用于检测空气质量的设备制造技术

本公开涉及一种用于检测空气质量的设备。本公开涉及一种包括多个气体传感器的气体传感器设备。气体传感器中的每一个包括半导体金属氧化物(SMO)膜、加热器和温度传感器。SMO膜中的每一个被设计为对不同的气体浓度范围敏感。结果，气体传感器设备能够获得针对大范围的气体浓度水平的准确读数。另外，气体传感器基于由气体传感器设备检测到的当前气体浓度被选择性地激活和去激活。因此，气体传感器设备能够节省电力，因为气体传感器在适当的时候被打开而不是持续地被打开。

Equipment for testing air quality

The present disclosure relates to an apparatus for detecting air quality. The invention relates to a gas sensor device including a plurality of gas sensors. Each of the gas sensors includes a semiconductor metal oxide (SMO) film, a heater, and a temperature sensor. Each of the SMO membranes is designed to be sensitive to different gas concentration ranges. As a result, gas sensor equipment can obtain accurate readings for a wide range of gas concentration levels. In addition, the gas sensor is selectively activated and deactivated based on the current gas concentration detected by the gas sensor device. As a result, gas sensor devices can save power because gas sensors are turned on at the right time rather than continuously.

【技术实现步骤摘要】
用于检测空气质量的设备
本公开涉及一种用于检测空气质量的气体传感器设备。
技术介绍
空气质量对维持人的健康很重要。空气污染可能会导致各种健康问题，诸如，心肺疾病。空气污染并不限于室外污染，并且可能发生在室内，诸如，在家里、办公室和工厂中。在室内环境中可以发现大范围的化学化合物，诸如挥发性有机化合物(VOC)。VOC包括诸如乙醇、甲苯、苯、甲醛、四氯乙烯(TCE)和二氯甲烷等化合物。室内空气污染可以从各种不同的来源得到，诸如，空调、建筑材料、家具、溶剂、油漆和地毯。室内空气污染甚至可能是由日常活动引起的，诸如，呼吸、烹饪和清洁。由于污浊的空气在封闭空间内积聚，所以VOC的浓度可能上升到有害水平。在一些情况下，与室外空气污染相比，室内空气污染对健康的危害更大。一些人对VOC特别敏感，并且会出现过敏反应，诸如，头痛、头晕和烦躁。然而，大多数人不能够检测到危险水平的VOC。相应地，对于建筑物来说，配备有用于检测有害水平的气体(诸如，VOC)的气体传感器很重要，以维持适当的空气质量。
技术实现思路
本公开提供用于解决以上技术问题的气体传感器设备。在一些实施例中，一种用于检测空气质量的设备，包括：衬底；衬底上的第一气体传感器，第一气体传感器包括第一半导体金属氧化物膜，第一半导体金属氧化物膜具有第一表面积；以及衬底上的第二气体传感器，第二气体传感器包括第二半导体金属氧化物膜，第二半导体金属氧化物膜具有大于第一表面积的第二表面积。在一些实施例中，设备包括处理器，处理器被配置为激活和去激活第一气体传感器和第二气体传感器。在一些实施例中，处理器被配置为响应于由第一气体传感器对具有大于第一阈值的浓度的气体的检测来激活第二气体传感器。在一些实施例中，设备包括衬底上的第三气体传感器，第三气体传感器包括第三半导体金属氧化物膜，第三半导体金属氧化物膜具有大于第二表面积的第三表面积。在一些实施例中，第三半导体金属氧化物膜包括被彼此间隔开的第一部分、第二部分和第三部分。在一些实施例中，第一气体传感器包括第一加热器，第一加热器被配置为加热第一半导体金属氧化物膜，并且第二气体传感器包括第二加热器，第二加热器被配置为加热第二半导体金属氧化物膜。在一些实施例中，第一气体传感器包括第一温度传感器，并且第二气体传感器包括第二温度传感器。在一些实施例中，第二半导体金属氧化物膜包括第一部分和与第一部分被间隔开的第二部分。在一些实施例中，一种用于检测空气质量的设备，包括：衬底；衬底上的第一加热器；第一加热器上的第一半导体金属氧化物膜，第一半导体金属氧化物膜具有第一表面积；衬底上的第二加热器；以及第二加热器上的第二半导体金属氧化物膜；第二半导体金属氧化物膜具有大于第一表面积的第二表面积。在一些实施例中，设备包括：第一腔，第一加热器和第一半导体金属氧化物膜在第一腔之上；以及第二腔，第二加热器和第二半导体金属氧化物膜在第二腔之上。在一些实施例中，设备包括：衬底上的第三加热器；以及第三加热器上的第三半导体金属氧化物膜，第三半导体金属氧化物膜具有大于第二表面积的第三表面积。在一些实施例中，设备包括处理器，处理器被配置为响应于由第一气体传感器对具有大于第一阈值的浓度的气体的检测来激活第二气体传感器。在一些实施例中，设备包括：衬底上的第一温度传感器，与第一半导体金属氧化物膜对齐；以及衬底上的第二温度传感器，与第二半导体金属氧化物膜对齐。在一些实施例中，第二半导体金属氧化物膜包括第一部分和与该第一部分被间隔开的第二部分。本公开涉及一种用于检测空气质量的经改进的气体传感器设备。气体传感器设备可以被用于各种应用，诸如，室内空气质量传感器和室外空气质量传感器。气体传感器设备能够对大范围的气体浓度水平进行准确的读数。另外，气体传感器设备具有低功耗，这使得它对于诸如智能电话和智能手表等低功率设备来说是理想的。气体传感器设备包括多个气体传感器。气体传感器中的每一个包括半导体金属氧化物(SMO)膜、加热器和温度传感器。SMO膜中的每一个被设计为对不同的气体浓度范围敏感。例如，第一SMO膜可以被设计为检测低气体浓度范围，第二SMO膜可以被设计为检测中等气体浓度范围，并且第三SMO膜可以被设计为检测高气体浓度范围。通过使SMO膜中的每一个对不同的气体浓度范围敏感，气体传感器设备能够获得针对大范围的气体浓度水平的准确读数。气体传感器设备基于由气体传感器设备检测到的当前气体浓度来选择性地激活和去激活气体传感器。例如，当检测到低气体浓度时，气体传感器设备可以激活具有被设计为检测低气体浓度范围的SMO膜的气体传感器，并且去激活所有其它气体传感器。结果，气体传感器设备节省电力，因为气体传感器在适当的时候被打开而不是持续地开着。根据一些实施例，本公开能够达到的技术效果包括以下中的一项或多项：气体传感器设备能够被用于各种应用(诸如，室内空气质量传感器和室外空气质量传感器)；气体传感器设备能够获得针对大范围的气体浓度水平的准确读数；气体传感器设备具有低功耗，这使得它能够被用于诸如智能电话和智能手表等低功率设备；气体传感器基于由气体传感器设备检测到的当前气体浓度被选择性地激活和去激活，因此气体传感器设备能够节省电力。附图说明在附图中，相同的附图标记标识类似的特征或元件。附图中的特征的大小和相对位置不一定是按比例绘制的。图1是根据本公开的实施例的气体传感器设备的框图。图2是根据本公开的实施例的针对三个不同的SMO膜的敏感性的曲线图。图3是根据本公开的实施例的气体传感器设备的俯视图。图4是根据本公开的实施例的沿着图3所示的轴的气体传感器设备的横截面视图。图5是根据本公开的实施例的沿着图3所示的轴的气体传感器设备的横截面视图。图6是根据本公开的另一实施例的沿着图3所示的轴的气体传感器设备的横截面视图。图7是根据本公开的另一实施例的气体传感器设备的俯视图。图8是根据本公开的实施例的操作气体传感器设备的方法的流程图。图9是根据本公开的实施例的表示气体传感器设备的电路。具体实施方式在以下描述中，阐述了某些具体细节以便提供对所公开的主题内容的各个方面的透彻理解。然而，所公开的主题内容可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，没有详细描述众所周知的结构和制造电子设备的方法，以避免模糊本公开的其它方面的描述。除非上下文另有要求，否则贯穿本说明书和随后的权利要求，词语“包括(comprise)”及其变型(诸如，“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)应该以开放的、包含性的意义被解释，即，作为“包括但不限于”。贯穿本说明书的对“一个实施例”和“实施例”的引用意味着结合实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在贯穿本说明书的各处中出现短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定全部指的是同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测空气质量的设备，其特征在于，包括：/n衬底；/n所述衬底上的第一气体传感器，所述第一气体传感器包括第一半导体金属氧化物膜，所述第一半导体金属氧化物膜具有第一表面积；以及/n所述衬底上的第二气体传感器，所述第二气体传感器包括第二半导体金属氧化物膜，所述第二半导体金属氧化物膜具有大于所述第一表面积的第二表面积。/n

【技术特征摘要】
20171226 US 62/610,459;20181212 US 16/217,6311.一种用于检测空气质量的设备，其特征在于，包括：
衬底；
所述衬底上的第一气体传感器，所述第一气体传感器包括第一半导体金属氧化物膜，所述第一半导体金属氧化物膜具有第一表面积；以及
所述衬底上的第二气体传感器，所述第二气体传感器包括第二半导体金属氧化物膜，所述第二半导体金属氧化物膜具有大于所述第一表面积的第二表面积。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括处理器，所述处理器被配置为激活和去激活所述第一气体传感器和所述第二气体传感器。


3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，其中所述处理器被配置为响应于由所述第一气体传感器对具有大于第一阈值的浓度的气体的检测来激活所述第二气体传感器。


4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括：
所述衬底上的第三气体传感器，所述第三气体传感器包括第三半导体金属氧化物膜，所述第三半导体金属氧化物膜具有大于所述第二表面积的第三表面积。


5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，其中所述第三半导体金属氧化物膜包括被彼此间隔开的第一部分、第二部分和第三部分。


6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中所述第一气体传感器包括第一加热器，所述第一加热器被配置为加热所述第一半导体金属氧化物膜，并且所述第二气体传感器包括第二加热器，所述第二加热器被配置为加热所述第二半导体金属氧化物膜。


7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中所述第一气体传感器包括第一温度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·布拉赫姆，H·玛杰里，O·勒内尔，R·山卡尔，
申请(专利权)人：意法半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：新加坡;SG