ICS13.040.01 CCSZ00 团 体 标 准 T/AHEMA23—2022 MEMSVOC气体传感器技术要求 TechnicalRequirementsofMEMSVOCGasSensor 2022-06-01发布 2022-06-01实施 安徽省环境检测行业协会  发布 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/AHEMA23—2022 I目次 前言.................................................................................III 1范围................................................................................1 2规范性引用文件......................................................................1 3术语和定义..........................................................................1 4技术要求............................................................................1 5试验方法............................................................................2 6检验规则............................................................................4 7包装、标识和储运....................................................................4 全国团体标准信息平台 II 全国团体标准信息平台 T/AHEMA23—2022 III前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由安徽维纳物联科技有限公司提出。 本文件由安徽省环境检测行业协会归口。 本文件起草单位：安徽维纳物联科技有限公司、中国科学院合肥物质科学研究院、安徽元琛环保科 技股份有限公司、安徽康菲尔检测科技有限公司、合肥先进产业研究院。 本文件主要起草人：徐辉、梁燕、蒯贇、赵羽、张洪文、赵倩、蔡伟平、陈志、沈光宇、王凯、王 勇、武春美、王伟、黄家奇、刘伟。 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/AHEMA23—2022 1MEMSVOC气体传感器技术要求 1范围 本文件规定了MEMSVOC气体传感器的产品分类、技术要求、试验方法、运输及贮存。 本文件适用于监测VOC气体的MEMS传感器芯片本体及封装完毕的传感器器件。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求 GB3836.2爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备 GB3836.4爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备 GB5170.14-85电力电子产品振动测试行业标准 GB12358作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求 GB/T13384机电产品包装通用技术条件 JB/T9329仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件和试验方法 IEC60079-29-1爆炸性环境，易燃气体探测器的性能要求 IEC60529（EQVGB4208-2008）外壳防护等级 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 MEMSVOC气体传感器MEMSVOCGasSensor MEMSVOC气体传感器是基于MEMS工艺在Si基衬底微加热板上涂覆敏感材料制备而成一种气体传感 器。可用于检测不同场景下VOC气体含量。其使用的敏感材料在洁净空气下具有较低的电导率，当传感 器处于目标气体环境中，传感器的电导率随空气中被检测气体的浓度而发生改变。使用检测电路即可将 电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。 微机电系统(MEMS)Micro-Electro-MechanicalSystem 是指尺寸在几毫米乃至更小的装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。 主要由传感器、动作器（执行器）和微能源三大部分组成。 挥发性有机化合物(VOC)volatileorganiccompounds VOC是挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds）的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥 发性有机物；但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机 物。本文件中VOC是指苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃等广 普性VOC。 气体传感器GasSensor 气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息 的装置。 4技术要求 全国团体标准信息平台 T/AHEMA23—2022 2 环境要求 4.1.1湿度要求 对试验样品进行湿度试验，试验过程中，试样能正常工作，且满足4.2之要求。 4.1.2温度要求 对试验样品进行低温、常温、高温试验，试验过程中，试样能正常工作，且满足4.2之要求。 4.1.3大气压要求 对试验样品进行不同大气压下试验，试验过程中，试样能正常工作，且满足4.2之要求。 外观要求 a)传感器芯片外形、各部分尺寸及加工质量符合图样规定。 b)封装器件符合图样规定，安装牢固。 c)封装器件不得有龟裂、损伤、断裂等现象。 d)传感器通电检查时，显示电压和电流示数应维持恒定范围内数值。 性能要求 4.3.1稳定性 对MEMSVOC气体传感器进行多次测量，并与标准值进行比较，同个传感器的相对标准偏差应不大 于±5%，同批不同传感器的相对标准偏差应不大于±10%。 4.3.2响应时间（T90） MEMSVOC气体传感器的响应时间不大于30s。 4.3.3恢复时间（T10） MEMSVOC气体传感器的恢复时间不大于60s。 4.3.4响应误差 对于VOC气体传感器芯片，传感器的响应误差不大于浓度标准点的±10%。 4.3.5灵敏度要求 MEMSVOC传感器在乙醇气体中的敏感体电阻与在洁净空气中电阻的比值≥10。 4.3.6抗干扰性 对试验样品进行干扰气体试验，试验过程中，试样不受干扰气体的影响，正常工作，且满足4.2之 要求。 4.3.7抗跌落性能 将处于包装状态下的气体传感器芯片做跌落试验，试验后，产品完好，且满足4.2之要求。 敏感体电阻 利用公式换算得出敏感体电阻值，其值在[50KΩ～300KΩ]的范围，公式见5.4。 5试验方法 试验的基本条件 1)待测VOC气体是常见的苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、 酸和石油烃等广普性VOC。 2)环境温度为20±10℃。 全国团体标准信息平台 T/AHEMA23—2022 33)环境空气相对湿度为50%RH±5%RH。 4)气体传感器性能的常规测试所用气体为乙醇或甲苯，干扰实验所用气体包含但不仅限于 氢气、甲烷、一氧化碳。零点气体为不影响传感器响应值的洁净空气。 5)气体传感器性能测试在一个静态的系统进行。通过注入的气体或蒸汽的体积来改变待测 气体浓度，通过测试电路反映出的电压变化，进行系统的器件性能测试。 环境实验 5.2.1湿度试验 将传感器按正常工作要求安装在专用试验设备内，接通电源，使传感器处于正常工作状态30min， 调整试验设备内的湿度，分别在30%RH、60%RH、以90%RH湿度下，试样能正常工作，满足4.2项要求。 5.2.2温度试验 将传感器按正常工作要求安装在专用试验设备内，接通电源，使传感器处于正常工作状态30min， 调整试验设备内的温度，分别在-20℃、20℃和50℃温度下，试样能正常工作，满足4.2项要求。 5.2.3大气压试验 对试验样品分别在0.5个大气压，1个大气压和3个大气压下试验，试验过程中，试样能正常工作， 且满足4.2之要求。 性能试验 5.3.1稳定性 3到5次测量，比较同一传感器或同批不同传感器在一定浓度的气体氛围中的稳定电压值变化。 5.3.2响应时间（T90） 在实验条件下，从传感器接触被检测气体至达到稳定指示值的时间，读取达到稳定值90%的所需要 时间为响应时间。 5.3.3恢复时间（T10） 注入零点气体或离开测试气氛后，传感器响应值降到最高稳定值10%的时间为恢复时间。 5.3.4响应误差 传感器的响应误差是指当前传感器的响应强度在符合国标要求的响应设置点[10ppb～30ppm]，与标 准值的误差。 5.3.5灵敏度要求 测试MEMSVOC传感器在乙醇气体的敏感体电阻与在洁净空气中电阻的比值。 5.3.6跌落试验 将处于包装状态下的气体传感器芯片，从0.5m的高度，使传感器自由跌落在平滑、坚硬的混凝土面 上，跌落次数为5次。满足4.2项要求。 5.3.7振荡试验 使用振荡器，在空载和满载频率范围内各任选10个频率，将振幅调至最大，各振荡30s。满足4.2 项要求。 5.3.8干扰气体试验 干扰实验所用气体包含但不仅限于氢气、甲烷、一氧化碳。分别注入一定浓度的干扰气体，传感器 没有响应