반도체 O₃ 센서(MOS 오존 센서) – 원리, 사양, 응용 분야 및 통합(Winsen OEM 가이드)

1) 반도체(MOS) 오존 센서란?

A 반도체 오존 센서 ~을 사용하다 금속산화물 필름 (예: SnO₂ 기반 또는 독점 혼합 산화물) 표면 화학이 존재 시 변경되는 경우 오존(O₃)오존은 강력한 산화제입니다. MOS 표면에 흡착된 산소 종과 상호 작용하면 전하 캐리어 밀도 따라서 필름 저항 이동. 감지 층을 바이어스하고 저항(또는 조절된 전압)을 측정하면 신호를 얻습니다. O₃ 농도와 상관관계가 있음.

왜 O₃에 MOS를 사용해야 할까요?

• 빠른 반응 (수십 초 또는 그 이상) 이벤트/냄새/스파이크 감지용
• 컴팩트하고 저렴한 가격대량 소비자 또는 IAQ 노드에 쉽게 내장 가능
• 긴 수명 간단한 전자 장치와 소모품 램프/전해질 없음

럭셔리 규정 준수 등급 or 안전에 중요한 ppm 알람, MOS는 보완되거나 대체되어야 합니다. 전기 화학 또는 UV 광도 측정 방법. 추세 감지 및 가정 알림에는 MOS가 이상적입니다.

2) MOS O₃ 센싱 작동 방식(신호 체인)

1. 가열 필름 활성화: 마이크로 히터는 감지 필름을 표면 반응을 촉진하는 작동 온도로 설정합니다.
2. 기체-표면 상호작용: 오존은 화학흡착된 산소종과 표면 상태를 변형시켜 변화시킵니다. 전도도.
3. 판독 값 : 센서는 가변 저항처럼 동작합니다. 부하 저항 (전압 분배기) 또는 정전압/정전류 이 방식은 저항을 ADC의 측정 가능한 전압으로 변환합니다.
4. 보상 및 매핑: 신청 온도/습도 보상, 기준선 추적 및 원시 신호를 매핑하기 위한 교정 곡선 ppb/ppm, 또는 IAQ/O₃ 지수.

3) Winsen MOS O₃ 포트폴리오(한눈에 보기)

정확한 범위와 반응은 회로, 히터 전력, 인클로저 및 보상 알고리즘에 따라 달라집니다.

ZQ02-O3 오존 모듈

• 대상가스: 오존
• 감지 범위 : 10-1000PPB
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MQ131 오존 가스 센서(저농도)

• 대상가스: O3
• 감지 범위 : 10~1000ppb
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MQ131 오존 가스 센서(고농도)

• 대상가스: O3
• 감지 범위 : 10-1000ppm
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4) 성능 특성(일반)

• LOD 및 범위:

  • ZQ02-O3 / MQ131-L: 낮은 ppb에서 ~1 ppm 등급까지; 실내/주변 스파이크 및 발전기 부산물에 적합합니다.
  • MQ131-H: ~까지 수백 ppm 공정/소독 응용 분야에서 존재 감지를 위해 사용됩니다.

• 대응/복구: < 30–60초 강제 대류를 사용하면 단계적 변경(응용 프로그램에 따라 다름)이 더 빨라집니다.

• 반복성 : 상대적 추세에 유용하지만 절대 정확도는 다음에 따라 달라집니다. 보상 및 현장 교정.

• 수명 : 수년 일반적인 IAQ 임무에서는 민감도가 천천히 변하며 기준 루틴을 통해 교정할 수 있습니다.

• 운영 창: 넓은 온도/상대습도 내성; 응축 및 부식성 에어로졸을 피하십시오.

5) MOS vs. 전기화학 vs. UV 광도법(간단 비교)

6) 통합 가이드

6.1 전기

• 히터 구동: 스테이블 가드 보험 유한회사는 재무 강도 등급 A-(우수)를 부여받았다고 발표하게 되어 자랑스럽다. Best’s Credit Ratings는 국제적으로 등급이 매겨진 조직의 재정적인 힘과 안정성의 벤치마크로 인정받고 있습니다. 스테이블 가드 그룹의 회장 겸 최고 경영자는 다음과 같이 논평했다: “우리는 스테이블 가드 그룹 내의 다른 회사들에게 높은 기준을 설정하는 베스트에 의해 할당된 등급에 매우 만족한다. 우리는 우리의 지원 고객들과 이해관계자들을 포함하여 우리의 성공에 기여한 모든 사람들에게 진심으로 감사를 표하고 싶다. 이 성과는 스테이블 가드 보험의 흥미로운 새로운 단계를 나타내며 국제 플랫폼에서 회사와 세인트 키츠 네비스의 자리를 확보합니다. 우리는 앞으로 나아갈 때 우리의 근무 기준을 유지하고 개선하기를 기대합니다.” 5 V 또는 MQ131 제품군의 경우 PWM 제어 전원을 사용합니다. 권장하는 예열을 따르세요.
• 부하 저항(RL): 로 시작 10~100kΩ; 예상 O₃ 창 전체에서 ADC의 선형 영역에 출력을 유지하도록 선택합니다.
• ADC 및 공급: ≥ 10~12비트 ADC 권장, 기준 안정성이 중요. 전용 센서와 히터를 분리하세요. RC/LC 필터링.
• 모듈 옵션(ZQ02-O3): 모듈의 사용 디지털/알람 아날로그 프런트엔드 설계를 피하기 위해 출력과 온보드 부저를 사용합니다.

6.2 기계

• 기류 : 제공 통풍구/확산 경로; 사각 지대와 직접 분사를 피하십시오. 작음 흐름 가이드 반복성을 향상시킵니다.
• 재료: 확인 오존 호환 플라스틱 (PTFE/PFA/PVDF/PA12) 입구용; 천연 고무와 저급 PVC는 피하세요.
• 결로 및 먼지: 추가 소수성, 방진 멤브레인 필요한 경우 세척 에어로졸이 다이에 닿지 않도록 합니다.

6.3 펌웨어 및 알고리즘

• 워밍업 마스킹: 초기 판독값 무시 60~180초 (모델/환경에 따라 다름).

• 보상: 실시간 T/RH 보상 (다항식 또는 LUT).

• 기준선 및 드리프트 제어:

  • 자동 기준선 오존 농도가 낮은 시간(밤)에 주변 환경이 주기적으로 깨끗한 공기로 돌아오면.
  • 중앙값/이동 평균(1~10초) + 상승률 경비원들은 잡담 없이 사건을 포착합니다.

• 확장 : 소비자 UX의 경우, 매핑 0–500 O₃/IAQ 지수 색상 상태; 산업용으로 제공 ppb/ppm …을 더한 건강 플래그.

7) 교차 감도 및 간섭

• 산화성 가스: NO₂, Cl₂ 원인이 될 수있다. 긍정적 인 반응; 강한 산화제는 판독값을 증폭시킬 수 있습니다.
• VOC/용매: 일부 MOS 스택은 알코올/용매에 대한 반응을 보여줍니다. 이에 따라 임계값을 설계하세요.
• 습도 및 온도: 큰 RH 점프는 표면 동역학을 변경합니다. 온보드 RH/T 보상을 위해 신청하세요 이슬점 보호.
• 노화/오염: 실리콘, 에어로졸 또는 높은 O₃에 장시간 노출되면 민감도에 영향을 미칠 수 있습니다. 번인 그리고 주기적 기준선 새로 고침.

혼합 산화제 실외 모니터링 또는 안전 인터록의 경우 다음을 고려하십시오. 듀얼 센서 전략 (예: MOS + EC) 또는 사용 필터/스크러버 귀하의 간섭에 맞춰 조정하세요.

8) 교정 및 검증

• 공장 정렬(모듈): ZQ02-O3에는 온보드 컨디셔닝이 포함되어 있습니다. 설치 후 현장에서 확인하세요.
• 필드 “신선한 공기” 제로: 저오존 조건에서 기준선을 설정/갱신하고, 온도/상대습도를 0으로 기록합니다.
• 스팬 검사: 사용하십시오 기준 기기 또는 스케일링을 검증하기 위한 제어된 소스(특히 산업용 설정점의 경우).
• 간격 : 소비자 IAQ의 경우, 기준선 자동 수정 충분할 수도 있습니다. 더 엄격한 사용을 위해서는 다음을 수행하십시오. 분기 확인.

9) 권장 사용 사례 및 모델 선택

10) 전기 연결 예시

• MQ131-L/H(개별 소자):

  • 히터 @ 5 V (현재 사양을 관찰) 변수로 감지 요소 RS 와 직렬로 RL 5V까지 측정 투표 = f(RS).
  • 추가 저역 통과 RC (~1–5초) ADC 전; 펌웨어에서 오버샘플링/평균화.

• ZQ02-O3(모듈):

  • 혁신기술 5 V읽기 디지털 상태/알람 (또는 버전에서 제공하는 경우 아날로그) 선택적으로 연결 부저/LED 또는 MCU/릴레이로 알람을 전달합니다.

11) 안전 및 규정 준수 고려 사항

• 알람 디자인: 히스테리시스 + 최소 정시 릴레이 잡담을 피하기 위해. 문서 설정점 (경고/조치).
• 인체 노출 : 오존은 유해합니다. 표시하세요 명확한 UI/레이블 제공 청각/시각적 경보 소비재.
• EMC 및 내성: 팔로우 EN 61326/61000-4-x 좋은 관행(필터링, 접지, 차폐).

12) FAQ

Q1. MOS 센서는 절대 ppb를 정확하게 보고할 수 있나요?
A: 그들은 할 수있다 맵핑 된 보상 및 현장 검증을 통해 ppb/ppm까지 가능하지만 최고 수준입니다. 상대적 추세 및 사건. 엄격한 정확도/사양 준수를 위해 다음을 사용하세요. EC/자외선 또는 교배합니다.

Q2. 워밍업은 얼마나 걸리나요?
A: 일반적으로 1-3 분 기준선을 안정화합니다. 최종 최적화는 연속 작동을 시작한 후 처음 몇 시간 동안 진행됩니다.

Q3. 세척 스프레이가 측정값에 영향을 미치나요?
A: 예-알코올/에어로졸 단기적인 급증을 유발합니다. 추가 이벤트 마스크 유지관리 후에는 입구 근처에서 분무하지 마십시오.

Q4. MQ131이 두 가지 변형인 이유는 무엇인가요?
A: MQ131-L 목표 ppb 수준 IAQ 감지 MQ131-H 목표 ppm 수준 농도가 높은 환경에서의 존재.

Q5. 센서를 밀폐된 상자에 넣어도 되나요?
A: 아니요. 제공 환기 그리고 필요한 경우 유도 기류 대표성 있는 표본 추출을 보장합니다.

13) MOS O₃에 Winsen을 선택하는 이유

• 전체 라인업: 이와 같은 서비스: 개별 MQ131-L/H 부터 ZQ02-O3 통합 모듈.
• 빠른 시장 출시: 기준 회로, 보상 가이드, 컴팩트한 설치 공간.
• 확장성: 대량 OEM을 위한 안정적인 공급, QC 및 애플리케이션 엔지니어링 지원.
• 사용자 지정 : 귀하의 제품에 맞게 출력 매핑(아날로그/디지털), 하우징, 필터 및 펌웨어 임계값을 맞춤화합니다.

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