空氣凈化器中PM2.5傳感器的工作原理

    說到空氣凈化器相信大家都不陌生，特別是這幾年空氣質量變差，人們對健康重視，空氣凈化器成為了熱銷產品。空氣凈化器中必備的一個重要原件是PM2.5傳感器。下文將為您詳解，這個看似不起眼的部件到底怎么用。

    PM2.5傳感器的工作原理

    在當前的空氣凈化領域，空氣質量傳感器幾乎已經成為凈化設備的標配附件，其作用是對空氣中的PM2．5等顆粒物濃度進行監(jiān)測，工作原理如下：

    在傳感器內部設有恒定光源（如紅外發(fā)光二極管），空氣通過光線時，其中的顆粒物會對其進行散射，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。

    紅外傳感器內部結構一覽
    在與光源對角的另一側設有光線探測器（如光電晶體管），它能夠探測到被顆粒物反射的光線，并根據反射光強度輸出PWM信號（脈寬調制信號），從而判斷顆粒物的濃度。對于不同粒徑的顆粒物（如PM10和PM2．5），其能夠輸出多個不同的信號加以區(qū)分。

    看似簡單的工作過程中，其實包含著光線的散射、反射、光強的衰減以及復雜的算法，我們之所以能夠在傳感器上或以不同顏色、或以數字形式直觀看到空氣質量指數，傳感器功不可沒。目前市場上主流的傳感器分為兩種：紅外顆粒物傳感器和激光顆粒物傳感器，在工作原理方面，二者差別并不算太大；但結構方面卻大有不同。

    設計的不同帶來的是測量精度的差異，紅外傳感器采用紅外發(fā)光二極管作為光源，而激光式傳感器則采用更為穩(wěn)定的激光二極管。

    在傳感器工作過程中，必需條件之一是流動的空氣通過光源和接收器之間的交叉區(qū)域。為了驅動氣流，紅外傳感器采用電阻加熱的方式，利用熱空氣帶動周圍氣體流動；激光式傳感器則在內部設有固定的風機。

    信號輸出方面，紅外傳感器內部的光電晶體管只能輸出脈寬調制信號（PWM信號），這種信號并不能直觀顯示空氣中顆粒物的濃度，需要經過進一步計算才能得出顆粒物濃度范圍；激光傳感器內部光電探測器的光電效應會產生電流信號，經電路放大處理后，可得到顆粒物的濃度值，信號一般為串口輸出。

    另外，紅外傳感器采用電阻加熱方式驅動氣流，顆粒物的采樣數較少，測試精度略顯不足；而激光傳感器采用風機驅動，數據采集量足夠大，在一定程度上能夠保證數據的精確性。

    當然，高精度也是有一定副作用的——激光傳感器的壽命相較紅外傳感器更短，不過隨著技術的不斷改進，目前大部分傳感器均有不錯的表現。