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粉尘传感器的工作原理如何

2017-08-29 来源:

    美国GE粉尘传感器SM-PWM-01c


    粉尘传感器也称之为pm2.5传感器、灰尘传感器,可以用来检测我们周围空气中的粉尘浓度,即PM2.5值大小。空气动力学把直径小于10μm能进入肺泡区的粉尘通常也称为呼吸性粉尘。直径在10μm以上的尘粒大部分通过撞击沉积,在人体吸入时大部分沉积在鼻咽部,而10μm以下的粉尘可进入呼吸道的深部。而在肺泡内沉积的粉尘大部分是5μm以下的粉尘。

    PM2.5细颗粒物危害大

    PM2.5细颗粒物直径小,在大气中悬浮的时间长,传播扩散的距离远,且通常含有大量有毒有害的物质,因而对人体健康影响更大,PM2.5可进入肺部、血液,如果带有病菌会对人体有很大的危害,包括对我们的呼吸道系统、心血管系统、甚至生殖系统。

    粉尘传感器的工作原理

    粉尘传感器的工作原理是根据光的散射原理来开发的,微粒和分子在光的照射下会产生光的散射现象,与此同时,还吸收部分照射光的能量。当一束平行单色光入射到被测颗粒场时,会受到颗粒周围散射和吸收的影响,光强将被衰减。如此一来便可求得入射光通过待测浓度场的相对衰减率。而相对衰减率的大小基本上能线性反应待测场灰尘的相对浓度。光强的大小和经光电转换的电信号强弱成正比,通过测得电信号就可以求得相对衰减率,进而就可以测定待测场里灰尘的浓度。

    粉尘传感器被设计用来感应空气中的尘埃粒子,其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管,他们的光轴相交,当带灰尘的气流通过光轴相交的交叉区域,粉尘对红外光反射,反射的光强与灰尘浓度成正比。光电晶体管使得其能够探测到空气中尘埃反射光,即使非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到,红外发光二极管发射出光线遇到粉尘产生反射光,接收传感器检测到反射光的光强,输出信号,根据输出信号光强的大小判断粉尘的浓度,通过输出两个不同的脉宽调制信号区分不同灰尘颗粒物的浓度。

    美国GE公司SM-PWM-01c粉尘传感器是一款利用光学方法检测空气中粉尘(如PM2.5,PM10)浓度的传感器。在传感器中一个IRLED和一个图像传感器光轴相交,当带粉尘的气流通过交叉区域,产生反射光。图像传感器检测到粉尘反射的IRLED光线,根据输出的强弱判断粉尘的浓度。此款粉尘传感器能检测像香烟颗粒大小的颗粒物与室内灰尘等大颗粒,通过输出不同的PWM脉宽望风调制信号进行区分,从而实现PM2.5和PM10的测量。
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