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紅外粉塵傳感器和激光傳感器的對比

 

目前,民用粉塵檢測傳感器主要有兩種,紅外粉塵傳感器(神榮,GE,夏普)和激光粉塵傳感器(AG亚游集团電子,四方光電,攀藤科技)。前者價格從20到40元不等,後者普遍在百元左右。那麽這兩類傳感器有什麽區別呢?本文將詳細分析。

結構

    紅外粉塵傳感器結構圖如下:

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從拆解圖看看出,其結構和電路都非常簡單,光源為紅外led光源,氣流進出風口也很簡單,基本上沒有複雜的風道設計,采樣空氣主要靠電阻加熱推動氣流流動獲得,輸出隻有PWM輸出,簡單的說就是有顆粒通過即輸出高電平。

激光傳感器就複雜多了,光源為激光二極管,氣流流動進出一般都有專門設計,采樣空氣通過風扇或鼓風機推動,輸出一般為串口輸出,像SDS011還有PWM輸出以節省上位機串口資源。

數據對比

      粉塵傳感器(PPD42NS)、激光檢測儀(Dylos1100pro)與科研用專業級儀器(Thermo PDR)數據對比:


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  數據來源:https://www.takingspace.org/make-your-own-aircasting-particle-monitor/

    可以很明顯的看出紅外粉塵傳感器數據與激光檢測數據差距非常大,而激光檢測數據與專業儀器相比非常接近。

     下圖是搭載激光傳感器SDS011的檢測儀SDM805與科研用Thermo Scientific 5030型顆粒物同步混合監測儀數據對比,相關性非常好,然而前者幾百元,後者價值20萬。

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分析

從數據曲線上看,質量較好的激光傳感器數據可信度已經比較高了,而傳統紅外粉塵傳感器數據表現差距較大。因為采用led光源的粉塵傳感器散射的顆粒信號較弱,隻對大顆粒有響應,而且又僅用加熱電阻來推動采樣氣流,采樣數較少,數據計算完全交由上位機進行,而激光傳感器自帶高性能CPU,采用風扇或鼓風機采集大量數據,經由專業顆粒計數算法分析,這樣,采樣數、數據源、算法三方麵都與紅外粉塵傳感器拉開差距。可以說,目前的激光傳感器已經可以得到較為可信的PM2.5數值,而粉塵傳感器數據誤差較大,甚至不能測量PM2.5這樣的小顆粒,隻能作為個玩具。目前較多的空氣淨化器裏采用了紅外粉塵傳感器,但大多數隻能顯示個質量等級,不能顯示數值,即便是質量等級的測量也不太準確。今年已經有新銳淨化器采用了激光傳感器,這是一個趨勢。