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PM2.5传感器在空气环境监测中的解决方案

2020年06月24日 14:10 次阅读

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的微粒,也称为肺部进入微粒(目前没有标准的中文名称)。PM2.5的粒径很小,其直径小于人类头发厚度的1/20。它富含大量有毒有害物质,在大气中停留时间长,运输距离长,对人体健康和大气环境质量影响较大。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的一种成分,但它对空气质量和能见度有重要影响。

在空气动力学中,直径小于10μm并能进入肺泡区域的灰尘通常称为呼吸性灰尘。直径在10μm以上的尘粒大部分是撞击沉积的,人体吸入时大部分沉积在鼻咽部,而直径在10μm以下的尘粒可进入呼吸道深部,大多数沉积在肺泡中的灰尘小于5μm。

全球空气污染(PM2.5)越来越严重。它甚至严重影响人们的生活和出行。例如,在欧洲,当空气污染达到顶峰时,法国巴黎甚至会停止交通;新加坡的空气污染也达到了历史新高;印度的空气污染比中国更严重。可以看出,改善环境的问题是紧迫的。随着环境空气质量监测逐渐从全市室内空气质量监测的大趋势中衍生出来,各种可吸入颗粒物和气体传感器已经成为传感技术的核心。传感器的质量直接影响最终的空气质量监测值,并在治理和控制中发挥着至关重要的作用。

PM2.5传感器,也称为粉尘传感器和颗粒物传感器,可以用来检测我们周围空气中的粉尘浓度,即PM2.5的值。勒夫迈研发的GDS06红外PM2.5粉尘传感器利用光学散射的原理,获取颗粒物浓度大小。因为微粒和分子在光的照射下会产生光的散射现象,与此同时还会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。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,再应用单片机进行PWM、UART 通信。

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