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產(chǎn)品與應(yīng)用

以力學(xué)起步融合多物理技術(shù)發(fā)展多品種傳感器
紅外粉塵傳感器PM1001

紅外粉塵傳感器PM1001

產(chǎn)品類型： PM2.5粉塵顆粒物體傳感器

產(chǎn)品型號： PM1001

聲明： 柯力傳感保留更改產(chǎn)品設(shè)計、規(guī)格、參數(shù)的權(quán)利及資料信息的最終 解釋權(quán)。欲了解更多關(guān)于柯力產(chǎn)品的信息，請致電柯力公司，索取更多詳 細的技術(shù)資料。

產(chǎn)品詳細信息

PM1001產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖+實拍圖.jpg

產(chǎn)品概述

PM1001紅外粉塵傳感器產(chǎn)品利用光學(xué)照射的原理，通過光路與電路的轉(zhuǎn)換，測量出檢測范圍內(nèi)的灰塵濃度，可靈敏檢測直徑為1μm以上灰塵顆粒物,直接應(yīng)用單片機進行UART 通信。產(chǎn)品體積小、精度高、功耗低、測量范圍寬、響應(yīng)時間短、應(yīng)用方便快捷。

傳感器特點 

? 長期穩(wěn)定性好          ? 功耗低            ? 抗干擾性好

? 靈敏度高              ? 一致性好          ? 體積小

應(yīng)用領(lǐng)域

空調(diào)、空氣凈化器、除濕器、便攜檢測儀、其它家用電器、汽車空氣凈化、新風(fēng)系統(tǒng)、智能檢測儀

 

技術(shù)指標(biāo)

PM1001紅外粉塵傳感器規(guī)格參數(shù)

檢測種類

PM0.3～PM10

檢測范圍

5～2500μg/m3(微克/立方米)

檢測精度

±20ug/m3 或 ±20%讀數(shù)（@25±2℃, 50%±10%RH）

上電穩(wěn)定時間

≤10 s

工作電壓

DC 5V±5% , 紋波50mV以下

工作電流

≤15mA

輸出方式

UART

物理接口

ZH1.5mm-4P插座

工作條件

-20℃～+75℃,0~95%RH（非凝結(jié)）

存儲條件

-40℃～+85℃,0~95%RH（非凝結(jié)）

產(chǎn)品壽命

≥8 年

外形尺寸

46 * 34 * 18.15mm (L×W×H)

產(chǎn)品外觀尺寸圖

image.png

工作原理

根據(jù)光的散射原理，紅外光發(fā)射器經(jīng)驅(qū)動電路驅(qū)動發(fā)射出脈沖紅外光束，光束通過透鏡匯聚后照射在空氣中的懸浮顆粒物上產(chǎn)生散射，散射光經(jīng)透鏡匯聚后由紅外光電接收器接收到，轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，脈沖信號的強度與顆粒物的濃度成相應(yīng)的比例關(guān)系，根據(jù)此脈沖信號的強度可判斷出粉塵的濃度。信號經(jīng)放大器放大后輸入到微處理器進行計算和處理，從微處理器的通訊接口輸出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)。

image.png

引腳定義

Pin1   Pin4

image.png

引腳序號

引腳名稱定義

引腳功能描述

引腳電氣特性

Pin 1

GND

電源負

無反接保護

Pin 2

VCC

電源正（+5V）

Pin 3

RXD

模塊UART接口的RXD腳

(TTL電平@5v)

Pin 4

TXD

模塊UART接口的TXD腳

(TTL電平@5v) 開路輸出, 內(nèi)部有上拉電阻連到電源正

 

電路鏈接


TXD/PWM

4

 

RXD/IO

3

RXD

TXD

2

VCC

VCC

1

GND

GND


串口通訊協(xié)議

模塊采用標(biāo)準(zhǔn)UART串口通信，在應(yīng)用過程中只需接收灰塵濃度數(shù)據(jù)，模塊默認狀態(tài)下為持續(xù)工作，UART串口每間隔1秒鐘自動上傳檢測數(shù)據(jù)，串口數(shù)據(jù)解碼后得到灰塵濃度值，單位為 ug/m3。





UART 配置

波特率：9600bps數(shù)據(jù)位：8停止位：1校驗位：無




串口輸出一幀數(shù)據(jù)包括4個字節(jié)，數(shù)據(jù)格式如下：

特征字節(jié)

數(shù)據(jù)字節(jié) 1

數(shù)據(jù)字節(jié) 2

校驗字節(jié)

0xA5

DATAH

DATAL

SUM

特征字節(jié): 固定值0xA5。

數(shù)據(jù)字節(jié): DATAH為濃度值的高7 位，DATAL為濃度值的低7 位。校驗字節(jié): 校驗字節(jié)之前所有字節(jié)累加和的低7位。

串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換公式：

濃度值 = DATAH(bit[6:0])×128 + DATAL(bit[6:0])

例如, 串口輸出4字節(jié)數(shù)據(jù)為：0xA5 0x01 0x2C 0x52

則 ，DATAH = 0x01=1, DATAL= 0x2C =44，

濃度值 = （1×128 + 44） = 68.8微克/立方米

PWM輸出（傳感器有兩種輸出方式：PWM或UART，出廠時已設(shè)定）

傳感器通過 PWM 口（第 4 腳）輸出 PWM 信號，該 PWM 周期為 1.2S，按低電平寬度計算灰塵濃度值。

例如：低電平寬度為 50ms，則對應(yīng)灰塵濃度為 50ug/m3。

濃度輸出范圍為 5ug/m3 ～1000ug/m3。

該濃度值內(nèi)部進行了軟件濾波處理，跳動幅度相對較小。

注：因產(chǎn)品個體差異，輸出最高值在 990-1010ug/m3范圍。

image.png

灰塵傳感器 Vs 專業(yè)儀器灰塵測定輸出對比曲線

image.png

灰塵濃度是使用了數(shù)字粉塵儀（美國制 TSI8530），測量 8mg 中南海香煙的煙霧濃度值。

安裝方式

可選兩種安裝方式：

image.png

建議安裝時模塊端子朝下；

注意模塊的通風(fēng)口要有氣流通過；

推薦的安裝方向：

image.png

      ■  本產(chǎn)品提供 3 種安裝方案，客戶可根據(jù)自身需求選擇合適的安裝方式；

■  安裝應(yīng)處于空氣流通的位置，避免安裝在串流、擾流的位置，避免安裝在灰塵容易聚集的地方；無風(fēng)扇型傳感器建議： 空氣流速：0.5～3 m/S

■  檢測中心孔周圍不能有反光和淺色面，請安裝于背光處，傳感器 8mm 中心孔周圍 ?12*H8mm 內(nèi)不能有物體。

使用注意事項

1. 模塊應(yīng)安裝于空氣流通的位置，保持進氣口通風(fēng)；

2. 模塊盡量安裝于背光處，防止外界光從通氣孔射入模塊內(nèi)部，造成模塊誤差增大；

3. 模塊殼體為導(dǎo)電材料并且與電路GND連接，防止模塊GND管腳接入高于人體安全電壓的系統(tǒng)中；

4. 模塊避免接觸有機溶劑，不要在有機氣體和可燃氣體的環(huán)境使用；

5. 模塊避免接觸到水霧，水霧會使模塊數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動；水霧會使 PM2.5 數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動；濺上水或浸到水中會造成傳感器敏感特性下降或損壞。

6. 避免振動，模塊受到劇烈震動會造成測量誤差增大；運輸及組裝過程中頻繁、過度振動會導(dǎo)致光電器件錯位影響原始標(biāo)定數(shù)據(jù)。

7. 避免強電磁干擾，模塊盡量遠離高頻高壓發(fā)生源強電磁環(huán)境，防止對模塊造成干擾；傳感器具有一定的抗干擾性能，但仍應(yīng)避免強電磁環(huán)境。使用無線通信模塊(如WiFi、藍牙、GPRS 等)時，應(yīng)與傳感器保持足夠遠的距離，具體安全距離請用戶自行驗證。

8. 長期貯存，密封袋密封保存避免接觸腐蝕性氣體損傷電路板和光學(xué)器件。