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。
1、空气净化器和空气清新机;
2、空调;
3、空气质量监控仪;
4、空调等相关产品。
体积小,重量轻,便于安装.5V的输入电路,便于信号处理.内藏气流发生器,可以自行吸引外部大气.灰尘传感器保养简单,可以长期保持传感器的特性。
1、PWM方式输出;
2、结构紧凑,重量轻;
3、容易安装;
4、单电源供电;
5、价格低。低成本灰尘传感器PD4NS.
灰尘传感器的主要参数
1、光学原理,能够探测1微米以上的粉尘粒子;
2、5VDC供电;
3、探测粒子范围:最大到8000pcs/283ml(1um以上粒子);
PM2.5传感器的模块接线方式如下:
蓝线: V-LED-Arduino 5V和150欧电阻接220uf电容正极
绿线: LED-GND-Arduino GND接220uf电容负极
白线: LED-Arduino Digital Pin 接ledPower 可自定义接11
黄线: S-GND Arduino GND接220uf电容负极
黑线: Vo-Arduino Analog A5
红线: Vcc-Arduino 5V和150欧电阻接220uf电容正极
此外,如果使用esp8266 GP2Y1014AU粉尘/灰尘传感器,PM2.5模块的接线方式为:
蓝(1)和红(6)-----150Ω电阻-----5V
绿(2)和黄(4)-----GND
白(3)-----D4
黑(5)-----A0
注意5V和GND之间可以接220uF电容增加精准度。另外,有些情况下,正极是接VCC5,但如果直接接VCC5可能会导致模块上的稳压二极管烧掉,因此有些人会选择卸掉稳压二极管后使用VCC3.3供电。
红外由于光线强度不够,只能用浊度法测量。所谓浊度法,就是一边发射光线,另一边接收,空气越浑浊光线损失掉的能量就越大,由此来判定空气浊度。实际上这种方法是不能够准确测量PM2.5的,甚至光线的发射、接收部分一旦被静电吸附的粉尘覆盖,就会直接导致测量不精准。这种方法做出来的传感器只能定性测量(可以测出相对多少),不能定量测量(因为数值会飘)。更何况这种方法也区分不出颗粒物的粒径来,所以凡是用这种传感器的性能都相对要差一些。
就是激光散射,而不是直接测量浊度,这一类的传感器共同的特点就是离不开风扇(或者用泵吸),因为这种方法空气如果不流动是测量不到空气中的悬浮颗粒物的,而且通过数学模型可以大致推算出经过传感器气体的粒子大小,空气流量等,经过复杂的数学算法,最终得到比较真实的PM2.5数值,这一类传感器是激光散射,对静电吸附的灰尘免疫,当然如果用灰尘把传感器堵死了,自然也不可能测到。
Beta射线仪是利用Beta射线衰减的原理,环境空气由采样泵吸入采样管,经过滤膜后排出,颗粒物沉淀在滤膜上,当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时,Beta射线的能量衰减,通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。
微量振荡天平法是在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管,在其振荡端安装可更换的滤膜,振荡频率取决于锥形管特征和其质量。当采样气流通过滤膜,其中的颗粒物沉积在滤膜上,滤膜的质量变化导致振荡频率的变化,通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量,再根据流量、现场环境温度和气压计算出该时段颗粒物标志的质量浓度。
我国对大气颗粒物的测定主要采用重量法。其原理是分别通过一定切割特征的采样器,以恒速抽取定量体积空气,使环境空气中的PM2.5和PM10被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差和采样体积,计算出PM2.5和PM10的浓度。必须注意的是,计量颗粒物的单位ug/m3中分母的体积应该是标准状况下(0℃、101.3kPa)的体积,对实测温度、压力下的体积均应换算成标准状况下的体积。
由于红外法测量PM2.5的传感器性能较差,且Beta射线法、微量振荡天平法、重量法三种方法的原理应用比较困难且价格较高,所以市面上比较多的是采用激光散射原理来测量PM2.5浓度的PM2.5传感器。