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解決方案

PM2.5傳感器中,激光、紅外原理之間的區別

星之球科技 來源:騰訊新聞2020-10-25 我要評論(0 )   

PM是“particulate matter(顆粒物)”的縮寫(xie) ,懸浮在空氣中,直徑小於(yu) 等於(yu) 2.5微米的稱為(wei) PM2.5,又稱細顆粒物。與(yu) 較粗大的顆粒物相比,細顆粒物富含更大量的有毒有害物...

PM是“particulate matter(顆粒物)”的縮寫(xie) ,懸浮在空氣中,直徑小於(yu) 等於(yu) 2.5微米的稱為(wei) PM2.5,又稱細顆粒物。與(yu) 較粗大的顆粒物相比,細顆粒物富含更大量的有毒有害物質,而且能在大氣中停留更長時間,輸送距離也更遠,對大氣環境及人體(ti) 健康的影響也更大,是導致黑肺和霧霾天的主要凶手。

在顆粒物PM2.5監測設備中,選用的傳(chuan) 感器主要有兩(liang) 種:紅外原理PM2.5傳(chuan) 感器與(yu) 激光原理PM2.5傳(chuan) 感器。

紅外原理PM2.5傳(chuan) 感器由於(yu) 精度不夠主要用於(yu) 工礦揚塵,檢測對象為(wei) 大粒徑、高濃度粉塵,檢測級別是mg/m3,無法準確測量PM2.5的濃度,隻能檢測灰塵汙染程度,當然早期的空氣淨化器也是使用這種原理傳(chuan) 感器,測量結果僅(jin) 供參考,準確度偏低,一般用於(yu) 判斷灰塵汙染程度等級。

後來激光型PM2.5傳(chuan) 感器的誕生,可以精確測量PM2.5濃度,主要應用在PM2.5檢測領域,可嵌入到家用(車載、手持)空氣檢測儀(yi) 、空氣淨化器中,新型激光型PM2.5傳(chuan) 感器是基於(yu) 定量測量,可檢測0.3μm的顆粒物,能夠精確測量PM1.0、PM2.5、PM10的數值,精度高。

那麽(me) 兩(liang) 者之間有什麽(me) 區別呢?

1、結構原理

紅外原理PM2.5傳(chuan) 感器的結構和電路相對簡單。其光源為(wei) 紅外LED光源,氣流進出風口主要靠電阻發熱以獲得熱氣流流動,當有顆粒物通過時,接觸到LED光源之後發生反射現象,光敏探測器接收到不同強度的反射光,再通過放大處理及運算後得到檢測結果。

而激光原理PM2.5傳(chuan) 感器的結構和電路相對複雜。其光源為(wei) 激光二極管。采樣空氣通過風扇或鼓風機推動,通過複雜設計的風道,進行檢測。當空氣中的細顆粒物進入激光束所在區域時,將使激光發生散射;散射光在空間360°都有輻射,在適當位置放置光電探測器用以接收散射光,然後經過光電探測器的光電效應產(chan) 生電流信號,經運放電路放大及處理後,即可得到細顆粒物濃度值。輸出信號可用串口、I C、PWM等多種方式。

2、測量精度與(yu) 壽命

紅外原理PM2.5傳(chuan) 感器隻能檢測到1um以上的顆粒,測量精度不足。因為(wei) 紅外LED光散射的顆粒信號較弱,隻對大於(yu) 1um的大顆粒有響應,而且又僅(jin) 用加熱電阻來推動采樣氣流,采樣數較少,數據計算完全交由上位機進行。

而激光原理PM2.5傳(chuan) 感器可以檢測到0.3um以上的顆粒。因為(wei) 自帶高性能MCU,采用風扇或鼓風機采集大量數據,經由專(zhuan) 業(ye) 顆粒物計數算法分析,所以,在采樣方式、數據準確性、算法處理等方麵都比紅外PM2.5傳(chuan) 感器更有優(you) 勢。

3、價(jia) 格與(yu) 成本

紅外原理PM2.5傳(chuan) 感器由於(yu) 結構簡單所以成本一般在20~50元之間。

而激光原理PM2.5傳(chuan) 感器由於(yu) 結構相對複雜,市場價(jia) 格在90-180元之間。因為(wei) 增加了激光發生器和風機等機構並且需要複雜電路結構,技術門檻較高,所以價(jia) 格較貴一些。

4、發展趨勢

在激光原理PM2.5傳(chuan) 感器進入民用領域之前,很多監測PM2.5的儀(yi) 器都采用紅外原理PM2.5傳(chuan) 感器。但是隨著傳(chuan) 感器行業(ye) 的發展,加上一些大廠實現了激光原理PM2.5傳(chuan) 感器的批量化生產(chan) ,激光原理PM2.5傳(chuan) 感器的造價(jia) 在逐步降低。


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