全新數字氣體傳感器感知室內空氣環境

日前，Cambridge CMOS Sensors（CCS）公司在北京舉行“CCS811數字氣體傳感器”新品發布會。該公司產品營銷總監Paul Wilson和大中國區總經理Anthony Pan介紹了新推出的數字氣體傳感器CCS811，并接受了媒體的采訪。CCS簡化了將氣體傳感器解決方案集成至智能手機、可穿戴設備和聯網家用設備中的開發過程。Paul Wilson表示，在傳感器技術領域，CCS擁有獨到的技術優勢，是消費性應用氣體傳感器解決方案領域內的行業領導者。CCS產品獨一無二地基于一種擁有附加智能的CMOS芯片平臺，它可以輕松地集成至一系列用于空氣質量監測和呼吸分析的終端產品中。

CCS產品的關鍵特性包括超低功耗、快速的響應時間、嵌入式智能和超小尺寸。這些特性已經使CCS的產品能夠集成于智能手機、可穿戴設備和智能家居設備中。此外，通過使用標準化的大批量半導體制造工藝，這些氣體傳感器解決方案具備了可擴展性且性價比高。他強調，CCS的產品是市場上較小的氣體傳感器，采用高度可擴展性和成本效益CMOS技術，具有超快速熱瞬態響應，而且高度穩定和可靠。

他說，室內空氣污染物是人們普遍關注的問題，而室內揮發性有機化合物（VOC）可以是室外水平的10倍。其中的一氧化碳、二氧化碳都對人體有不好的影響。因此，有必要進行完整的室內空氣質量檢測。CCS811采用先進算法提供室內環境的CO₂當量指標（eCO₂），可實現直接低水平一氧化碳中毒氣體檢測，包括甲醛等其他來源的揮發性有機化合物（VOC）。為此，擁有行業領先本地環境監測氣體傳感器解決方案的半導體公司CCS推出了其超低功耗微型氣體傳感器產品系列CCS800的首款數字產品CCS811。

打造消費類氣體檢測

Paul Wilson介紹，以往的氣體傳感器要么體積大，要么成本高，都不適合消費類產品應用。CCS811將金屬氧化物氣體傳感器和微控制器子系統集成在一起，從而使得智能手機、可穿戴設備和聯網家用設備能夠實現室內空氣質量（Indoor Air Quality，IAQ）監測，并簡化了設計，延長了電池續航時間，縮減了系統成本。

該傳感器基于CCS獨有的微加熱板技術，與傳統的金屬氧化物氣體傳感器相比，CCS811提供高度可靠的氣體傳感器解決方案，以及快速的測試周期，顯著地降低了平均功耗。其具體特性與優點包括：內置微控制器用來管理傳感器驅動模式與測量揮發性有機化合物（VOC）；板載處理能力無需主機干預即可提供等效二氧化碳（eCO₂）等級或總揮發性有機化合物（TVOC）指標；標準的數字接口簡化了硬件和軟件的集成，實現更快的上市時間；優化的低功耗模式延長了便攜式應用中的電池續航時間；2.7mm x 4.0mm LGA封裝實現了小尺寸設計；外圍元件數量低，節省高達60%的PCB占板面積；經驗證的技術平臺為大批量和可靠性而設計（使用期長于5年）。

Paul Wilson稱，首款數字氣體傳感器CCS811可用于監測本地環境。CCS為客戶提供一系列產品，這些產品主要通過為個人帶來空氣質量檢測功能來滿足消費市場需求。通過將CCS811氣體傳感器輕松地集成至智能手機、可穿戴設備與聯網設備中，CCS的客戶可以使其產品實現差異化，使個人基于可靠的室內空氣質量測量來控制其周遭環境。

據介紹，CCS811在結構上包括金屬氧化物（MOX）氣體傳感器、微控制器、模數轉換器（ADC）和I²C數字接口；所有這些功能都集成到單一小型化的、尺寸為2.7mm×4.0mm、腳距為0.6mm的平面柵格陣列（LGA）封裝中，適用于低成本的PCB技術。

基于其微加熱板（Micro-hotplate）技術的CCS811可用于檢測乙醇（酒精）和危險氣體，例如一氧化碳（CO）和各種各樣的揮發性有機化合物（VOC）。這種獨一無二的技術通過非常快速的測量周期和測量時間，顯著地降低了功耗。

CCS811支持多種低功耗優化測量模式，在進行主動式傳感器測量時每分鐘的功耗低于1.2mW，空閑模式下低于6μW。其內置微控制器在使用智能檢測算法進行氣體檢測時，可管理傳感器驅動模式、數模轉換器測量，并處理原始傳感器數據，以表現真實世界環境中的等效二氧化碳（eCO₂）等級或總揮發性有機化合物（TVOC）的測量值，真實世界環境中揮發性有機化合物產生的主要原因是人。這種板載處理功能降低了總體系統的功耗，并減少了主系統所需進行的處理。

CCS811支持與應用處理器兼容的標準I²C數字接口，提供高度集成的解決方案。與使用分離式氣體傳感器和微控制器芯片的解決方案相比，分離式方案通常需要2個或更多的附加元件，而CCS811可以節省設備的物料清單成本以及高達60%的占板面積。

Paul Wilson較后表示，CCS811現已可提供樣片，它采用10引腳、尺寸為2.7mm×4.0mm、腳距為0.6mm的平面柵格陣列（LGA）封裝，從而適合于空間受限的便攜式應用。CCS811在一萬片采購批量時的單價為5.82美金。CCS811還提供客戶評估套件，配有基于Windows的軟件，提供傳感器測量和記錄結果。

ccmoss.com

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