盛思锐SPS30——PM细颗粒物传感器技术的新突破

说起PM2.5，相信大家都知道它的危害，想象一下，如果全国人民都带着口罩出门，那是怎样一番景象？那么我们便需要有一款可以精确测量我们身边大气污染情况的仪器，进而可以采取减轻或者预防污染的措施。

7月31日，环境和流量传感器解决方案专家盛思锐在深圳举办了媒体圆桌讨论会，其全球市场销售总监Stephan M. Richter先生，PM2.5传感器产品经理Livio Lattanzio先生，以及大中华区总经理李锦华先生等公司代表亲临现场，向OFweek物联网等媒体讲解公司推出的一款新型PM细颗粒物传感器——SPS30。

盛思锐旗下产品包括气体和液体流量测量传感器，差压传感器以及环境传感类的温度、湿度、挥发性有机化合物（VOC)、二氧化碳和颗粒物（PM2.5)传感器。其应用领域主要包括汽车、医疗、建筑、工业过程控制以及消费产品领域。目前，全球有三分之一的汽车和90%的呼吸机都安装了其公司传感器产品。此次新推出的SPS30是光学颗粒物传感器领域的新技术突破。

图：产品外观

小体积

此次推出的SPS30是一个模块，需要应用到相关设备和系统，假如体积太大的话会造成笨重、占空间过大等问题，此款产品尺寸小，为41*41*12mm^3,很好地解决了问题，可以轻松集成到尺寸和空间受限的设备中，例如壁挂式或紧凑型空气质量检测设备。

长寿命

当我们去购买一种食物时，我们经常会去查看保质期，因为过期了就不能食用，元器件也一样，一般传感器中寿命最短的两个元器件是风扇和激光器，从而SPS30传感器采用了高品质、持久耐用的风扇和激光器，可以在24h连续工作的状态下，寿命还可以长达8年，然而市场上同类产品一般寿命仅为3年。

激光散射原理

目前，市面上PM2.5传感器分为激光型和红外型，红外粉尘传感器的结构和电路比较简单，光源为红外LED光源，根据光的散射原理，只可检测到1um以上的颗粒。激光型粉尘传感器增加了激光发生器和风机等零部件，且电路相对复杂，采用激光散射原理，可以检测到0.3um以上的颗粒，自带高性能CPU。

抗污染

目前市面上的传感器大多污染比较严重，使用一段时间后颗粒物就会附着在敏感元器件上，不但污染环境，而且会影响传感器测量的精确度，输出不到4年时间内会降低50-60%甚至更多。SPS30传感器采用了革命性流动（专利申请中）技术，可使灰尘远离所有敏感元器件，终生免维护，从而可以避免用户就传感器飘移或故障进行投诉，也省去了维护维修和部件更换等问题。

精确的粒度分级

空气中的颗粒物有大小之分，一般来说，越小的颗粒危害越大，这款SPS30采用精确高分辨率的粒度分级，基于检测到的粒子成分组成，不仅可以检测颗粒质量浓度，还可以检测不同大小颗粒物，可以检测的颗粒档次也较多，质量浓度包括PM1.0、PM2.5、PM4.0和PM10，计数浓度包括PM0.5、PM1.0、PM2.5、PM4.0和PM10。测量档次越多，测量趋势越准。

图：展会现场照片

全面校准的数字输出

一款新的产品，如何使用也是一个关键问题，如果自身产品性能好，但是应用集成到设备或系统里却出现一堆问题，那这个产品也是失败的。SPS30采用UART和I2C接口，UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。I2C总线具有简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，同时它支持多主控，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。两者最终可以实现简单连接设备和读取数据的功能，方便用户的使用。

产品间差异性小

一款产品要做成功，那么所有产品的一致性就要很强，如果产品与产品之间出现质量参差不齐的情况，那客户绝对是不接受的。对此，李锦华先生表示此款产品曾进行北京现场PM2.5检测，结果显示SPS30传感器和美国大使馆输出的数据完全一致。其次，采用56个SPS30传感器样本进行产品间性能比较，检测数据结果显示误差都保持在正负10%以内，这说明了此款产品的精确度高，产品间差异性小。

应用领域

SPS30传感器集优点于一身，测量准确度高，在采样数、数据源、算法三方面都有很不错的表现，所以在一些对测量精度要求比较高的领域就有它的身影。目前主要应用于空气净化器、空调、空气质量和环境监控器、暖通空调设备和控制通风设备等。

其次，由于21世纪是科技发展的一个新高点，人工智能和物联网的发展都得到了广泛关注，此款产品也会往这两方面方向发展，例如智能家居和物联网设备。

图：展台上SPS30传感器

精益求精，止于至善

当然，任何产品都很难做到十全十美，李锦华先生表示科研团队一直也在解决传感器存在的问题。例如在我国的北方很多地方都是低于零下10℃的，但是传感器的工作温度范围是-10-+60℃，若要达到更低、更宽的温度范围，就需要一个工作温度范围更广的零部件来解决这个难题。

现在市面上所有的传感器都是功能单一的，李锦华先生表示公司有考虑把PM2.5传感器和其他的温湿度传感器相结合，组成多功能的传感器。会议中OFweek物联网编辑还问道，此款新产品是否还是像以前的温湿度传感器那样在瑞士生产，李锦华先生对此表示之前的产品都是芯片类，但SPS30是一个模块，公司在去年9月份收购一家在上海做模块的AIC公司(现更名为SAS（Sensirion Automative Solution）)，所以从成本供应链的角度去考虑，这个产品会在上海生产。

目前，盛思锐旗下产品在国际上的销售网络遍及美国、欧洲、中国、中国台湾、日本和韩国，有着顶级的客户资源，在环境和流量传感器方面取得不错的成就。盛思锐不断发现问题，听从客户意见，并解决问题，希望为客户打造体积更加小巧、性能更加完美、性价比更高以及体验更加舒适的传感器产品。