如何選擇負(fù)氧離子傳感器

負(fù)離子這個概念這幾年在環(huán)保領(lǐng)域非常火，比如我們在很多景區(qū)都在公布其空氣負(fù)離子濃度及空氣質(zhì)量等級等，而在與我們生活更息息相關(guān)的家裝、電器及養(yǎng)生治療領(lǐng)域，具備負(fù)離子釋放功能及概念的產(chǎn)品層出不窮，讓消費者挑的眼花繚亂。

其實從本質(zhì)上來講，負(fù)離子是個非常簡單的東西：就是某些分子外層電子跑掉了，跑掉的電子很容易跟空氣中的氧氣分子結(jié)合形成一個帶負(fù)電位的負(fù)氧分子，我們中學(xué)學(xué)過物理就知道，各種物質(zhì)都是由原子核及外層電子組成，外層電子其實很容易在外界刺激下逃逸，的生活例子就是：摩擦生電，摩擦生電的過程實際就在讓被摩擦的物質(zhì)分子外層電子逃逸掉了，所以負(fù)離子本身從產(chǎn)生及存在方面來講是非常普通的。

對于我們普通消費者來講，負(fù)離子的概念及原理不復(fù)雜，關(guān)鍵是如何知道或者“看到”是否真的存在，以及它的濃度是多少，負(fù)離子看不見，摸不著，所以要借助專門的測量設(shè)備才可以對它進行測量，并以數(shù)值方式呈現(xiàn)出給以讓我們來判斷被測量環(huán)境或者物體的實際效果。而這種專門的測量設(shè)備就是今天我們要說的：負(fù)離子檢測儀。

圖片為日本COMSYSTEM公司的COM-3600F空氣負(fù)離子檢測儀及COM-3800 V2空氣正&負(fù)離子檢測儀（雙傳感器，正離子濃度和負(fù)離子濃度同時檢測）

負(fù)離子檢測儀是一種用于測量空氣中負(fù)離子濃度的專用儀器,它不但可以準(zhǔn)確測量空氣離子的濃度,分辨離子正負(fù)極性,并可依離子遷移率的不同來分辨被測離子的大小。負(fù)離子檢測儀主要由極化電源、離子收集器、微電流放大器、空氣采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示控制模塊組成，極化電源、離子收集器和微電流信號放大器一般是組合在一起，即我們常說的負(fù)離子檢測傳感器，離子收集器在極化電源模塊配合下，收集器表面形成均恒的感應(yīng)電場，在采樣模塊的配合下，環(huán)境中的空氣會被吸入傳感器內(nèi)部通過，此時帶電荷的負(fù)離子在電場力作用下運動軌跡會發(fā)生偏轉(zhuǎn)擊打傳感器表面，在這個過程中負(fù)離子本所所帶的電荷會改變傳感器表面的均恒感應(yīng)電場，產(chǎn)生放電信號，放電信號被記錄，并通過微電流信號放大器來測量這些電荷所形成的電流大小，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所采集到的電流大小來計算測量到的負(fù)離子濃度，最后我們可以通過儀器顯示屏來實時了解到所測量到的負(fù)離子濃度數(shù)據(jù)。在儀器組成的所有部件中，傳感器是最核心、也是技術(shù)含量的模塊，一個好的傳感器模塊可以有效提高測量的精確度及穩(wěn)定性。

負(fù)離子檢測儀的傳感器目前主要有2種：平行電板式跟冷凝管式。其中平行電板式負(fù)離子傳感器是目前低端空氣離子檢測儀比較常用的一種傳感器。其檢測原理為：加壓模塊對一組相互平等的極化電板施加恒定電壓形成恒定電場，然后通過電板后端風(fēng)扇，將空氣通過吸入，空氣流經(jīng)平板之間時，空氣中的正、負(fù)離子在電場力作用下運動軌跡偏轉(zhuǎn)并擊打電板表面并產(chǎn)生放電信號，根據(jù)換電信號的強弱就可以換算出采集到的離子數(shù)量，并可通過調(diào)整電板間正負(fù)極就可以區(qū)分離子的極性。

冷凝管式負(fù)離子傳感器相比平行電板式傳感器則要高級很多，是一種成熟、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的負(fù)離子傳感器，目前中空氣離子檢測儀基本采用這種結(jié)構(gòu)的傳感器。雙重圓筒軸式整體結(jié)構(gòu)由3個同心圓筒組成，外圍筒身及內(nèi)軸為電極并施加恒定電壓，圓筒后方有一個吸氣風(fēng)扇。啟動風(fēng)扇時，空氣經(jīng)圓筒被吸入，當(dāng)空氣中的正、負(fù)離子流經(jīng)圓筒時，受圓筒電壓形成的扭力影響會被吸附到不同極性的圓筒上并產(chǎn)生放電，這些放電信號被記錄，從而計算出空氣中正、負(fù)離子的數(shù)量。

平行電板式負(fù)離子傳感器結(jié)構(gòu)

冷凝管式負(fù)離子傳感器結(jié)構(gòu)

比較來說，平行電板式負(fù)離子傳感器在技術(shù)上比較成熟，造價成本也比較低，但是易受外部環(huán)境影響，另外這種結(jié)構(gòu)自身的弱點容易導(dǎo)致電解邊緣效應(yīng)，容易造成氣流湍流，造成檢測結(jié)果偏移較大，而且由于平行電板結(jié)構(gòu)的限制，這種傳感器比較適合檢測中、大粒徑的負(fù)離子，這種傳感器對活性高的小粒徑負(fù)離子檢測效果比較差，而且平行電板傳感器比較容易受環(huán)境濕氣影響，在高濕度環(huán)境中測量時容易產(chǎn)生比較大的誤差。而冷凝管式負(fù)離子傳感器在技術(shù)則是高級很多，總體性能也要優(yōu)異很多，但由于內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及控制，造價成本高昂，這種結(jié)構(gòu)可以有效解決平行電板式結(jié)構(gòu)固有的電解邊緣效應(yīng)，同時圓筒本身的結(jié)構(gòu)及特殊的進氣方式可以保持氣流通過的平順性，對離子數(shù)量及大小的檢測精確性有極大提高，因此采用冷凝管結(jié)構(gòu)的負(fù)離子傳感器比較適合中、小粒徑負(fù)離子檢測，由于我們自然環(huán)境中自然產(chǎn)生的負(fù)離子絕大多數(shù)是活性高的小粒徑負(fù)離子，因此冷凝管結(jié)構(gòu)的負(fù)離子傳感器非常適合環(huán)境中空氣負(fù)氧離子濃度的精確、穩(wěn)定測量需求，另外，由于結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，冷凝管結(jié)構(gòu)的負(fù)離子傳感器對于環(huán)境干擾因素抑制（比如溫度、濕度）有良好的性能，可以比較好的滿足各種復(fù)雜條件下的精確檢測需求。

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