空氣凈化器中的TVOC（Total Volatile Organic Compounds，總揮發(fā)性有機(jī)化合物）傳感器用于檢測空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度，其工作原理主要有半導(dǎo)體式、電化學(xué)式、光離子化檢測器（PID）式等，以下為你詳細(xì)介紹：

半導(dǎo)體式TVOC傳感器

• 工作原理

• 半導(dǎo)體式TVOC傳感器通常基于金屬氧化物半導(dǎo)體材料，如氧化錫（SnO?）、氧化鋅（ZnO）等。這些半導(dǎo)體材料在常溫下電導(dǎo)率較低，但當(dāng)它們與空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物接觸時(shí)，會發(fā)生表面吸附反應(yīng)。

• TVOC分子會吸附在半導(dǎo)體材料的表面，并與材料表面的氧離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率發(fā)生變化。一般來說，吸附的TVOC分子越多，電導(dǎo)率的變化就越大。

• 通過測量半導(dǎo)體材料的電阻或電導(dǎo)率的變化，就可以間接得到空氣中TVOC的濃度。

• 優(yōu)缺點(diǎn)

• 優(yōu)點(diǎn)：成本較低、結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度相對較快，適用于對成本敏感且對精度要求不是特別高的空氣凈化器產(chǎn)品。

• 缺點(diǎn)：選擇性較差，容易受到其他氣體（如水蒸氣、二氧化碳等）的干擾，導(dǎo)致測量精度不高；長期使用后，傳感器可能會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，性能穩(wěn)定性下降。

電化學(xué)式TVOC傳感器

• 工作原理

• 電化學(xué)式TVOC傳感器由工作電極、對電極和參比電極組成，通常還包含一層選擇性透過膜。當(dāng)空氣中的TVOC分子通過選擇性透過膜進(jìn)入傳感器內(nèi)部時(shí)，會在工作電極表面發(fā)生氧化或還原反應(yīng)。

• 例如，某些TVOC分子在工作電極上被氧化，產(chǎn)生電子和離子。這些電子會通過外電路流向?qū)﹄姌O，形成電流信號。電流的大小與進(jìn)入傳感器的TVOC分子的數(shù)量成正比，通過測量電流的大小，就可以確定空氣中TVOC的濃度。

• 參比電極的作用是提供一個穩(wěn)定的電位，保證工作電極和對電極之間的電位差穩(wěn)定，從而提高測量的準(zhǔn)確性。

• 優(yōu)缺點(diǎn)

• 優(yōu)點(diǎn)：具有較好的選擇性和靈敏度，能夠較準(zhǔn)確地測量特定范圍內(nèi)TVOC的濃度；線性度較好，輸出信號與TVOC濃度之間呈較好的線性關(guān)系，便于數(shù)據(jù)處理和分析。

• 缺點(diǎn)：傳感器的壽命相對較短，一般需要定期更換；對使用環(huán)境有一定的要求，如溫度、濕度等環(huán)境因素的變化可能會影響傳感器的性能。

光離子化檢測器（PID）式TVOC傳感器

• 工作原理

• PID式TVOC傳感器主要由紫外光源、電離室和收集電極組成。紫外光源能夠發(fā)射出特定波長的紫外線，當(dāng)空氣中的TVOC分子進(jìn)入電離室時(shí)，會被紫外光子轟擊，從而發(fā)生電離，產(chǎn)生正離子和電子。

• 在電離室內(nèi)施加一個電場，正離子和電子會在電場的作用下分別向收集電極和對電極移動，形成微弱的電流信號。電流信號的大小與進(jìn)入電離室的TVOC分子的數(shù)量成正比，通過測量電流的大小，就可以計(jì)算出空氣中TVOC的濃度。

• PID傳感器可以通過更換不同能量的紫外光源，來調(diào)整其檢測的TVOC種類和范圍。

• 優(yōu)缺點(diǎn)

• 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度極高，能夠檢測到極低濃度的TVOC；響應(yīng)速度快，可以在短時(shí)間內(nèi)對TVOC濃度的變化做出反應(yīng)；檢測范圍廣，可以檢測多種揮發(fā)性有機(jī)化合物。

• 缺點(diǎn)：價(jià)格相對較高，增加了空氣凈化器的成本；紫外光源需要定期更換，維護(hù)成本較高；對環(huán)境濕度較為敏感，在高濕度環(huán)境下可能會出現(xiàn)測量誤差。