Terrestream utilise trois puces de capteur. Le Sensirion SEN66 (Suisse) est le cheval de trait : un module unique étalonné qui livre PM1, PM2,5, PM4, PM10, CO2, un indice COV de 1 à 500, un indice NOx de 1 à 500, l'humidité relative et la température. Choisir un module intégré plutôt qu'une rangée de capteurs discrets signifie moins de modes de défaillance, moins de dérives d'étalonnage à pourchasser et une seule chaîne d'approvisionnement à valider. Le Bosch BMP390L (Allemagne) gère la pression barométrique : c'est le capteur de pression grand public à plus faible bruit sur le marché, avec une sensibilité inférieure au pascal, meilleure que la plupart des MEMS de station météo. Le TI OPT3001 (États-Unis) lit la lumière ambiante en lux à travers un filtre accordé à la réponse photopique de l'œil humain, ce qui en fait une lecture « la pièce est-elle réellement éclairée » plutôt qu'un compte brut de photons.
À l'intérieur du SEN66, quatre mécanismes physiques tournent en parallèle. Le canal PM est un petit ventilateur tirant l'air à travers une chambre où un laser à 660 nm brille en travers du flux ; les particules diffusent la lumière vers une photodiode et la distribution taille + nombre est inférée du patron de diffusion. Même physique que les compteurs optiques de particules de qualité aéroportuaire, à l'échelle d'un module gros comme un ongle. Le canal CO2 utilise la spectroscopie infrarouge photoacoustique PASens de Sensirion, distincte du NDIR à cellule de transmission utilisé dans la plupart des moniteurs de CO2 : une DEL IR pulse la lumière à la longueur d'onde de 4,26 µm que le CO2 absorbe, les pulsations absorbées chauffent localement le gaz, cela produit une infime onde de pression et un microphone lit l'amplitude de l'onde. L'amplitude est proportionnelle à la concentration de CO2. La détection photoacoustique permet au capteur de tenir dans une fraction du volume qu'exigerait une cellule de transmission NDIR traditionnelle.
Les canaux COV et NOx sont des films à oxyde métallique semi-conducteur. Une surface céramique chauffée voit sa conductance électrique modulée par les gaz adsorbés : les gaz réducteurs (la plupart des COV, alcools, aldéhydes, hydrocarbures) poussent la conductance dans un sens, les gaz oxydants (NOx, ozone) la poussent dans l'autre. Le capteur ne peut pas identifier quel gaz, il voit la classe. L'algorithme d'indice de gaz Sensirion normalise le signal brut contre une base à suivi lent de l'air typique de la pièce, produisant l'indice 1 à 500 où 100 est la médiane à long terme de la pièce. L'indice est non spécifique par chimie mais il suit « l'air est-il différent du normal de cette pièce » de façon fiable, ce qui est la question à laquelle les utilisateurs veulent réellement une réponse. La HR et la température dans le même module utilisent des éléments capacitifs d'humidité et de température à bande interdite standards, étalonnés en usine contre des instruments de référence Sensirion.
Les deux puces de soutien font des travaux plus étroits. Le capteur de pression BMP390L est un élément MEMS piézorésistif avec une exactitude typique de ±0,5 hPa ; la pression sert à la corrélation météo, à la détection de tendance et comme entrée de cohérence pour calculer le point de rosée et l'humidité absolue. Le capteur de lux OPT3001 couvre de 0,01 à 83 000 lux avec une courbe de réponse photopique, ce qui signifie qu'il pondère les longueurs d'onde comme l'œil humain le fait au lieu de juste compter les photons. Le tableau de bord utilise le lux pour fournir un contexte circadien, pour décaler par défaut les alertes hors des heures de sommeil et pour désambiguïser « la pièce est sombre parce qu'il n'y a personne à la maison » de « la pièce est sombre parce qu'il est 3 h ». Sur les trois boîtiers, cela fait six éléments de détection distincts produisant onze signaux physiquement mesurés ; le tableau de bord en dérive un douzième, l'indice IAQ, en combinant plusieurs d'entre eux.
Ce que l'appareil ne peut pas faire, avec les raisons physiques réelles. Aucun CO : il n'y a pas de cellule électrochimique ni de NDIR à longueur d'onde spécifique pour le monoxyde de carbone, donc le tableau de bord ne peut pas le lire et ne le prétend jamais. Utilisez plutôt une alarme CO homologuée UL 2034, voir CO vs CO2. Aucune détection de fumée : il n'y a pas de chambre d'ionisation ni de chambre photoélectrique de fumée dédiée, donc l'appareil n'est pas un avertisseur de fumée. Gardez vos avertisseurs de fumée requis par le code. Aucune quantification COV spécifique : le MOX est non spécifique par chimie, donc « 240 ppb de benzène » n'est pas un chiffre que ce capteur peut produire ; l'indice dit « élevé par rapport à votre base » avec une confiance élevée et c'est à cela qu'il sert. Aucune mesure extérieure : l'appareil est intérieur par conception (le ventilateur PM et les capteurs de gaz ne sont pas étanches aux intempéries), donc les lectures extérieures viennent de Open-Meteo et l'API Google Air Quality plutôt que d'un capteur sur votre mur.