氣體傳感器是一種將氣體濃度、流量等指標轉化為電信號的轉換器，廣泛運用在智能家居、汽車電子、工業控制、環境檢測、醫療健康等領域，這些運用對于ADC性能及MCU可靠性要求極高。芯海科技（股票代碼：688595）MCU內部ADC的INL小，同時內部時鐘溫漂可以控制在1%以內，非常適用于氣體傳感器。公司目前主推的MCU高性能系列CS32F031、CS32F030，高性價比CS32F036、CS32F035以及低功耗系列的CS32L010都是此類運用的明星產品。隨著物聯網和智能化浪潮的來臨，芯海將重點發力推出新產品助力氣體傳感器。

氣體傳感器典型框圖

氣體傳感器在日常生活無處不在，新冠疫情期間發揮救命稻草作用的呼吸機和制氧機，對患者吸入氧氣的氧濃度進行檢測，保障患者的正常供氧；家用智能燃氣熱水器對一氧化碳、燃氣兩種危險氣體進行監控報警，防止由于氣體不完全燃燒造成人體中毒；空氣凈化器對甲醛、PM2.5以及二氧化碳空氣質量進行提醒，幫助用戶時刻監控多重有害氣體。..。..以上場景無一不和各類氣體傳感器息息相關。

空氣凈化器圖片來源：泰拉蒙 https://item.jd.com/10031281900118.html

選擇氣體傳感器時最為關注的是靈敏度、分辨率、穩定性以及可靠性，其中穩定性和可靠性是長期穩定高精度檢測氣體濃度最為關鍵的指標，這對于MCU的ADC性能以及MCU可靠性要求極高。芯海科技（股票代碼：688595）高性能32位MCU系列M0系列產品內部集成了高精度SAR ADC，具備高可靠性來保障氣體傳感器的各項關鍵指標。

芯海科技M0系列MCU

高精度ADC

為傳感器穩定性添磚加瓦

氣體傳感器的穩定性主要依賴于ADC的兩個關鍵指標，一是INL，二是內部基準的溫漂。氣體傳感器上電時刻對ADC的穩定性采樣要求極高，每個傳感器必須確保在重復上下電實驗中對于某個固定電壓檢測的跳碼不超過一定范圍，這就要求ADC的INL很小。ADC最終性能的好壞取決于INL，因為INL是無法被校準的。芯海在ADC產品上有18年的模擬積累，采用獨特的Chipsea SAR架構，可以將INL降到2LSB左右，處于國內領先水平。

芯海科技ADC-INL歷史演進

同時芯海MCU內部的基準溫漂小，所有出廠的芯片都會經過校準，進一步保證ADC在采樣的一致性。因此，芯海MCU內部ADC的有效位一般會高于國內同行1-2bit，是運用在氣體傳感器上較佳的方案。

芯海MCU-ADC性能 VS 某國產品牌

高性能MCU

為傳感器可靠性保駕護航

氣體傳感器經常需要在戶外環境下用串口或者PWM接口進行數據通訊，溫差大，這對MCU的可靠性提出了嚴格要求。芯海的每片MCU出廠前都經過110℃高溫測試，確保105℃下可靠工作。同時通過抗溫漂設計，CS32F03X的內部時鐘溫漂可以控制在1%以內，高于國內同行的5%精度，滿足UART在寬溫度及寬供電電壓范圍內的穩定通訊，并有效減少時鐘漂移帶來的測量誤差。芯海高性能MCU保障氣體傳感器數據的高可靠性傳輸。

芯海MCU-8MHz內部時鐘漂移VS溫度VS供電電壓

不斷迭代MCU產品助力氣體傳感器發展

芯海現階段適用于氣體傳感器的MCU產品包括CS32F031、高性價比的CS32F036及低功耗系列的CS32L010。目前正在研發的032平臺以及003平臺將在保障ADC高精度以及MCU高性能的基礎上進一步幫助客戶提高性價比。芯海也同步在開發專門適用于氣體傳感器的MCU。