DSENSOR数字式通用颗粒物浓度传感器
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Dust Sensor灰尘传感器用户手册1.特性和原理本模块是以夏普GP2Y1010AU0F为核心的灰尘传感器。
传感器内部的红外二极管,可以输出一个跟灰尘浓度成线性关系的电压值。
通过该电压值即可计算出空气中的灰尘和烟尘含量。
测量对象:直径大于0.8μm灰尘颗粒有效量程:500μg/m3输出类型:电压模拟量工作电压: 2.5V~5.5V产品尺寸:63.2mm×41.3mm固定孔尺寸: 2.0mm通气孔尺寸:9.0mm1.1.传感器输出特性传感器输出电压与灰尘浓度关系在0到0.5mg/m3范围内成线性关系,如下图所示:图1: 传感器输出特性曲线1.2.传感器控制原理1)通过设置模块I LED引脚为高电平,从而打开传感器内部红外二极管。
2)等待0.28ms,外部控制器采样模块A OUT引脚的电压值。
这是因为传感器内部红外二极管在开启之后0.28ms,输出波形才达到稳定。
如下图所示:图2: I LED与红外二极管输出波形关系3)采样持续0.04ms之后,再设置I LED引脚为低电平,从而关闭内部红外二极管。
4)根据电压与浓度关系即可计算出当前空气中的灰尘浓度,具体实现细节请参考Demo程序。
注:输出的电压经过了分压处理(查看原理图),要将测得的电源放大11倍才是实际传感器输出的电压。
1.3.主要用途检测空气中灰尘浓度,用于空气净化器、空气质量监测仪、PM2.5检测仪等。
2.操作和现象2.1.传感器接口说明表1: 传感器接口说明2.2.连接开发板使用下面章节以四款不同类型的开发板为例,描述具体操作步骤及实验现象。
2.2.1.Open103R(主控芯片STM32F103R)1)编译下载Demo程序。
2)3)表2: 传感器和Open103R引脚对应关系4)开发板上电,可看到串口助手不断显示当前灰尘浓度值,当有大量灰尘颗粒进入通气孔时,数据发生明显变化,实验现象见附录。
2.2.2.Open407Z-C(主控芯片STM32F407Z)1)编译下载Demo程序。
颗粒物浓度监测仪使用方法说明书前言:本文旨在向用户提供颗粒物浓度监测仪的使用方法说明,帮助用户正确操作该仪器,准确测量环境中的颗粒物浓度。
请用户仔细阅读本说明书,并按照指导操作。
一、仪器概述颗粒物浓度监测仪是一种用于测量环境中颗粒物浓度的仪器。
该仪器通过传感器采集环境中悬浮颗粒物的数据,并将结果显示在仪器屏幕上。
同时,该仪器还具备数据记录功能,可以存储和导出监测数据。
二、仪器外观与部件1. 仪器外观:颗粒物浓度监测仪外观简洁,采用便携式设计,方便携带和操作。
2. 仪器部件:(1) 仪器屏幕:用于显示监测结果和相关信息。
(2) 按钮:仪器上设有多个按钮,用于仪器的开关、菜单切换和参数设置等操作。
(3) 充电口:用于给仪器充电。
(4) USB接口:用于数据导出和连接电脑。
(5) 传感器:用于采集环境中的颗粒物数据。
三、使用方法1. 仪器开机与关闭(1) 开机:按住开关按钮,仪器屏幕将亮起,并开始自检程序。
(2) 关机:长按开关按钮,仪器将关闭。
2. 参数设置(1) 进入菜单:按下菜单按钮进入仪器的菜单界面。
(2) 参数调整:通过左右按钮切换选择项,通过上下按钮进行数值调整。
(3) 参数保存:调整完毕后,按菜单按钮退出菜单界面,参数将被保存。
3. 开始测量(1) 打开仪器,确保传感器正常工作。
(2) 将仪器靠近待测区域,保持传感器与环境接触。
(3) 等待仪器自动采集数据,测量结果将显示在屏幕上。
4. 数据记录与导出(1) 数据记录:仪器具备数据记录功能,可以自动记录每次测量的结果。
在菜单界面,选择“记录”,即可查看历史数据记录。
(2) 数据导出:通过USB接口将仪器连接到电脑上,打开仪器记录的数据文件,将数据导出并保存。
四、注意事项1. 仪器使用环境应保持干燥,避免进水或与其他液体接触。
2. 仪器使用时应避免受到强烈的电磁干扰,以确保数据的准确性。
3. 仪器在长时间未使用时,应将其关机并储存在干燥通风的地方。
传感器分类及20种常见传感器目录1.常用传感器的分类 (1)1.1.按被测物理量分类 (1)1.2.按工作的物理基础分类 (2)2. 20种常见的传感器 (2)2. 1. 温度传感器(TemPeratUreSenSor): (2)2. 2. 湿度传感器(HUmidity Sensor) : (2)2. 3. 光敏传感器(Light Sensor): (2)2. 4. 声音传感器(SoUnd Sensor) : (3)2. 5. 压力传感器(PreSSUre Sensor): (3)2. 6. 位移传感器(PoSition Sensor): (3)2. 7.加速度传感器(ACCelerometer): (3)2. 8. 磁感应传感器(MagnetiC Sensor) : (4)2. 9. 接近传感器(ProXirnity Sensor) : (4)2. 10. 电容传感器(CaPaCitiVe Sensor): (4)2. 11. 气体传感器(GaSSenSor): (5)2. 12. 颜色传感器(ColOrSenSor): (6)2. 13. 生物传感器(BiOIogiCaISenSor): (7)2. 14. 速度传感器(SPeedSenSor): (8)2. 15. 重量传感器(WeightSenSor): (9)2. 16. 红外传感器(InfraredSenSor): (9)2. 17. 压敏传感器(PreSSUre-SenSitiVeSenSOr): (10)2. 18.射频识别传感器(RFlD): (11)2. 19. 光电传感器(PhotOdeteCtOr): (13)2. 20.位角传感器(AngUIar Position Sensor): (14)1.常用传感器的分类Ll.按被测物理量分类机械量:长度、厚度、位移、速度、加速度、转数、质量,重量、力、压力、力矩;声:声压、噪声;温度:温度、热量、比热;磁:磁通、磁场;光:亮度、色彩。
SENSOR数字式通用颗粒物浓度传感器主要特性◆激光散射原理实现精准测量◆零错误报警率◆实时响应并支持连续采集◆最小分辨粒径0.3µm◆全新专利结构,六面全方位屏蔽,抗干扰性能更强◆进出风口方向可选,适用范围广,用户无需再进行风道设计◆超薄超小设计,仅有12毫米,适用于便携式、穿戴式设备概述PMSA003是一款基于激光散射原理的数字式通用颗粒物传感器,可连续采集并计算单位体积内空气中不同粒径的悬浮颗粒物个数,即颗粒物浓度分布,进而换算成为质量浓度,并以通用数字接口形式输出。
本传感器可嵌入各种与空气中悬浮颗粒物浓度相关的仪器仪表或环境改善设备,为其提供及时准确的浓度数据。
工作原理本传感器采用激光散射原理。
即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射,同时在某一特定角度收集散射光,得到散射光强度随时间变化的曲线。
进而微处理器基于米氏(MIE)理论的算法,得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。
传感器的各功能部分框图如图1所示图1 传感器功能框图技术指标如表1所示表1 传感器技术指标注1:最大量程指本传感器确保PM2.5标准值最高输出数值不小于1000微克/立方米。
1000微克/立方米以上以实测为准。
注2:颗粒物浓度一致性数据为通讯协议中的数据2(见附录A)测量环境条件为20℃,湿度50%。
输出结果主要输出为单位体积内各浓度颗粒物质量以及个数,其中颗粒物个数的单位体积为0.1L,质量浓度单位为:微克/立方米。
输出分为主动输出和被动输出两种状态。
传感器上电后默认状态为主动输出,即传感器主动向主机发送串行数据,时间间隔为200~800ms,空气中颗粒物浓度越高,时间间隔越短。
主动输出又分为两种模式:平稳模式和快速模式。
在空气中颗粒物浓度变化较小时,传感器输出为平稳模式,即每三次输出同样的一组数值,实际数据更新周期约为2s。
当空气中颗粒物浓度变化较大时,传感器输出自动切换为快速模式,每次输出都是新的数值,实际数据更新周期为200~800ms。
空气质量检测中的传感器选择指南随着科技的进步和环境污染问题的日益突出,人们对空气质量的关注度也越来越高。
为了准确监测和评估空气中的污染物含量,传感器成为了必不可少的工具。
然而,在众多的传感器中,如何选择适合的传感器来进行空气质量检测却是一个值得思考的问题。
本文将为您提供一份空气质量检测中的传感器选择指南,帮助您在众多的选择中找到最合适的传感器。
一、理解空气质量检测中的关键参数在选择传感器之前,首先需要了解空气质量检测中的一些关键参数。
常见的空气质量参数包括:PM2.5(可吸入颗粒物)、PM10(可吸入颗粒物)、CO2(二氧化碳)、CO(一氧化碳)、SO2(二氧化硫)、NO2(二氧化氮)、O3(臭氧)等。
不同的传感器适用于不同的参数检测,因此在选择传感器时需要根据实际需求来确定。
二、选择合适的传感器类型1. 颗粒物传感器颗粒物传感器是空气质量检测中最常见的传感器之一。
它可以测量空气中的PM2.5和PM10等颗粒物含量。
目前市面上常见的颗粒物传感器有激光散射式传感器和光学颗粒物传感器。
激光散射式传感器精度高、灵敏度好,适合用于空气质量监测站等精确测量环境。
而光学颗粒物传感器则价格较低,适合用于大面积的智能监测系统。
2. 气体传感器气体传感器主要用于检测空气中的有害气体浓度。
常见的气体传感器有CO2传感器、CO传感器、SO2传感器、NO2传感器和O3传感器等。
这些传感器可以根据需要选择,例如,如果需要检测汽车尾气排放中的二氧化氮浓度,则选择NO2传感器。
3. 温湿度传感器除了检测污染物含量外,温湿度也是空气质量检测中非常重要的参数之一。
温湿度传感器可以帮助我们监测室内外的温度和湿度变化,以便更好地评估空气质量状况。
选择温湿度传感器时,要注意传感器的精度和稳定性。
三、考虑实际需求和环境条件在选择传感器之前,还需要考虑实际需求和环境条件。
比如,如果需要长期监测空气质量,可以选择具有长寿命和稳定性能的传感器。
DSENSOR数字式通用颗粒物浓度传感器
PMS7003数据手册
主要特性
◆激光散射原理实现精准测量
◆零错误报警率
◆实时响应并支持连续采集
◆最小分辨粒径0.3μm
◆全新专利结构,六面全方位屏蔽,抗干扰性能更强
◆进出风口方向可选,适用范围广,用户无需再进行风道设计
◆超薄设计,仅有12毫米,适用于便携式设备
概述
PMS7003是一款基于激光散射原理的数字式通用颗粒物浓度传感器,可连续采集并计算单位体积内空气中不同粒径的悬浮颗粒物个数,即颗粒物浓度分布,进而换算成为质量浓度,并以通用数字接口形式输出。
本传感器可嵌入各种与空气中悬浮颗粒物浓度相关的仪器仪表或环境改善设备,为其提供及时准确的浓度数据。
工作原理
本传感器采用激光散射原理。
即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射,同时在某一特定角度收集散射光,得到散射光强随时间变化的曲线。
进而微处理器利用基于米氏(MIE)理论的算法,得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。
传感器各功能部分框图如图1所示
图1 传感器功能框图
技术指标
如表1所示
表1 传感器技术指标
注:获得颗粒物浓度一致性的基础数据为通讯协议中的数据2(见附录A)测量环境条件为20℃,湿度50%
输出结果
主要输出为单位体积内各浓度颗粒物质量以及个数,其中颗粒物个数的单位体积为0.1升,质量浓度单位为:微克/立方米。
输出分为主动输出和被动输出两种状态。
传感器上电后默认状态为主动输出,即传感器主动向主机发送串行数据,时间间隔为200~800ms,空气中颗粒物浓度越高,时间间隔越短。
主动输出又分为两种模式:平稳模式和快速模式。
在空气中颗粒物浓度变化较小时,传感器输出为平稳模式,即每三次输出同样的一组数值,实际数据更新周期约为2s。
当空气中颗粒物浓度变化较大时,传感器输出自动切换为快速模式,每次输出都是新的数值,实际数据更新周期为200~800ms。
外形结构及接口定义
图2 外形及接口定义
典型电路连接
图3 典型电路连接图
电路设计应注意
1.PMS7003需要5V供电,这是因为风机需要5V驱动。
但其他数据通讯和控制
管脚均需要3.3V作为高电平。
因此与之连接通讯的主板MCU应为3.3V供电。
如果主板MCU为5V供电,则在通讯线(RXD、TXD)和控制线(SET、RESET)上应当加入电平转换芯片或电路。
2.SET和RESET内部有上拉电阻,如果不使用,则应悬空。
3.PIN6和PIN8为程序内部调试用,应用电路中应使其悬空。
4.应用休眠功能时应注意:休眠时风扇停止工作,而风扇重新启动需要至少30
秒的稳定时间,因此为获得准确的数据,休眠唤醒后传感器工作时间不应低于30秒。
典型输出特性
纵坐标单位:μg/m³(PM2.5 质量浓度标准值,附录A数据2) 横坐标单位:次
图4-1 传感器常温一致性(20℃)
图4-2 传感器高温一致性(43℃)
图4-3 传感器低温一致性(-5℃)
图4-4 传感器长时间连续运行一致性(30天)
温度与一致性的对应关系
横坐标为温度,单位:℃
图5 最大一致性偏差绝对值随温度变化的关系可靠性测试
型号定义
产品外观尺寸详图
安装注意事项
1.金属外壳与内部电源地导通,注意不要和其他外部板组电路或机箱外壳短接。
2.进风口和出风口所在的平面紧贴用户机内壁与外界连通的气孔为最佳安装方
式,如无法实现,则出风口周围2cm之内无遮挡。
进风口和出风口之间应有结构使气流隔离,避免气流在用户机内部从出风口直接回流到进风口。
3.用户机内壁为进风口所开的通气孔不应小于进风口的尺寸。
4.应用于净化器类产品时,尽量避免将传感器直接置于净化器自身风道中,如
果无法避免,应单独设置一个独立的结构空间,将传感器置于其中,使其与净化器自身风道隔离。
5.应用与净化器或固定检测设备时,传感器位置应高于地面20cm以上。
否则
有可能被近地面的大尘埃颗粒甚至絮状物污染导致风扇缠绕阻转。
6.传感器应用于户外固定设备时,对于沙尘暴、雨雪等天气以及杨柳絮的防护,
应由设备完成。
7.传感器是一个整体元件,用户切勿将其拆解,包括金属屏蔽壳,以防出现不
可逆破坏。
附A:PMS7003传输协议
默认波特率:9600bps 校验位:无停止位:1位
注:标准颗粒物质量浓度值是指用工业金属颗粒物作为等效颗粒进行密度换算得到的质量浓度值,适用于工业生产车间等环境。
大气环境颗粒物质量浓度值以空气中主要污染物为等效颗粒进行密度换算,适用于普通室内外大气环境。
附B:传感器从机扩展指令协议
2.
3.指令应答:
0xe2: 应答32字节,同传感器规格书协议。
4.校验字生成
从特征字开始所有字节累加和。