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PM2.5傳感器對(duì)于空氣凈化器的作用

空氣凈化器,從其選購(gòu)到使用,網(wǎng)上各種“指南”一搜一大把,內(nèi)容大多千篇一律,無(wú)非是教用戶怎么買(mǎi)、怎么用。不過(guò)看了這么久,您真的能玩轉(zhuǎn)家中的空氣凈化器嗎?別的不說(shuō),勒夫邁小編今天重點(diǎn)聊聊絕大部分凈化器標(biāo)配,但99%用戶可能忽略的小部件——PM2.5粉塵顆粒物傳感器。

一、傳感器工作原理介紹

在當(dāng)前的空氣凈化領(lǐng)域,PM2.5粉塵顆粒物傳感器幾乎已經(jīng)成為凈化設(shè)備的標(biāo)配附件,其作用是對(duì)空氣中的PM2.5等顆粒物濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),工作原理如下:在傳感器內(nèi)部設(shè)有恒定光源(如紅外發(fā)光二極管),空氣通過(guò)光線時(shí),其中的顆粒物會(huì)對(duì)其進(jìn)行散射,造成光強(qiáng)的衰減。其相對(duì)衰減率與顆粒物的濃度成一定比例。

在與光源對(duì)角的另一側(cè)設(shè)有光線探測(cè)器(如光電晶體管),它能夠探測(cè)到被顆粒物反射的光線,并根據(jù)反射光強(qiáng)度輸出PWM信號(hào)(脈寬調(diào)制信號(hào)),從而判斷顆粒物的濃度。對(duì)于不同粒徑的顆粒物(如PM10和PM2.5),其能夠輸出多個(gè)不同的信號(hào)加以區(qū)分。

看似簡(jiǎn)單的工作過(guò)程中,其實(shí)包含著光線的散射、反射、光強(qiáng)的衰減以及復(fù)雜的算法,我們之所以能夠在傳感器上或以不同顏色、或以數(shù)字形式直觀看到空氣質(zhì)量指數(shù),傳感器功不可沒(méi)。

目前市場(chǎng)上主流的傳感器分為兩種:紅外顆粒物傳感器和激光顆粒物傳感器,在工作原理方面,二者差別并不算太大;但結(jié)構(gòu)方面卻大有不同。

二、兩大主流傳感器對(duì)比

雖然同為主流產(chǎn)品,但紅外傳感器和激光傳感器的結(jié)構(gòu)差別相當(dāng)大。紅外傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計(jì)都較為簡(jiǎn)單,激光傳感器則顯得更為復(fù)雜。

設(shè)計(jì)的不同帶來(lái)的是測(cè)量精度的差異,紅外傳感器采用紅外發(fā)光二極管作為光源,而激光PM2.5傳感器則采用更為穩(wěn)定的激光二極管。

在傳感器工作過(guò)程中,必需條件之一是流動(dòng)的空氣通過(guò)光源和接收器之間的交叉區(qū)域。為了驅(qū)動(dòng)氣流,紅外傳感器采用電阻加熱的方式,利用熱空氣帶動(dòng)周圍氣體流動(dòng);激光式傳感器則在內(nèi)部設(shè)有固定的風(fēng)機(jī)。

信號(hào)輸出方面,紅外傳感器內(nèi)部的光電晶體管只能輸出脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào)),這種信號(hào)并不能直觀顯示空氣中顆粒物的濃度,需要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步計(jì)算才能得出顆粒物濃度范圍;激光傳感器內(nèi)部光電探測(cè)器的光電效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生電流信號(hào),經(jīng)電路放大處理后,可得到顆粒物的濃度值,信號(hào)一般為串口輸出。

這也就解釋了為什么部分凈化器只能通過(guò)不同顏色燈光來(lái)指示空氣質(zhì)量,而其他凈化產(chǎn)品則能夠以數(shù)字形式顯示具體空氣質(zhì)量指數(shù)。

另外,紅外傳感器采用電阻加熱方式驅(qū)動(dòng)氣流,顆粒物的采樣數(shù)較少,測(cè)試精度略顯不足;而激光PM2.5傳感器采用風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng),數(shù)據(jù)采集量足夠大,在一定程度上能夠保證數(shù)據(jù)的精確性。

當(dāng)然,高精度也是有一定副作用的——激光傳感器的壽命相較紅外傳感器更短,不過(guò)隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),目前大部分傳感器均有不錯(cuò)的表現(xiàn)。

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