HPD05红外PM2.5传感器

产品概述&原理

HPD05粉尘传感器模块是采用光学散射原理检测空气中粉尘的浓度，传感器内置一个红外线发光二极管和一个高灵敏光电接收传感器，红外线发光二极管发出光线在遇到粉尘时会产生反射光，光电传感器通过检测该反射光的强度来反映空气中粉尘的浓度情况，传感器直接输出PWM信号，PWM宽度即是当前浓度数值（1ms = 1ug/m3）。也可以通过IIC串口信号输出粉尘浓度数值，数值单位是ug/m3。该传感器适用于空气净化器、带净化功能的空调、新风系统及空气品质检测仪器的配套。

检测原理

根据光的色散原理，红外线发光二极管发出光线遇到粉尘产生反射光，高灵敏的光电接收传感器检测到反射光的光强，输出信号，根据输出信号光强的大小以及数量判断粉尘的浓度。探测器的输出电流与检测到的光强成相应的比例，传感器输出电流经放大器放大后，再经处理器校正处理，最终输出数字PWM信号脉冲，或通过IIC数据接口输出粉尘浓度数值。

性能指标

（1）规格

连接器CON2引脚定义

（2）寿命

光源寿命:连续通电情况下使用 5 年以上。

（3）光电特性

（4）型号输出

a1. PWM 信号输出(对应型号 HPD051Axxx):

低脉冲时间与粉尘浓度的关系：1ms = 1ug/m3 

P1 引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的平均值（响应速度较慢，波动小稳定性好） 

P2 引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的瞬时值（响应速度快，波动较大）

a2. PWM 信号输出(对应型号 HPD051Cxxx):

低脉冲时间与粉尘浓度的关系：粉尘浓度 = TL / TA * 4000 (ug/m3 )；TA 一般取 30 秒，（备注：TA 是指从检测到第一个下降沿开始到最后一个上升沿结束的总时间）

P1 引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的平均值（响应速度较慢，波动小稳定性好） 

P2 引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的瞬时值（响应速度快，波动较大） 

备注：P1 和 P2 口输出的粉尘浓度都需按照低脉冲时间与粉尘浓度的关系公式计算。

b. IIC 信号输出:

通过 IIC 接口读取粉尘传感器模块内部寄存器直接获取粉尘浓度数值。

b-1 IIC 通讯接口

主机产生 8 个时钟脉冲发送 8 位数据，在 SCL 总线上的第 8 个下降沿，器件将 SDA 改变输出为输入，并在第 9 个时钟脉冲读应答值。第 9 个时钟脉冲之后， 如果下一次接收还没有准备好，数据接收器件将 SCL 总线拉低，从而迫使下一字节的传输暂停。当接收器释放 SCL 总线，数据传输继续。

IIC 总线协议定义两个状态开始和结束传输，起始 (S) 和 停止(P) 信号。起始信号：当 SCL 为高时，在 SDA 总线上有从高到低的电平变化。停止信号：当 SCL 为高时，在 SDA 上有从低到高的电平变化。起始或停止信号常由主机产生，在起始信号产生之后 IIC 总线视为忙，在停止信号之后，IIC 总线视为空闲。

b-2 传感器 IIC 接口

读 HPD05 寄存器数据时通讯波形图如下： 

HPD05 传感器器件从地址为 0x9A, IIC 最大时钟速率为 100Kbps.

b-3 HPD05 寄存器

使用注意事项 

(1)由于本产品利用电阻的焦耳发热，在壳体内部产生上升气流，因此传感器安装时保持垂直地面（误差小于±3°），传感器进风口朝下，出风口朝上（备注：具有加热电阻的为进风口，位置在下端；保证进风口与出风口的流通）；

(2)如果壳体内部的上升气流混乱的话，会对传感器特性产生影响，请考虑传感器周围的气流 ;

(3)传感器安装在设备内部，外窗需要安装黑色海绵（注意：贴近传感器外窗开口面不能背胶），确保其处于黑暗环境，减少干扰光的影响；

(4)传感器不要在有机气体和可燃气体的环境使用， 

(5)镜片表面的清洁请不要使用有机剂与洗洁剂。 并且请不要碰伤镜片表面，避免硬物等的碰擦。镜片表面的清洁可以用棉棒上洁净水擦拭后，再用干燥的棉棒擦拭。切勿使用酒精。 

(6)供给电源的电压纹波控制在 50mV 以下。 

(7)．本产品因胶壳含有导电材料，为了使用安全，建议使用隔离电源供电，如非隔离电源的请务必做好安全防护。