Sensirion 盛思锐 CMOSens® 原理深度解析

Sensirion 盛思锐核心竞争力源自 CMOSens® 技术，在单颗硅芯片上，同时集成 MEMS 敏感元件、模拟放大电路、ADC 模数转换、数字校准存储单元，将传感器与信号处理电路一体化制造，区别传统分立传感方案，是盛思锐温湿度、CO₂、甲醛、流量、差压传感器的底层技术根基。不同品类传感器在 CMOSens® 芯片基础上，搭配对应的测量原理，实现环境参数采集。

SHT 系列温湿度传感器采用电容式湿度测量原理。传感层是一层聚合物电介质薄膜，环境相对湿度变化时，薄膜吸收或释放水分子，介电常数随之改变，电极之间电容发生变化。片上集成 BJT 三极管同步测量芯片温度，用于湿度温度交叉补偿。模拟信号直接在芯片内部放大、数字化，内置出厂校准参数，通过 I2C 接口直接输出经过补偿的温湿度数字值，省去外部信号调理电路，简化客户 PCB 设计，降低硬件干扰，提升长期稳定性，每颗传感器在产线独立标定，降低器件间一致性偏差Sensirion。

SFM 系列气体流量传感器采用热式流量原理。芯片蚀刻微通道，通道中间设置加热元件，上下游对称布置温度传感单元。气体流过微通道带走热量，上下游产生温差；温差大小与气体质量流量呈对应关系。芯片采集温差信号，内部完成运算、温压补偿，直接输出流量数值，不受外界气压小幅波动影响，适合呼吸机、气体检测设备微小流量监测，可监测低至 5ml 小潮气量，满足新生儿通气设备严苛要求。

SCD40/41 二氧化碳传感器采用光声红外 PA-NDIR 原理。脉冲红外光源发射特定波长红外光，CO₂分子吸收光能产生周期性分子振动，激发声波；内置微型麦克风采集声波振幅，振幅和 CO₂浓度成正比。芯片集成 CMOSens® 信号处理单元，降噪滤波，输出 CO₂浓度，同时附带温湿度检测，体积小巧、功耗低，适合新风、空气净化器。STC31-C CO₂传感器采用热传导原理，利用不同气体热导率差异检测 CO₂，超低功耗，适配电池供电便携设备Sensirion。

SFA 固态甲醛传感器依托金属氧化物传感单元，集成片上温度补偿，解决传统电化学甲醛传感器漂移大、寿命短的痛点；SE 系列差压传感器同样基于 CMOSens® 热式原理，相比传统压阻式传感器，位置敏感度低、抗震性强，用于暖通、呼吸设备压差监测。

CMOSens® 一体化方案带来多重优势：传感元件与电路同片制造，减少焊点带来的失效点，提升可靠性；信号在芯片内部数字化，抗电磁干扰更强；出厂完成校准，客户无需二次标定，缩短产品研发周期，支持 I2C 低功耗数字接口，适配电池供电的便携设备、智能家居硬件。

盛思锐依靠这套一体化传感原理，大量应用于医疗呼吸机、空气监测仪、新风系统、半导体环境测控。芯片级集成设计，让多参数传感模组（SEN63C）可以单模块同时采集 CO₂、PM2.5、VOC、温湿度，广泛落地智能家居、工业环境监测项目，在低功耗、小型化、高精度传感赛道形成独特技术壁垒。