發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:57
小米空氣凈化器2空氣質量傳感器是什么
小米空氣凈化器2空氣質量傳感器是日本神榮傳感器。
根據(jù)提供的消息資料,就能了解到小米空氣凈化器2空氣質量傳感器是什么。小米空氣凈化器2延續(xù)了和一代完全一致的設計理念,依然是十分簡約的日系風格,同時還取消了機身正面的小米Logo。小米空氣凈化器2的占地面積相比一代,正方形邊長減少了20mm為240mm,面積比一張A4紙略小一點點,整體擺放還是很節(jié)省空間的。
小米空氣凈化器2體積的縮小完全依賴于電機和風扇風道結構的改變,濾芯部分并沒有尺寸上的縮減。小米空氣凈化器2側面取消了一代的側通風路設計,全部的出風均從頂部吹出。空氣進風口依然是機身上的無數(shù)個規(guī)整的小洞,采用下進風上出風的設計,機身下部三面270°布置有進風口,后蓋板的一側依舊是封死的。
小米空氣凈化器2溫濕度傳感器是什么
小米空氣凈化器2溫濕度傳感器是瑞士盛思銳傳感器。
小米空氣凈化器2的機身背面的空氣質量探測窗口,面板可從內部摘下方便清潔,傳感器采用的是日本神榮傳感器。不過由于其位置的原因,凈化器的這一面最好不要完全貼墻放置,須留出一定空間以供空氣流通循環(huán)檢測,完全貼墻防止會影響空氣質量檢測的效果。
小米空氣凈化器2空氣質量傳感器是什么?小米空氣凈化器2為了減小機身高度縮小體積,采用了單電機雙風扇的設計。軸流扇葉和混流扇葉通過一個無刷電機驅動,配合全新設計的錐形風道,可以獲得相當不錯的換氣效率。小米空氣凈化器2的軸流風扇和渦流風扇都采用9片葉片的設計,葉片依舊經過了精密的動平衡設計,減小噪音,提高運轉穩(wěn)定性。
原標題:空氣凈化器傳感器有哪些?市面上空氣凈化器都用什么樣的傳感器?
家電類產品對傳感器的應用 家電類產品隨著消費者對檢測可視化及便于感知的需求,對于不同類型的傳感器的應用也各有不同,此文重點展示現(xiàn)有應用比較廣泛的家電類產品所涉及到的傳感器,傳感器包括PM2.5粉塵傳感器,甲醛傳感器,VOC傳感器,溫濕度傳感器,CO2傳感器等等,對傳感器的發(fā)展情況、技術原理和技術水平現(xiàn)狀、現(xiàn)有主要廠家、主要產品和應用情況等進行匯總總結。 1.PM2.5激光粉塵傳感器 1.1 檢測技術原理
激光器的定時開關(一般為200ms-500ms之間)形成兩個電流信號值,此電流信號值通過信號轉換器轉化為電壓信號,通過電壓放大器把電壓信號放大,然后通過MCU端計算兩個電壓信號的差值計算出對應的粉塵個數(shù)n與基準PM2.5檢測設備輸出值的對應關系。最終形成檢測2.5值P與粉塵個數(shù)n之間的線性關系: P=K*n+b 其中P為檢測設備輸出的2.5數(shù)值(檢測設備一般選用TSI8530作為基準),K值為對應的P與離子個數(shù)n之間的線性相關性,即斜率;b為對應的截距。 通過反復擬合輸出PM2.5值與離子個數(shù)n的關系,最終形成相應的線性關系,燒錄到對應的傳感器MCU中,形成傳感器對應的數(shù)字輸出值。 PID控制器可以理解為通過計算反饋風扇額定設定轉速與實際轉速的差值對應的占空比的差值變化進行相應的補償,使風扇轉速盡可能的接近設定額定轉速,從而保證傳感器對應的進氣量恒定,從而保證單位時間內氣流的穩(wěn)定。 1.2 傳感器組成 PM2.5激光粉塵傳感器主要由激光模組,風扇,MCU等組成;激光膜組行業(yè)主流產品為:羅姆,QSI和索尼為主,同時對于民用產品一般激光膜組的溫度選擇多為50℃的,而對于車規(guī)級別的多數(shù)為70℃;風扇多選用DC直流風扇,包括風普利,永誠創(chuàng),臺達,建準等,風扇轉速一般控制在4000r/min左右,各家產品略有差異;產品的差異性主要體現(xiàn)在測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性及一致性方面。 1.3 傳感器的性能技術指標 目前此行業(yè)相對技術比較成熟,技術指標基本上都控制在100μg/m3以內為±10μg/m3,100μg/m3以上標稱都為±10%的偏差!
但同時不可避免的存在著因為各家傳感器標定篩選過程的差異,會導致產品及品牌的認知度存在不小的差異! 傳感器驗證四步法:demo板接10pcs傳感器,然后正常使用情況下連續(xù)工作1個月左右(過程中可一段時間用香煙刺激一次,看傳感器數(shù)據(jù)的變化!),然后聽傳感器是否有異音等問題,看傳感器數(shù)據(jù)一致性是否有變化,摸傳感器震動是否超標或過大;對于正常的傳感器來說,只需要保證傳感器本身的一致性就可以,無需去強調判斷傳感器的準確性(準確性是相對的,而且根據(jù)傳感器所裝結構的差異,也會存在測試調試過程);部分傳感器存在正常使用很難到0的問題,這個跟傳感器廠家本身對傳感器的設定有關,驗證方法為:用手堵住傳感器進氣口后觀察傳感器能否在3-5s內到0。 另:用此類家用級別的激光粉塵傳感器測試PM10,此數(shù)據(jù)的來源大多數(shù)廠家通過比例系數(shù)換算的方式獲取,所以用2.5傳感器顯示PM10準確性很差,這也跟PM10在空氣中的運行方式及不均勻性有關。 1.4 PM2.5傳感器推薦 日本figaro 激光顆粒物傳感器 PM2.5傳感器 - TF-LP01是利用散射原理對空氣中粉塵顆粒進行檢測的小型模組,具備體積小、檢測精度高、重復性好、一致性好、實時響應可連續(xù)采集、抗干擾能力強、采用超靜音風扇,傳感器出廠100%檢測和標定等優(yōu)點。 日本figaro 激光顆粒物傳感器 PM2.5傳感器TF-LP01特點: 檢測精度高 響應時間短 產品小型化 日本figaro 激光顆粒物傳感器 PM2.5傳感器TF-LP01應用: 空氣凈化器、便攜式空氣質量檢測設備、智能家居等場所。
2 甲醛傳感器 2.1 甲醛傳感器的種類劃分 ①甲醛氧化物氣體傳感器,靈敏度和恢復-響應特性也都達到了一定的高度,但選擇性不高,主要是甲醇、乙醇、苯、甲苯、硫化氫、氨氣、酒精、液化氣、汽油等的干擾,但不同的氣敏元件的干擾氣體不同,可采用復合摻雜的方法提高其選擇性。另外,適當利用傳感器的電阻-溫度特性可提高甲醛氣體氧化物傳感器的選擇性,減小材料顆粒、增大比表面積和改善氣敏材料的制備工藝從而提高氣敏材料的質量可以使氣敏元件的靈敏度和響應-恢復特性進一步提高。 ②可視化熒光甲醛傳感器的選擇性較好,線性響應也較好,它不需要借助任何光譜儀器就能進行可視化測定,但其恢復-響應特性和靈敏度都有待進一步提高。可用于定性和半定量的可視化的檢測甲醛。 ③聲表面波甲醛氣體傳感器受溫度、濕度影響,要進行溫度、濕度補償,選擇性和靈敏度都不高。尋找對甲醛選擇性更好,吸附力更強,敏感度更高的敏感薄膜和提高薄膜涂覆的質量是提高其氣敏性能的兩個方向。 ④甲醛氣體分子篩傳感器的選擇性和靈敏度都有待進一步研究,恢復-響應特性也還有待進一步提高。如果能找到新的、對甲醛吸附能力更強的吸附劑,則能提高傳感器的性能。 ⑤甲醛氣體電子鼻(組合傳感器)的抗干擾能力強,響應專一,靈敏度高,測量結果精確,檢測下限低,恢復-響應特性佳,是多種傳感器和計算機技術的綜合應用。甲醛氣體電子鼻是多種甲醛傳感器復合,綜合性能較好,是將來甲醛氣體傳感器研究的重點方向。 甲醛傳感器的檢測方式包括兩種方式,一種為半導體方式,一種為電化學方式,兩種檢測機理各有優(yōu)缺點,根據(jù)不同的使用場景,具有不同的應用方式; 半導體類型甲醛傳感器:主要以MOX等金屬氧化物為甲醛敏感材料,主要金屬氧化物包括:有半導體氧化銦、氧化錫和氧化鋅等。半導體甲醛傳感器在一定溫度下對甲醛高度敏感,其電阻率隨甲醛濃度的升高而降低。通過測量傳感器的電阻變化就能檢測出室內甲醛含量,但半導體傳感器普遍存在靈敏度低和選擇性差的不足;但同時存在壽命長的優(yōu)勢,因為半導體金屬氧化物幾乎無損耗情況,行業(yè)內統(tǒng)稱為半永久型傳感器。 電化學類型甲醛傳感器:目前甲醛傳感器行業(yè)的主流類型,具有一致性好,靈敏度高,響應時間和恢復時間短等特點,但也存在壽命短的問題。 對于電化學甲醛傳感器,又包含兩種類型,一種為選用固態(tài)電解質方案的如EC-Sence的,可以有效的解決溫濕度對傳感器的零點漂移影響,但同樣存在因固態(tài)電解質導致的反應不均勻而出現(xiàn)的信號靈敏度差的問題,正常對于低濃度的檢測精度不高,但對高濃度環(huán)境檢測性能較好,所以也決定了此類型的傳感器不太適合應用于民用環(huán)境。
2.2 檢測技術原理 考慮到目前的實際應用效果,重點以電化學甲醛傳感器的檢測機理進行描述: 目前的甲醛傳感器檢測甲醛時發(fā)生如下的電化學反應: 陽極(工作電極):HCHO+H2O→CO2+4H++4e 陰極(對電極):O2+4H++4e-→2H2O 整個反應方程式為:HCHO+O2→CO2+H2O 電化學傳感器結構比較簡單,測量范圍和分辨率基本能達到室內環(huán)境檢測的要求,但缺點是所受干擾物質多。由于電解質與被測甲醛氣體發(fā)生不可逆化學反應而被消耗,故其工作壽命短。 對于甲醛傳感器的組合模塊,也有相似的甲醛檢測過程,但是因為增加上了VOC進行干擾氣體的判斷(程序邏輯算法優(yōu)化),可以一定程度上降低其他氣體的干擾導致的甲醛突變,同時通過溫濕度傳感器檢測周邊溫度的變化,調整甲醛傳感器零點漂移和溫度補償問題。
2.3 電化學甲醛傳感器的組成 電化學甲醛組成一般如下圖所示
1.上塑膠外殼 2.下塑膠外殼 3.透氣防水過濾膜(一般有聚四氟乙烯等共聚物等制成,具有優(yōu)異的防水透氣性) 4.透氣孔 5.電解質液(一般為硫酸磷酸等酸性電解質的一種或幾種混合,也有的是以氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿性電解質的一種或幾種混合,也有的是用氯化鈉、醋酸鉀等中性電解質的一種或幾種混合而成。) 6.電極(包括正負電極,目前批量化成熟產品多為兩電極類產品) 7.電解基片(目前國內的一些甲醛傳感器廠家通過購買達特基片進行封裝而成) 8.PCBA 當氣體通過擴散方式進入到傳感器中時,測其化學性質(如電流,電位,電量等)的變化則可實現(xiàn)物質及含量的測定,傳感器的正電極和負電極由一個電解質液隔開,電化學傳感器通過與被測氣體發(fā)生反應并產生與氣體濃度成正比的電信號來工作,氣體通過微小的透氣孔與傳感器產生反應,然后再經過透氣防水過濾膜,到達電極表面,氣體與傳感器電極發(fā)生反應,以產生充分的電信號,同時防止電解質液出傳感器,通過透氣防水過濾膜擴散的氣體與傳感器電極發(fā)生反應,傳感的電極可以采用氧化反應和還原反應的機理,這些反應由針對備測氣體而設計的電極材料進行催化,通過電極間連接的電阻器,與被測氣濃度成正比的電流會在正電極與負電極之間流動,通過測量該電流的大小即可確定氣體濃度。 2.3 傳感器的性能技術指標 電化學甲醛傳感器的技術指標,各廠家標稱的參數(shù)差別不大,如下圖煒盛的為例:
MEMS 微結構氣體傳感器發(fā)展速度迅猛,目前主流設計結構有三種,即封閉膜式結構(Closed membrane)、橋式結構(Bridge type)和懸臂梁式結構(Suspended type),其核心部件為信號電極、加熱電極和氣敏材料。對于甲醛傳感器的選擇,主要關注如下幾個指標,從下述指標的優(yōu)劣確認最合適的傳感器。 1. 分辨率 在相同的檢測條件下,通入與甲醛濃度相同的干擾氣體,傳感器電阻在甲醛和干擾氣體中,相對穩(wěn)態(tài)時阻值的變化量之比,即: α=ΔR1/ ΔR2 式中ΔR1為檢測甲醛氣體元件電阻值的變化量,ΔR2為檢測其他氣體的電阻值變化量。 傳感器的分辨閾值一般在0.05mg/m3。 2. 響應時間 處于穩(wěn)態(tài)下的 N 型半導體氣體傳感器接觸到被測氣體后,輸出的電壓值為其穩(wěn)定值的90%時,所花費的時間為氣體傳感器的響應時間。T90 :傳感器暴露在穩(wěn)定甲醛濃度下 4T90(4 倍響應時間)時間后,可以認為傳感器示數(shù)達到穩(wěn)定。一般為30s左右 3. 恢復時間 當被測氣體被迅速排空后,N型半導體氣體傳感器輸出的電壓值回復到初態(tài)時的10%時,所花費的時間為氣體傳感器的恢復時間。 T10一般比響應時間長一半左右,大概為45s左右。 4. 一致性 同種材料、同種工藝制作的多個氣體傳感器在檢測同濃度的被測氣體時,所輸出的信號曲線的相似性。 5. 重復性 同一個傳感器對被測氣體進行反復多次檢測后,檢測同濃度的被測氣體時,每次檢測結果的一致性。 6.甲醛傳感器的溫濕度影響:電化學甲醛受溫度和濕度影響較大,溫度越高,輸出的A/D值信號越小,對應的輸出值越低;濕度越高,信號越強,對應的輸出值越高。但相對來說在使用溫度范圍內0-40℃內,整體數(shù)據(jù)的影響大概在50%左右,而在一定的濕度范圍內,相對應該比例在10%左右,所以溫度對甲醛傳感器的影響干擾問題必須重點考慮。 7.靈敏度:靈敏度一般是指單位氣體濃度對應的被檢測量(如:電阻)的變化。它的單位一般是A/ppm,Ω/ppm,1/ppm等。靈敏度和響應度(Response)既有區(qū)別又有聯(lián)系。響應度通常是指一定濃度氣氛下,被測量的變化值,它對應的單位是A、Q等。一般來說,相同的氣體濃度下,響應度越大,靈敏度越高。 通過對電化學甲醛傳感器響應與恢復時間、靈敏度、檢出限、分辨力、有效量程、使用壽命和不確定度全面的測試調研,分析其離散程度,求得各指標客觀權重及各層級分項指標的隸屬度。 其中傳感器的不確定度是通過分析具體實驗結果,采用相應的不確定度分量評定方法進行估算的。 2.4 甲醛傳感器推薦 TB600B 系列甲醛檢測模組匯集了諸多來自德國的高精度檢測技術,以及德國團 隊的設計理念,核心傳感器采用全球電化學領域體積最小的德國 EC yense 固態(tài)聚合物甲醛傳感器。可以替代我們的鼻子去精準嗅出甲醛濃度, 實現(xiàn)精準甲醛氣體的監(jiān)測。 UART 數(shù)字式信號輸出,省去了客戶對傳感器應用的了解,以及校準的繁瑣工作。
德國EC sensor 甲醛傳感器 TB600B特點: 精度高,壽命長 響應速度快,回零快、即插即用 抗中毒性好 使用簡單,UART數(shù)字信號輸出 德國傳感器耐久可靠 優(yōu)良的精度、可重復性、線性、一致性 無需核準,零點無漂移 抗電磁干擾能力強 帶固定安裝孔,方便安裝 第四代甲醛傳感器,配方、材料、生產工藝全新改良升級 極強的抗干擾性能,對低濃度乙醇、CO 、芳香烴、異味、煙氣,空氣 清新劑等有很好的抗干擾能力 全新的微電路設計,即插即用,無需長時間暖機 < 快速響應,快速回零 獨立溫濕度數(shù)字傳感器,結合智能算法,環(huán)境適應性更強,檢測更準確 并長期穩(wěn)定。
德國EC sensor 甲醛傳感器 TB600B應用: 家居及商業(yè)場所裝飾家具及材料產生的甲醛氣體 家居及商業(yè)裝修后空氣污染檢測 空氣凈化器/ 新風系統(tǒng) 凈化的效果狀況,隨時隨地可以通過對空氣中甲醛的檢測,對凈化前和凈化后的空氣品質進行監(jiān)控,實現(xiàn)自動控制凈化和新風設備,實現(xiàn)高效除甲醛,達到潔凈的空氣環(huán)境。車內空氣污染檢測 在車內鼻子產生了適應性,該檢測模組可以實時對空氣進行檢測,實現(xiàn)與空調聯(lián)動進行內循環(huán)或者外尋循環(huán)設置,或者提示開窗通風,或聯(lián)動車載空氣凈化器,確保良好的車內空氣品質,保證自己是健康和舒適度。
3 VOC傳感器/空氣質量傳感器 3.1 VOC傳感器的種類劃分 VOC傳感器的種類劃分與甲醛傳感器相似,也可粗分為半導體型傳感器和電化學型傳感器(其他還包括工業(yè)級的PID光離子氣體傳感器等)兩種傳感器可以從傳感器的外觀上加以區(qū)分,如下圖所示:
半導體類型VOC傳感器
電化學類型VOC傳感器 從檢測機理上決定了,半導體型傳感器一致性會稍差,但由于金屬氧化物的氧化特性,具有半永久特性;電化學傳感器因隨著電解質的消耗,會存在零點漂移及壽命問題,但一致性會較好。 3.2 檢測技術原理 常見VOC氣體傳感器根據(jù)其工作原理主要分為三大類:電化學氣體傳感器(如電阻、電流、阻抗、電位等)、光學類傳感器(包括光譜吸收型、熒光法、可視化法等)以及質量型氣體傳感器(例如石英晶體微天平和表面聲波氣體傳感器)等。按照氣敏材料可以分為半導體金屬氧化物材料、有機聚合物材料、無機-有機復合材料等。近年來,氣體傳感器的發(fā)展趨勢是微型化、智能化和多功能化。 3.2.1 電化學VOC傳感器 電化學VOC傳感器的檢測原理為VOC氣體與氣敏材料的表面產生吸附或者反應(物理吸附或者化學吸附),從而引起其電學性質(如電阻、電流、阻抗、電位等)的變化。其中基于半導體金屬氧化物的電導型VOC傳感器應用最為廣泛,在當前的氣體傳感領域中占有重要的地位。按照其對氣體電學檢測裝置來分,可分為常見的雙電極電導型檢測系統(tǒng)和三電極場效應管檢測系統(tǒng)。按照VOC電學氣敏材料可以分為半導體金屬氧化物、導電聚合物、納米材料(典型的納米材料如零維金納米簇、一維碳納米管或硅納米線以及多維石墨烯等)以及多孔材料等。
電化學或半導體VOC傳感器使用過程中,都存在傳感器加熱組件,使反應介質的溫度升高到300℃左右,通過高溫使進入傳感器上的氣體氣化,氣化過程中檢測到電信號的變化,進而轉化為相應的數(shù)值濃度的過程。 3.2.2 光學VOC傳感器(高端儀器) 基于光學信號的氣體傳感器具有抗電磁場干擾性強,快速靈敏,易于實現(xiàn)對有機氣體的在線監(jiān)測模式等優(yōu)點。按照工作原理來分,光學傳感器的種類有反射干涉法、紫外可見吸光光度法、基于顏色變化的可視化法、熒光法、表面等離子共振法以及光纖傳感技術等。光學氣敏材料有傳統(tǒng)的卟啉及金屬卟啉類、熒光染料分子、pH指示劑以及新型的仿生光子晶體等。
3.3 傳感器性能技術指標 對于此類型傳感器,多數(shù)的空凈行業(yè)應用為定性顯示趨勢,然后用優(yōu)良中差的方式展示室內氣態(tài)污染物的變化情況,同時由于VOC檢測基準的規(guī)范性無法準確判定傳感器實際顯示值與實際情況的偏差情況;絕大多數(shù)氣態(tài)污染物的標定物質選擇酒精作為標定氣體,而標準的標定氣體應該選用異丁烯可能更接近于VOC的真實情況。 下圖為截取的Fis VOC傳感器模塊的部分參數(shù)說明
與其他氣態(tài)傳感器相似,參數(shù)指標的關注點主要為:響應時間,恢復時間,檢測范圍,靈敏度及衰減--信號強度指標等,同時要考慮傳感器的“中毒”現(xiàn)象。 如果考慮數(shù)顯的問題,就需要關注傳感器本身的一致性及衰減情況,需要在應用前提前預估好可能的使用場景等。
3.4 主要傳感器推薦 空氣質量傳感器TGS2602對低濃度氣味的氣體具有很高的靈敏度,這樣還可以對辦公室與家庭環(huán)境中的廢棄物所產生的氨、硫化氫等氣體進行檢測。該傳感器還對木材精加工與建材產品中的VOC揮發(fā)性氣體如甲苯有很高的靈敏度。由于實現(xiàn)了小型化,加熱器電流僅需56mA,外殼采用標準的TO-5金屬封裝。
空氣質量傳感器TGS2602特點: * 對VOC與氣味有高靈敏度 * 低功耗 * 對污染空氣有高靈敏度 * 使用壽命長 * 應用電路簡單 * 體積小 空氣質量傳感器TGS2602有以下用途: 1.確定某一環(huán)境中臭味的發(fā)生源以及檢驗除臭劑的效果; 2.判斷食品的鮮度以及調查某種保存方法下食品劣化的速度; 3 檢測已刷涂料或油漆的氣味濃度以確定它們的干燥程度; 4.利用比較器的輸出電壓去控制排風機的開、關,自動保持局部環(huán)境的空氣清潔。
4.CO2傳感器 4.1 CO2傳感器的種類劃分 目前相對準確性高,普及率廣的二氧化碳傳感器主要是紅外吸收式二氧化碳傳感器。紅外吸收式二氧化碳傳感器優(yōu)勢在于測量精度高、選擇型好、敏感性與精度高、不受氣體濃度影響。此外,還有一些電化學氣敏電極式、半導體式、固體電解質、敏感薄層式等類型的二氧化碳傳感器。其中,電化學氣敏電極式二氧化碳傳感器屬于pH傳感器,容易受各種酸堿氣體干擾,且電極中的玻璃膜易受干擾、響應時間長;半導體式二氧化碳傳感器選擇性差, 誤報率較高,且不穩(wěn)定,易受環(huán)境因素影響;固體電解質式二氧化碳傳感器材料機械性能 差,價格昂貴,且需要高溫工作環(huán)境。 同時有一些VOC傳感器通過等效顯示CO2的方式,展示相應的CO2濃度,原理上描述為:室內環(huán)境產生的CO2都是人體活動產生的,人體活動過程中會伴隨著其他碳氫化合物(VOC)的釋放,通過一定的換算關系實現(xiàn)VOC與aCO2之間的比例換算,從而實現(xiàn)類似于檢測CO2的效果。 4.2 檢測技術原理 結合目前產品的應用及等效CO2效果較差的情況,本文重點介紹紅外吸收式二氧化碳傳感器的技術原理。 二氧化碳傳感器的結構,不管外觀差異多少,最終的組成部分不外乎如下幾項:防水透氣膜,PCBA(光源+光電轉換器)及光室(光通過時光路的檢測“暗室”)等組成。當空氣中的CO2通過擴散方式進入到檢測光路中時,通過把光信號轉化為電信號的形式輸出出來,通過與標準儀器的標定換算出兩者的線性關系。 紅外CO2傳感器根據(jù)測量方式的不同,可分為單通道和雙通道,具體檢測機理區(qū)別如下圖所示:
大氣通過擴散作用通過防水透氣膜進入到光路中,紅外光源發(fā)出紅外光照射到反射弧形面(弧形面的斜率一般控制在30-60°),紅外光通過照射或穿透CO2氣體時,會產生光強的變化,此變化在熱點堆處,通過把光強信號轉化為電信號,輸出,形成對應的CO2濃度。 從技術原理上,單光源雙光束方案,能夠有效的降低光源衰減對傳感器壽命的影響,可以提高傳感器的使用壽命,提高傳感器的穩(wěn)定性。 4.3 傳感器性能技術指標 以SenseAir S8為例,對于CO2傳感器,我們關注點主要包括:測量范圍,精度,重復性,響應時間,一致性,耐候性(工作溫度區(qū)間),功耗和壽命。
4.4 主要傳感器推薦 推薦使用日本進口CO2傳感器CDM7160,該傳感器采用單光源雙波長模式,具有精度高、長期性能穩(wěn)定、壽命長、體積小等優(yōu)勢。
CDM7160紅外二氧化碳傳感器(NDIR CO2傳感器) 特點: 體積小 紅外工作原理 雙通道 性能穩(wěn)定 精度高
CDM7160紅外二氧化碳傳感器模塊(NDIR CO2傳感器) 應用: 室內空氣質量控制 新鮮空氣通風 空調 風扇和窗戶自動開啟機 醫(yī)院、圖書館、公共基礎設施等室內空氣質量在線監(jiān)測系統(tǒng) 汽車車廂內空氣流通控制返回搜狐,查看更多
責任編輯:
隨著消費者對大氣污染關注度的不斷提高,空氣凈化產品逐漸成為市場上的焦點,很多人家里都安裝了空氣凈化器。而各種傳感技術的發(fā)展和應用,使空氣凈化器的性能和功能全面提高,進一步實現(xiàn)了舒適、安全、節(jié)能。當前市面上的空氣凈化器一般都裝有三種傳感器——溫濕度傳感器、PM2.5粉塵傳感器和異味傳感器。通過本文工采網小編和大家一起了解一下空氣凈化器常見的傳感器應用解決方案有哪些?
濕度傳感器是幾十年來的傳統(tǒng)元器件,目前產品越來越小型化,并通過精確的計算,賦予了新的應用生命力。對于空氣凈化器而言,溫濕度傳感器是必須的,其作用是檢測室內濕度(干燥狀態(tài)),凈化器根據(jù)該數(shù)據(jù)控制加濕量,即可保證室內環(huán)境在一定的濕度范圍內,以保持舒適的濕度。
PM2.5傳感器(又稱粉塵傳感器)和異味傳感器是新時代催生的產物,其作用是檢測室內PM2.5污染和VOC污染情況,凈化器根據(jù)該數(shù)據(jù)進行控制空氣凈化功能,確保室內環(huán)境中空氣的持久清新。
因此,對于一款合格的空氣凈化器產品來說,溫濕度傳感器、粉塵傳感器和異味傳感器是必須具備的。
空氣凈化器設計方案:
本設計將采用Silicon Labs?EFM32TG840作為主控MCU,結合Samyoung數(shù)字溫濕度一體傳感器芯片Humichip II(HCP2D-3v)、PM2.5傳感器GPSM和figaro的空氣質量傳感器TGS2600等傳感器對環(huán)境數(shù)據(jù)采集并進行空氣質量分析,并控制加濕裝置、空氣凈化裝置來進行空氣凈化。該空氣凈化器方案能夠對室內空氣質量狀況進行實時監(jiān)測、反應靈敏并且具有相應的處理措施;能夠感應人體活動有并作出判斷給出相應處理措施能夠吸附各種有害物質還具有殺菌功能;具有友好的人機交互界面;具有自動開關機、定時操作、多種工作模式選擇和多種操作方式。
系統(tǒng)框圖如下:
主控MCU ?
EFM32是由Silicon labs公司采用ARM Cortex-M0+M3M4內核設計而來的高性能低功耗32位微控制器。該設計采用M3內核的EFM32TG840F32單片機,其封裝為QFP64,flash和RAM資源為32KB和4KB;
溫濕度傳感器Humichip II(HCP2D-3v)
數(shù)字溫濕度一體傳感器芯片HCP2D-3v(又稱為Humichip II):它是韓國Samyoung(三瑩)推出的新一代溫濕度傳感器,是Humichip I的改進版本,先進和具成本效益的濕度和溫度傳感解決方案,適用于幾乎任何類型的應用。內部開發(fā)和制造的電容式聚合物傳感器芯片和帶有EEPROM的CMOS集成電路集成在一個嵌入式系統(tǒng)中, SMD封裝,單獨校準和測試,HCP2D-3V在20%至80%相對濕度范圍內精度高達±2%(整個濕度范圍內為±4%),而且操作簡單,無需進一步校準或溫度補償即可使用。HCP2D-3V提供線性輸出信號,符合客戶要求的各種接口-標準I2C接口非常適合空氣凈化器應用。
空氣質量傳感器TGS2600
空氣質量傳感器TGS2600:它是日本figaro推出一款針對空氣質量測量的半導體傳感器,對極其微弱的空氣污染氣體具有很高的靈敏度(側重于香煙煙氣、異味)。像香煙煙霧中存在的氫氣或一氧化碳,此空氣質量傳感器可檢測到幾個ppm的氫氣。TGS2600由于實現(xiàn)了小型化,加熱器電流僅需42mA,外殼采用標準的TO-5金屬封裝。?它具有低功耗、對污染空氣有高靈敏度、 使用壽命長、成本低、應用電路簡單、 體積小等特點,已廣泛以用于空氣清新機控制、通風控制、空氣質量監(jiān)測等場合。
PM2.5傳感器GPSM
PM2.5傳感器GPSM:它是一款凝聚了韓國Samyoung(三瑩)20年知識與技術開發(fā)的新一代紅外PM2.5/PM1.0專用傳感器,對超細顆粒物的探測能力有了極大提升,可測到0.3?~5.0?的顆粒物。這使其能夠比現(xiàn)有傳感器更精確地細分PM2.5/PM1.0。 相比傳統(tǒng)紅外PM2.5傳感器,GPSM系列精度、靈敏度更高,可為用戶提供可靠信息,檢測能力可達到激光的水平,精度也有很大提升,但是價格比激光便宜很多。很適合應用在空氣凈化儀、空調和空氣質量檢測設備等產品上。
電源模塊
空氣凈化器為市電供電,帶電壓轉換電路,可根據(jù)MCU、傳感器、EEPROM等來選擇轉換電壓。
空氣凈化裝置
采用雙波長光氫等離子空氣凈化器,能夠吸附并電解空氣中的細小顆粒,對空氣中的細菌、病毒及有機污染物進行殺滅、降解,使得室內的空氣得以凈化,從而提高室內空氣品質。
加濕裝置
采用超聲波加濕裝置,超聲波加濕器已被廣泛應用在各種領域。超聲波加濕器采用每秒200萬次的超聲波高頻震蕩,將水霧化為1微米到5微米的超微粒子和負氧離子,負氧離子,達到均勻加濕,能清新空氣,增進健康,一改冬季暖氣的燥熱,營造舒適的生活環(huán)境。
顯示模塊
采用段式LCD進行顯示,顯示數(shù)據(jù)包括當前凈化器狀態(tài)、空氣溫濕度、控制質量、灰塵顆粒濃度等,由于主控MCU EFM32TG840F32積成了LCD驅動,外部可以省去一個LCD驅動芯片。
按鍵控制
按鍵主要為人工設置、信息查看等提供人機交互接口,本設計采用普通機械按鍵。
EEPROM
用于存儲相關參數(shù),數(shù)據(jù)量并不大,可采用8K或者16K即可。
紅外遙控
紅外遙控采用一體化紅外遙控接收頭,它將紅外接收管(光電二極管)、放大器、濾波器及解調器集成在個硅片上,不僅尺寸小、無需外部元件,并且具有抗光電干擾性能好(無需外加磁屏蔽及濾光片)、并有接收角度寬等特點。
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空氣污染會使人體呼吸道受損,影響人們身體健康。特別是一些經常有空氣問題的城市里,人們家中都會備一臺空氣凈化器,空氣凈化器中的傳感器是不可或缺的重要配件。空氣凈化器里的傳感器有什么用呢?
傳感器監(jiān)測空氣質量
通過空氣凈化器LED指示燈所顯示的不同顏色或是凈化器的液晶顯示屏上顯示的數(shù)值大小,我們便可以實時輕松掌握所處空間的空氣質量,非常便捷,也非常神奇,空氣凈化器在凈化空氣的同時,還能將空氣質量通過數(shù)值或是顏色實時顯示出來,這主要由一個叫做傳感器的部件來實現(xiàn)。
傳感器在空氣凈化器中的工作原理
在傳感器的內部裝有一叫恒定光源的器件,空氣通過它發(fā)射的光線時,空氣中的顆粒物會對光線進行散射,造成光強的衰減。其相對衰減率與顆粒物的濃度成一定比例。這時另一器件出場——光線探測器,能探測到被顆粒物反射的光線,并根據(jù)反射光強度輸出信號,從而判斷顆粒物的濃度。最后通過燈光或者數(shù)值顯示空氣質量。
GDS06紅外傳感器-勒夫邁
空氣凈化器配置的傳感器種類有很多,勒夫邁推薦的GDS06紅外傳感器采用勒夫邁數(shù)據(jù)采集專利技術,實時高精度輸出感應數(shù)據(jù)。GDS06紅外PM2.5粉塵傳感器出廠自帶防積灰功能,會自動識別積灰等異物和自動衰減傳感器濃度,當傳感器觸發(fā)了積灰自減濃度時,由于此時防積灰自減作用是輔助作用,會導致傳感器濃度發(fā)生偏差,積灰自減作用可以有效減少傳感器因外部環(huán)境干擾導致的濃度偏差。除了應用在空氣凈化器上,GDS06紅外傳感器還可應用在空調、新風系統(tǒng)、智能檢測儀等設備上。
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