如何選擇負氧離子傳感器

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

其實從本質上來講，負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合形成一個帶負電位的負氧分子，我們中學學過物理就知道，各種物質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，最簡單的生活例子就是：摩擦生電，摩擦生電的過程實際就在讓被摩擦的物質分子外層電子逃逸掉了，所以負離子本身從產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，負離子的概念及原理不復雜，關鍵是如何知道或者“看到”是否真的存在，以及它的濃度是多少，負離子看不見，摸不著，所以要借助專門的測量設備才可以對它進行測量，并以數值方式呈現出給以讓我們來判斷被測量環境或者物體的實際效果。而這種專門的測量設備就是今天我們要說的：負離子檢測儀。

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

負離子檢測儀是一種用于測量空氣中負離子濃度的專用儀器,它不但可以準確測量空氣離子的濃度,分辨離子正負極性,并可依離子遷移率的不同來分辨被測離子的大小。負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、數據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電場，在采樣模塊的配合下，環境中的空氣會被吸入傳感器內部通過，此時帶電荷的負離子在電場力作用下運動軌跡會發生偏轉擊打傳感器表面，在這個過程中負離子本所所帶的電荷會改變傳感器表面的均恒感應電場，產生放電信號，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，數據處理模塊根據所采集到的電流大小來計算測量到的負離子濃度，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離子濃度數據。在儀器組成的所有部件中，傳感器是最核心、也是技術含量最高的模塊，一個好的傳感器模塊可以有效提高測量的精確度及穩定性。

負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扇，將空氣通過吸入，空氣流經平板之間時，空氣中的正、負離子在電場力作用下運動軌跡偏轉并擊打電板表面并產生放電信號，根據換電信號的強弱就可以換算出采集到的離子數量，并可通過調整電板間正負極就可以區分離子的極性。

冷凝管式負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、結構復雜的負離子傳感器，目前中高端空氣離子檢測儀基本采用這種結構的傳感器。雙重圓筒軸式整體結構由3個同心圓筒組成，外圍筒身及內軸為電極并施加恒定電壓，圓筒后方有一個吸氣風扇。啟動風扇時，空氣經圓筒被吸入，當空氣中的正、負離子流經圓筒時，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生放電，這些放電信號被記錄，從而計算出空氣中正、負離子的數量。

平行電板式負離子傳感器結構

冷凝管式負離子傳感器結構

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

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