洁净室里竟然暗藏这么多传感器？Top 10 排名

长期以来，各行业和公司一直在使用各种传感器，但物联网的诞生将传感器的发展带到了一个全新的高度。物联网平台基于各种传感器感知和提供的各种数据。它们用于收集数据、推送数据并与整个物联网络共享。所有这些收集的数据使设备能够自主运行，整个物联生态系统每天都在变得“更智能”。通过将一组传感器和通信网络相结合，设备可以相互共享信息并提高其效率和功能。

本文列出了近年来洁净室应用最多、最关键的10种传感器类型，并对应用场景、应用范围进行了介绍。传感器将洁净室智能化应用带到了一个全新的高度。

根据IDC的预测，受新冠疫情、全球冲突加剧、5G普及等影响，物联网发展的速度前所未有，预计到2025年将会有416亿个物联网设备，物联网市场份额复合年增长率将达到 28.7%，传感器作为物联网关键的感知层设备，这意味着每年有数以亿计的物联网设备以及配套的传感器被生产、应用。

以特斯拉汽车为例。汽车上的所有传感器都会记录他们对周围环境的感知，并将信息上传到一个庞大的数据库中。然后处理数据，并将所有重要的新信息发送到所有其他车辆。这是一个持续的过程，整个特斯拉车队每天都在变得更加智能。

根据我们的整理，列出了在洁净室中广泛使用的一些关键传感器。

根据定义，“一种用于测量热量的设备，可以检测特定来源的温度物理变化并为设备或用户转为电信号数据，称为温度传感器。” 这些传感器已在各种设备中部署了很长时间。仅在几年前，它们的用途仅限于空调控制、冰箱和用于环境控制的相关设备中。然而，随着物联网世界的出现，它们已经在制造业、农业和健康产业中发挥了作用。在制造业中，许多机器需要特定的环境温度，以及设备温度。通过这种测量，制造过程可以始终保持最佳状态。

洁净室，通常也要求维持一定的温度条件，例如，程泉洁净专注建设温度高度稳定的洁净室，温度稳定性可达±0.1℃。所以，温度传感器的选择和部署，在洁净室应用中发挥着至关重要的作用。

以下是温度传感器的一些分类：

🔶 铂电阻探头尺寸对测量温度的影响

在洁净室应用中，我们要特别强调的是：即使是使用同一种温度传感器，不同的探头尺寸也会对测量温度产生影响，尤其是在温度稳定性方面。

温度探头越小，对温度变化反应越快，也就是越灵敏；反之，温度探头越大，对温度变化反应越慢，也就是越迟钝。大的温度探头，相当于对温度变化做了一个平滑。

湿度定义为空气或其他气体中的水蒸气量，最常用的术语是相对湿度 (RH)。绝对湿度是指空气中含有的水蒸气的分压，例如，25℃下水蒸气的饱和蒸汽压是23.7 Torr，22℃下水蒸气的饱和蒸汽压是19.8 Torr。相对湿度是指某温度下水蒸气分压与该温度下的饱和蒸汽压的比值。例如，25℃下，水蒸气的分压是20 Torr，也就是绝对湿度是20 Torr，相对湿度是20/23.7=84%。下图显示了水的饱和蒸汽压与温度的关系。

湿度传感器通常结合温度传感器一起使用，因为许多制造过程需要严格的工作条件。通过测量湿度，你可以确保整个过程顺利进行，当有任何突然的变化时，可以立即采取行动，因为传感器几乎可以瞬间检测到变化。

湿度稳定对光学实验室非常重要。原因主要有两个：第一，光学界最好的光学平台，为了获得更稳定的性能，侧面使用了木头。原因：木头轻，且强度高，可以提高平台的固有频率。但是木头对湿度比较敏感，湿度的大范围变化会影响光学平台的稳定性。第二，超快激光器内要使用到光栅，来压缩脉宽。光栅的效率非常依赖湿度，湿度高会降低光栅效率，在高功率下，湿度高也更容易造成光栅损坏。所以，激光器内部会安装有干燥剂，在洁净间干燥的情况下，进一步干燥。超净间也不是越干燥越好，太干燥了，比如小于10%，容易产生静电。在强激光下，如果房间洁净度不高的情况下，静电容易造成镜面粘灰。

程泉洁净采用转轮除湿技术，为洁净室提供稳定的湿度环境，可以控制洁净室湿度全年在45%以下，也可以控制湿度稳定性，通常为±5%。

压力传感器是一种感应压力并将其转换为电信号的装置。此处，该量取决于施加的压力水平。

洁净室通常要求维持一定的对外正压差，以尽量减少外界粒子侵入。不同的功能分区之间亦有压差。洁净区与非洁净区、不同洁净区之间的压差通常在5-15 Pa之间。

噪声传感器是由于传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒，声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压，从而实现声音信号到电信号的转换。

洁净室的噪音主要来自FFU风机，通风管道。为了尽量减少洁净室运行本身带给用户的噪音污染，程泉洁净选用进口品牌无级调速静音风机，使洁净室运行时噪音控制在55db以下。

尘埃粒子计数传感器是一种利用激光散射原理精确测量空气中单位体积内不同粒径(0.3μm、0.5μm、 1.0μm、 2.5μm、5μm 、10μm)的颗粒物个数和质量的激光粉尘传感器。符合 ISO14644-1 ISO5 级-ISO9 级标准。

典型应用：

• 洁净度监测 (场景：手术间，无尘车间，药厂，电子厂等)

• 气体检测仦

• 高端空调

• 空气质量检测设备

• 空气净化器

• 新风系统

• 智能家居

传感器以一定的流量进行空气采样，当空气中的颗粒物通过传感器内部光敏感区域时，照射在颗粒物上的激光光束会产生散射。一定角度的散射光投射到光电二极管上，通过电路将光脉冲转换为电信号，并经过电路处理和软件标定处理，可得到颗粒物的浓度值。

气体传感器类似于化学传感器，但专门用于监测空气质量的变化和检测各种气体的存在。与化学传感器一样，它们被用于制造业、农业和卫生等众多行业，用于空气质量监测、有毒或可燃气体检测、煤矿、石油和天然气行业的有害气体监测、化学实验室研究、制造-油漆，塑料，橡胶，制药和石化等。

以下是洁净室用到的一些常见的气体传感器：

• 氧传感器

• 二氧化碳传感器

• 一氧化碳检测仪

• 氢传感器

• 空气污染传感器

• 氮氧化物传感器

• 臭氧监测仪

空气流动通过传感器探头测量区域，区域处设有2对超声波探头（一般成“十”字交叉排列），通过计算超声波在两点之间的传输的时间差，就可以计算出风的速度，这种方式可以避免温度对声速带来的影响。

根据上图所示，当空气发生流动，区域A与区域B平衡被破坏，计算相互之间的差距，即可精确的计算出风速。

烟雾传感器是一种感应烟雾（空气中的微粒和气体）及其水平的设备。它们已经使用了很长时间。然而，随着物联网的发展，它们现在变得更加有效，因为它们被接入物联系统，可以立即通知用户不同行业发生的任何问题。烟雾传感器广泛用于制造业、暖通空调、建筑和住宿设施，以检测火灾和气体事故。这有助于保护在危险环境中工作的人们，因为与旧系统相比，整个系统要有效得多。烟雾传感器检测其周围是否存在烟雾、气体和火焰。它可以通过光学或物理过程或通过同时使用这两种方法来检测：

• 光学烟雾传感器（光电）：光学烟雾传感器利用光散射原理触发信号。

• 电离烟雾传感器：电离烟雾传感器基于电离原理工作，电离是一种化学过程，用于检测引起触发警报的分子。

红外传感器是一种光电传感器，用于通过发射或检测红外辐射来感知周围环境的某些特征。它还能够测量物体发出的热量。它们现在用于各种物联网项目，尤其是在医疗保健中，因为它们使血流和血压的监测变得容易。它们甚至还用于各种常规智能设备，例如智能手表和智能手机。

其他常见用途包括家用电器和远程控制、呼吸分析、红外视觉（即可视化电子设备中的热泄漏、监测血流、艺术史学家查看油漆层下的情况）、可穿戴电子设备、光通信、非接触式温度测量、汽车盲角检测。此外，它们的应用还包括环境检查，因为它们可以检测各种化学品和热泄漏。它们将在智能家居行业中发挥重要作用，因为它们具有广泛的应用。

洁净室的风淋室，应用到红外传感器。风淋室红外线自动感应是指红外线感应器与另一端的光感切断后，整个智能化线路板系统检测人站在感应区内自动启动风机装置，从而实现自动吹淋的目的。

图像传感器是用于将光学图像转换为电子信号，以电子方式显示或存储信息的器件。图像传感器的主要用途是数码相机及模块、医学成像和夜视设备、热成像设备、雷达、声纳、媒体室、生物识别和 IRIS 设备。

图像传感器有两种主要的类型：

•CCD（电荷耦合器件）

•CMOS（互补金属氧化物半导体）

虽然每种类型的传感器使用不同的技术来捕捉图像，但 CCD 和 CMOS 成像器都使用金属氧化物半导体，对光的敏感度相同，并且没有明显的质量差异。普通消费者会认为这两种工艺做出的都是一样的相机。图像传感器与各种不同的设备相连，使其功能更加丰富。最著名的用途之一包括汽车行业，其中图像起着非常重要的作用。借助这些传感器，系统可以识别驾驶员在道路上通常会注意到的标志、障碍物和许多其他事物。它们在物联网行业中扮演着非常重要的角色，因为它们直接影响着无人驾驶汽车的进步。它们还在改进的安全系统中使用，其中图像有助于捕获有关肇事者的详细信息。

洁净室的门禁人脸识别系统，即用到图像传感器技术。

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