一、PM2.5在線激光傳感器檢測模塊簡介
BYC-01 是一款基于激光散射原理的數(shù)字式通用顆粒物濃度傳感器,可連續(xù)采集并計算單位體積內(nèi)空氣中不同粒徑的懸浮顆粒物個數(shù),即顆粒物濃度分布,進而換算成為質(zhì)量濃度,并以通用數(shù)字接口形式輸出。本傳感器可嵌入各種與空氣中懸浮顆粒物濃度相關(guān)的儀器儀表或環(huán)境改善設(shè)備,為其提供及時準(zhǔn)確的濃度數(shù)據(jù).
二、PM2.5在線激光傳感器檢測模塊工作原理
本傳感器采用激光散射原理。即令激光照射在空氣中的懸浮顆粒物上產(chǎn)生散射,同時在某一特定角度收集散射光,得到散射光強隨時間變化的曲線。進而微處理器利用基于米氏(MIE)理論的算法,得出顆粒物的等效粒徑及單位體積內(nèi)不同粒徑的顆粒物數(shù)量。傳感器各功能部分框圖如圖 1 所示:
三、PM2.5在線激光傳感器檢測模塊特點
1、通信穩(wěn)定可靠,寬范圍電源供電DC12-24V;
2、激光散射原理實現(xiàn)精準(zhǔn)測量
3、零錯誤報警率
4、實時響應(yīng)并支持連續(xù)采集
5、最小分辨粒徑 0.3μ m
四、PM2.5在線激光傳感器檢測模塊技術(shù)參數(shù)
四、PM2.5在線激光傳感器檢測模塊技術(shù)參數(shù)
參數(shù) | BYC-01 |
檢測粒子直徑 | 0.3~1.0;1.0~2.5;2.5~10 |
顆粒物計數(shù)效率 | 50%@0.3um 98%@>=0.5um |
顆粒物質(zhì)量濃度有效量程(PM2.5標(biāo)準(zhǔn)值) | 0-500ug/m³ |
顆粒物質(zhì)量濃度量程(PM2.5標(biāo)準(zhǔn)值) | ≥1000ug/m³ |
分辨率 | 1ug/m³ |
顆粒物質(zhì)量濃度一致性(PM2.5標(biāo)準(zhǔn)值) | ±10ug/m³@0~100ug/m³ ±10%@100~500ug/m³ |
稱準(zhǔn)體積 | 0.1L |
單次響應(yīng)時間 | <1S |
綜合響應(yīng)時間 | <10S |
直流供電電壓 | 5±0.5VDC |
工作電流 | ≤100mA |
待機電流 | ≤200uA |
數(shù)據(jù)接口電平 | L <0.8 @3.3 H >2.7@3.3 |
工作溫度范圍 | -10~+60℃ |
工作濕度范圍 | 0~99%RH |
儲存溫度范圍 | -40~+80℃ |
使用壽命 | 3年以上 |
尺寸 | 50mm×43mm×21mm |
五、PM2.5在線激光傳感器檢測模塊接口定義
接口管腳定義(接口間距采用 1.25mm 間距) | ||
管腳序號 | 功能標(biāo)號 | 功能說明 |
PIN1 | VCC | 電源正(+5V) |
PIN2 | GND | 電源負(fù) |
PIN3 | SET | 設(shè)置管腳 /TTL 電平@3.3V,高電平或懸空為正常工作狀態(tài),低電平為休眠狀態(tài) |
PIN4 | RXD | 串口接收管腳/TTL 電平@3.3V |
PIN5 | TXD | 串口發(fā)送管腳/TTL 電平@3.3V |
PIN6 | RESET | 模塊復(fù)位信號/TTL 電平@3.3V,低 |
PIN7 | NC | 懸空 |
PIN8 | NC | 懸空 |
輸出結(jié)果
主要輸出為單位體積內(nèi)各濃度顆粒物質(zhì)量濃度,單位為:微克/立方米。輸出分為主動輸出和被動輸出兩種狀態(tài)。傳感器上電后默認(rèn)狀態(tài)為主動輸出,即傳感器主動向主機發(fā)送串行數(shù)據(jù),時間間隔為 200~800ms,空氣中顆粒物濃度越高,時間間隔越短。主動輸出又分為兩種模式:平穩(wěn)模式和快速模式。在空氣中顆粒物濃度變化較小時,傳感器輸出為平穩(wěn)模式,即每三次輸出同樣的一組數(shù)值,實際數(shù)據(jù)更新周期約為 2s。當(dāng)空氣中顆粒物濃度變化較大時,傳感器輸出自動切換為快速模式,每次輸出都是新的數(shù)值,實際數(shù)據(jù)更新周期為 200~800ms。典型電路連接
PM2.5在線激光傳感器檢測模塊電路設(shè)計應(yīng)注意:
1. BYC-01需要 5V 供電,這是因為風(fēng)機需要 5V 驅(qū)動。但其他數(shù)據(jù)通訊和控制管腳均需要 3.3V 作為高電平。因此與之連接通訊的主板 MCU 應(yīng)為 3.3V 供電。如果主板 MCU 為 5V 供電,則在通訊線(RXD、TXD)和控制線(SET、RESET)上應(yīng)當(dāng)加入電平轉(zhuǎn)換芯片或電路。
2. SET 和 RESET 內(nèi)部有上拉電阻,如果不使用,則應(yīng)懸空。
3. PIN7 和 PIN8 為程序內(nèi)部調(diào)試用,應(yīng)用電路中應(yīng)使其懸空。
4. 應(yīng)用休眠功能時應(yīng)注意:休眠時風(fēng)扇停止工作,而風(fēng)扇重新啟動需要至少 30秒的穩(wěn)定時間,因此為獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),休眠喚醒后傳感器工作時間不應(yīng)低于 30 秒。