了克服這些問(wèn)題，社會(huì)各個(gè)群體，如房屋業(yè)主、商業(yè)建筑或工業(yè)場(chǎng)所運(yùn)營(yíng)商、城市管理部門(mén)以及環(huán)境機(jī)構(gòu)，都需要有設(shè)備來(lái)監(jiān)控空氣質(zhì)量，檢測(cè)是否存在各種氣體。

　　空氣污染調(diào)查

　　根據(jù)世界衛(wèi)生組織 （WHO） 報(bào)告，空氣污染，特別是顆粒物 （PM） 污染，會(huì)直接導(dǎo)致各種疾病和死亡。 可能最多只有 10 或 25 微米大小的小微粒（稱(chēng) PM10 和 PM25），對(duì)健康威脅最大。 此類(lèi)尺寸的顆粒通常由公路車(chē)輛以及家庭和工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生，也有來(lái)自然來(lái)源，如土壤和沙子。 無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，人們都有可能受到高濃度 PM 污染的傷害。據(jù)歐洲環(huán)境機(jī)構(gòu) 2012 年報(bào)告所稱(chēng)，歐盟有超過(guò) 80% 的城市人口受到 PM 顆粒的傷害，PM 水平高于 2005 年 WHO 的空氣質(zhì)量指導(dǎo)要求。

　　城市當(dāng)局面臨提升空氣質(zhì)量的壓力。 各種與交通相關(guān)的方案已經(jīng)得到實(shí)施，以減少市中心的車(chē)輛排放污染。 許多城市已經(jīng)收取交通擁堵費(fèi)，以減少車(chē)流量，同時(shí)其它包括英國(guó)伯明翰和考文垂市主導(dǎo)的氫燃料電池車(chē)輛試驗(yàn)和倫敦?zé)o線電動(dòng)車(chē)充電在內(nèi)的研究和試運(yùn)行工作正如火如荼的展開(kāi)，其終極目標(biāo)就是建立廣泛使用電動(dòng)車(chē)的可行基礎(chǔ)設(shè)施。 準(zhǔn)確的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)將為當(dāng)局提供重要信息，幫助倉(cāng)位評(píng)估此類(lèi)努力的成果。

　　空氣質(zhì)量監(jiān)控

　　就室內(nèi)空氣質(zhì)量 （IAQ） 來(lái)說(shuō)，家庭和辦公室已有使用空氣凈化器。 最近有高端系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，其中就帶有監(jiān)控空氣質(zhì)量的智能傳感器。 這種信息可以通過(guò)屏幕顯示給用戶，并且可以用于調(diào)節(jié)凈化器，以便采用最適當(dāng)方式來(lái)清除各種氣體以及顆粒，如碎頭發(fā)、灰塵和煙草煙。

　　Sharp GP2Y1010 就是一個(gè)灰塵傳感器，能夠使用紅外 LED 和光電晶體管檢測(cè)出周?chē)h(huán)境所存在的顆粒數(shù)量。 空氣樣本可以通過(guò)傳感器外殼中的一系列孔提取從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，這些孔一般位于 IR LED 和檢測(cè)器的上面，如圖 1 所示。