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          红外粉尘传感器和激光传感器的对比

           

          目前,民用粉尘检测传感器主要有两种{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},红外粉尘传感器(神荣{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},GE,夏普)和激光粉尘传感器(诺方电子{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},四方光电{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},攀藤科技){亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}。前者价格从20到40元不等{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},后者普遍在百元左右{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}。那么这两类传感器有什么区别呢{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}?本文将详细分析{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}。

          结构

              红外粉尘传感器结构图如下:

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          从拆解图看看出,其结构和电路都非常简单{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},光源为红外led光源{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},气流进出风口也很简单,基本上没有复杂的风道设计{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},采样空气主要靠电阻加热推动气流流动获得,输出只有PWM输出,简单的说就是有颗粒通过即输出高电平。

          激光传感器就复杂多了,光源为激光二极管,气流流动进出一般都有专门设计{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},采样空气通过风扇或鼓风机推动{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},输出一般为串口输出,像SDS011还有PWM输出以节省上位机串口资源{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}。

          数据对比

                粉尘传感器(PPD42NS){亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}、激光检测仪(Dylos1100pro)与科研用专业级仪器(Thermo PDR)数据对比:


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            数据来源:http://www.takingspace.org/make-your-own-aircasting-particle-monitor/

              可以很明显的看出红外粉尘传感器数据与激光检测数据差距非常大{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},而激光检测数据与专业仪器相比非常接近。

               下图是搭载激光传感器SDS011的检测仪SDM805与科研用Thermo Scientific 5030型颗粒物同步混合监测仪数据对比{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},相关性非常好,然而前者几百元,后者价值20万{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}。

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          分析

          从数据曲线上看,质量较好的激光传感器数据可信度已经比较高了,而传统红外粉尘传感器数据表现差距较大{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}。因为采用led光源的粉尘传感器散射的颗粒信号较弱{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},只对大颗粒有响应{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},而且又仅用加热电阻来推动采样气流,采样数较少,数据计算完全交由上位机进行,而激光传感器自带高性能CPU{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},采用风扇或鼓风机采集大量数据{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},经由专业颗粒计数算法分析{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},这样,采样数{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}、数据源{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}、算法三方面都与红外粉尘传感器拉开差距{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}?{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}?梢运?,目前的激光传感器已经可以得到较为可信的PM2.5数值{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},而粉尘传感器数据误差较大{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},甚至不能测量PM2.5这样的小颗粒,只能作为个玩具{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}。目前较多的空气净化器里采用了红外粉尘传感器{亚博平台登录链接地址 - 首页主词}{亚博平台登录链接地址 - 首页主词},但大多数只能显示个质量等级,不能显示数值,即便是质量等级的测量也不太准确。今年已经有新锐净化器采用了激光传感器,这是一个趋势。


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