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PM2.5检测之争:红外PK激光如何选择?

 

一,结构和原理
红外原理粉尘传感器的结构和电路比较简单。其光源为红外LED光源,气流进出风口主要靠电阻发热以获得热气流流动,有颗粒通过即输出高电平。输出信号只有PWM型号。
激光传感器的结构和电路相对复杂。其光源为激光二极管。采样空气通过风扇或鼓风机推动,通过复杂设计的风道,进行检测。当空气中的细颗粒物进入激光束所在区域时,将使激光发生散射;散射光在空间360°都有辐射,我们在适当位置放置光电探测器,使之只接收散射光,然后经过光电探测器的光电效应产生电流信号,经电路放大及处理后,即可得到细颗粒物浓度值。输出信号一般为串口输出。
二,价格与成本
红外粉尘传感器在业内已成熟应用多年,市场价格大约在35-50元,激光粉尘传感器在市场价格在90-180元。
两者的成本差距,主要是因为后者的物料成本中增加了激光发生器和风机等机构且需要复杂电路结构,并有较高的技术门槛。
三,测量精度
红外原理粉尘传感器只能检测到1um以上的颗粒,测量精度不足。因为红外LED光散射的颗粒信号较弱,只对大于1um的大颗粒有响应,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。
而激光粉尘传感器可以检测到0.3um以上的颗粒。因为自带高性能CPU,采用风扇或鼓风机采集大量数据,经由专业颗粒计数算法分析;综上,在采样数、数据源、算法三方面都比红外粉尘传感器更有优势。
四,应用场合
由于精度不足,红外原理传感器主要用于工矿扬尘,检测对象为大粒径、高浓度粉尘,检测级别是mg/m3,无法准确测量PM2.5的浓度。
而激光原理传感器主要应用在PM2.5检测领域,以精度量化PM2.5质量。可嵌入到家用(车载、手持)空气检测仪、空气净化器中。此外,激光原理传感器在物联网数据采集、环境质量检测等领域亦有应用。
五,发展趋势
在激光粉尘传感器进入民用领域之前,空气净化器中大量采用了红外粉尘传感器。但随着空气净化器行业的发展,加上一些大厂实现了激光粉尘传感器的批量化生产,激光粉尘传感器的造价在逐步降低,同时终端客户对精准测量空气质量的要求也越来越高。采用激光原理传感器、精准量化PM2.5质量已是业内公认的趋势。