Электрохимические (EC) и полупроводниковые (MOS) датчики — основа большинства систем газового контроля. Они различаются механизмом детекции, диапазоном, энергопотреблением, перекрёстной чувствительностью и ресурсом. Senseiot поставляет оба типа для промышленности, зданий и экологии. Статья помогает избежать типичной ошибки: «на бумаге чувствительность достаточна, на объекте — ложные тревоги».
Принципы: окисление-восстановление и адсорбция
Электрохимические датчики формируют ток, пропорциональный концентрации, за счёт реакции на рабочем электроде. Трёхэлектродная ячейка с диффузионным контролем обеспечивает стабильный выход в ppm для токсичных газов и кислорода.
Полупроводниковые датчики используют нагреваемые плёнки SnO₂, WO₃. Адсорбция газа меняет проводимость. Высокая чувствительность, но ниже селективность к целевому газу.
Для количественного ppm выбирайте EC; для индикации утечки и экономичных узлов — MOS. Примеры в Отраслевых решениях Senseiot.
Чувствительность, диапазон и разрешение
EC оптимизированы под CO, H₂S, NH₃, O₂ — диапазон 0–1000 ppm и выше, разрешение до 1 ppm для охраны труда и пожарной автоматики.
MOS чувствительны к горючим, ЛОС, парам спирта; абсолютная точность зависит от влажности и старения. Подходят для трендов и сигнализации, не для метрологии.
Для нормативных порогов — EC с калибровкой. Для кухни или гаража — MOS с простым порогом. Каталог: Каталог датчиков.
Время отклика, питание и прогрев
EC стабилизируются за секунды при милливаттном потреблении — подходят для портативных и стационарных систем 24/7.
MOS поддерживают 200–400 °C; прогрев от 30 с до минут, мощность до сотен мВт. Для автономных IoT нужен расчёт циклов работы.
Сравнивайте T90 и кривые прогрева. Прошивка должна блокировать тревогу до завершения прогрева.
Среда эксплуатации и ресурс
EC деградируют от влаги, коррозии и силоксанов; ресурс 1–3 года. Ведите учёт наработки и планируйте замену.
MOS чувствительны к конденсату и длительному высокому газу, но дешевле в массовой замене.
При H₂S или кремнийорганике — EC с защитой или фильтрация. Неясные условия — Запросить предложение Senseiot.
Перекрёстная чувствительность
У EC указаны коэффициенты помех для компенсации в ПО и соответствия EN 50291.
MOS реагируют на спирт, чистящие средства, дым. Нужны алгоритмы, второй датчик или фильтры.
Смешанная среда CO/H₂ — массив датчиков или схема «MOS + подтверждение EC».
Типичные сценарии
EC: стационарный контроль токсичных газов, туннели, аммиак, медицинский O₂, вспомогательные точки CEMS.
MOS: бытовые сигнализаторы, индикация паров, недорогой мониторинг ЛОС, предупреждение об утечке.
Senseiot часто комбинирует MOS для зон общего доступа и EC для регламентированных площадок — Отраслевые решения.
Чек-лист выбора и обслуживание
Зафиксируйте газ, порог, сертификацию (ATEX, SIL), питание, ресурс и бюджет обслуживания до сравнения моделей.
Учитывайте ориентацию, IP, диффузию или насос. EC — без прямого солнца; MOS — с вентиляцией.
Калибровка EC каждые 6–12 мес.; MOS — контроль эталонным газом. Модули в Каталоге Senseiot.