【中秋/国庆我这么度过】19.9元的甲醛检测仪靠谱吗？拆机一探究竟

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2016/09/16

私聊

气体检测

随着环保意识的增强，人们关心自己生活、工作环境中的空气质量，对于空气中的PM2.5以及甲醛是否超标尤为重视。近期，TB上一款售价19.9元（包邮）的甲醛检测仪比较火爆，到底靠不靠谱呢？拍了一只，中秋到手后，拆机一探究竟。
一、外貌（避免广告嫌疑，抹去品牌）

该仪器测量范围：甲醛0.001～3.888；总挥发性有机化合物（TVOC）0.001～9.999

正面，便携手持式。TB上此相同样式甚多，各家颜色字体不一，应该是公模：

背面：

使用两节5号电池：

左侧，电源开关：

右侧，校正按钮：

机背，通气栅内部是气体传感器：

开机，有200秒预热时间，机器自动倒读秒，预热结束后，才能进入检测程序：

二、拆机
全卡扣结构，用大指甲抠开：

内部很简单，上部一块电路板，下部是电池仓：

电路板上的主要元件：

电源电路是3V升压5V的DC-DC转换电路：

MCU型号被隐去，右边的IC是ATMEL公司的24C02串行电可擦除只读存储器：

拆下电路板固定螺丝：

取下电路板，背面，固定有蜂鸣器和传感器：

三、电路原理分析
1、甲醛和TVOC传感器采用半导体气体传感器，从外形看，分不清是韩国MS1100还是国产MP503（二者参数接近），没有标示：

MS1100技术参数如下：
加热电压：5V ±2%（AC·DC）
工作电流：100mA（max）
回路电压：≤DC12V
负载电阻：1K（可调）
检测浓度范围：0-1000ppm（不同气体范围不同）
清洁空气中电压：≤1V
灵敏度：≥3%
响应时间：≤5S（预热3-5分钟）
回复时间：＞10S
元件功耗：≤430mW
工作温度：-10～60℃（标称温度20℃）
工作湿度：90%RH（标称湿度65%RH）
使用寿命：5年
尺寸大小：35mm×21mm×15mm

MS1100气体传感器由加热电阻RH和气敏电阻Rs组成，其结构及测量电路见下图（根据厂家资料编辑）：

气体传感器工作原理：
开始工作的前几分钟，电路给加热电阻RH通电加热，待内部温度高达200~300℃的时，污染源气体和空气中的氧气会在高温中发生氧化反应，这时半导体气敏元件RS中的游离子会捕捉反应中的离子形成电子，并形成电流，相对应的就是RS的电阻值会降低，污染越大，反应中离子越多，捕捉形成电流越大，RS其阻值相对越小；负载电阻RL两端的输出电压Vout变化与污染浓度成正相关关系。
工作时，传感器发热的情况：

该仪器测量工作电流高达160mA，比较费电，又由于仪器需要200秒预热时间，相对于使用5号干电池，是比较耗能的，采用大容量镍氢充电电池是首选。
2、根据拆机情况，绘出仪器电路框图如下：

工作原理：开机后，电源对传感器预热200秒，然后MCU对传感器与空气接触产生的电信号强弱进行分析，数值传给数码管显示；不超标时，LED绿灯亮，当超标后，LED红灯亮；当甲醛浓度严重超标（大于0.3 mg/立方米）后，蜂鸣器报警。

四、干扰气体的影响
目前，半导体气体传感器的一个弱点，干扰气体的影响较多，只能靠软件修正和使用时避免接触。
看看本仪器对酒精气体干扰的情况，一瓶75%医用酒精，未开瓶，没有影响：

揭开酒精瓶塞，瓶口附近，显示甲醛和TVOC超标：

在瓶口测量，直接爆表，这是一只酒精浓度检测仪？哈哈，应该可以滴，只是需要改一下软件（这是厂家的事，多开发一项功能吧）：

拆后语：随着半导体气体传感器技术日臻完善，成本降低，组模标准化，为家用检测仪表的普及发挥了积极作用。通用过拆解，看到本仪器电路十分简单，缺乏有关补偿电路（例如温度、湿度），算法也就不完善，显得很粗糙，仅仅作为指标判断（国家室内空气质量标准，甲醛0.1mg/立方米，TVOC为0.6mg/立方米）是否超标使用，对连续监测指标的准确性大打折扣。使用时要注意避免干扰气体（厂家有提示），有时测量数值不一定就是甲醛浓度。商家称仪器亏本销售，是真的，但拍一只玩玩就行了。