Αισθητήρες σωματιδίων (PM) δύο διαφορετικών αρχών
Οι αισθητήρες σωματιδίων, με άλλα ονόματα αισθητήρων σωματιδίων, αισθητήρες PM2.5 PM10, αισθητήρες σκόνης στην αγορά, χωρίζονται σε δύο διαφορετικούς τύπους που λειτουργούν με βάση τις αρχές λέιζερ και υπερύθρων. Και οι δύο τύποι χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση σωματιδίων στον αέρα και την παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα σε εσωτερικούς χώρους και τον συναγερμό της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ τους; Ας κάνουμε συγκρίσεις από την κάτω πλευρά
Δομή και αρχή
Αισθητήρας υπέρυθρων σωματιδίων
Ο αισθητήρας PM που βασίζεται στην αρχή των υπερύθρων είναι σχετικά απλός στη δομή. Έχει υπέρυθρο φως LED ως πηγή φωτός. Σύμφωνα με την αρχή της σκέδασης φωτός, το φως που εκπέμπεται από το LED συναντά τα σωματίδια και δημιουργεί ανάκλαση. Το φωτοευαίσθητο στοιχείο ανιχνεύει την ένταση φωτός του ανακλώμενου φωτός και κρίνει τη συγκέντρωση των σωματιδίων σύμφωνα με την ένταση του σήματος παλμού μέσω αλγορίθμων επεξεργασίας και ταξινόμησης. Όταν δεν ανιχνεύονται σωματίδια, η έξοδος του φωτοευαίσθητου ανιχνευτή είναι ένας χαμηλός παλμός. Αντίθετα, όταν ανιχνεύονται σωματίδια, η έξοδος είναι υψηλός παλμός.
Αισθητήρας σωματιδίων λέιζερ
Διαφορετικό από τον υπέρυθρο αισθητήρα PM, ο αισθητήρας σωματιδίων λέιζερ έχει έναν ανεμιστήρα, ο οποίος μπορεί να παρέχει σταθερή ροή αέρα και να αποκτήσει γρήγορα τη συγκέντρωση PM στο περιβάλλον.
Επειδή ο αισθητήρας PM λέιζερ χρησιμοποιεί LED λέιζερ ως πηγή φωτός, η δομή και το κύκλωμά του είναι πιο εξελιγμένα από τον αισθητήρα υπερύθρων. Όταν τα λεπτά σωματίδια ή η σκόνη στον αέρα φυσηθούν στη δέσμη λέιζερ μέσα στον αισθητήρα από έναν ανεμιστήρα σταθερής ροής, το φως του λέιζερ θα διασκορπιστεί. Τοποθετούμε έναν φωτοανιχνευτή σε κατάλληλη θέση έτσι ώστε να λαμβάνει μόνο διάσπαρτο φως και στη συνέχεια να παράγει ηλεκτρικό σήμα μέσω του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. αφού ενισχυθεί από το κύκλωμα, μπορεί να ληφθεί η συγκέντρωση λεπτών σωματιδίων.
Ακρίβεια μέτρησης
Το υπέρυθρο φως έχει μεγάλο μήκος κύματος (περίπου 700 έως 900 nm) και η ακρίβεια μέτρησης του υπέρυθρου αισθητήρα PM σε σωματίδια με αεροδυναμική διάμετρο μικρότερη από 1um είναι ανεπαρκής. Επειδή το σήμα της σκέδασης του υπέρυθρου φωτός LED είναι ασθενέστερο από το φως λέιζερ, έχει μια σχετικά προφανή απόκριση μόνο σε μεγάλα σωματίδια με διάμετρο μεγαλύτερη από 1um. Χρησιμοποιείται μόνο αντίσταση θέρμανσης για την κίνηση της ροής αέρα δειγματοληψίας και ο αριθμός των δειγμάτων είναι μικρός. Η ακρίβεια μέτρησης είναι περίπου ±30%.
Ο αισθητήρας λέιζερ PM μπορεί να ανιχνεύσει σωματίδια σκόνης τόσο μικρά όσο 0.3 μ. Επειδή συνοδεύεται από MCU υψηλότερης απόδοσης, χρησιμοποιεί ανεμιστήρα σταθερής ταχύτητας για να αυξήσει την εισαγωγή αέρα και να συλλέξει δεδομένα υψηλότερης πυκνότητας. Η συνολική ακρίβεια μέτρησης μπορεί να φτάσει το ±10%. Επομένως, ο αισθητήρας σκόνης λέιζερ έχει προφανή πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τον αισθητήρα υπέρυθρης σκόνης σε ακρίβεια μέτρησης, ευαισθησία, ακρίβεια και συνέπεια.
Εφαρμογές
Λόγω της χαμηλότερης ακρίβειας, ο αισθητήρας υπέρυθρων σωματιδίων χρησιμοποιείται κυρίως για την ανίχνευση σχετικά μεγάλων σωματιδίων και τον συναγερμό στη σκόνη εξόρυξης. Δεν είναι σε θέση να ανιχνεύσει με ακρίβεια τη συγκέντρωση σωματιδίων.
Ο αισθητήρας PM αρχής λέιζερ χρησιμοποιείται κυρίως στον τομέα της ανίχνευσης σωματιδίων με υψηλή ακρίβεια και μπορεί να ενσωματωθεί σε οικιακούς (οχήματα, φορητούς) ανιχνευτές ποιότητας αέρα, καθαριστές αέρα, κλιματιστικό και σύστημα HVAC. Επιπλέον, οι αισθητήρες αρχής λέιζερ χρησιμοποιούνται επίσης στους τομείς του Διαδικτύου των πραγμάτων για τη συλλογή δεδομένων και την παρακολούθηση της ποιότητας του περιβάλλοντος.
Σύμφωνα με τις διαφορετικές απαιτήσεις των πελατών, η Winsen έχει αναπτύξει αισθητήρες σκόνης με διαφορετικούς ανεμιστήρες, είσοδο/έξοδο, δομή και μέγεθος κ.λπ. Οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε ανιχνευτές σκόνης, καθαριστές, συστήματα καθαρού αέρα, έξυπνα σπίτια, κλιματιστικά και άλλους τομείς.
