半导体激光器-利用激光检测粉尘pm2.5原理


激光粉尘传感器是由激光二极管(半导体激光器)、光传感器、直流风机组成,激光粉尘传感器是空气净化器、粉尘检测仪等应用设备的主要组件,实现对空气中的粉尘或比粉尘还细小的pm2.5颗粒检测。

1、激光检测粉尘pm2.5原理如下:

(1)采样阶段:首先通过直流风机造成的压强差,捕获一定量的检测空气样品。

(2)发射阶段:通过半导体激光器发射出一束激光,这个激光被发射出去后,在自由空间中沿直线传播。

(3)散射阶段:当激光碰到空气中悬浮的pm2.5颗粒物时,激光会散射到空间中的各个方向上。这个过程就像太阳光照在雾气上产生的效果一样。粒物越多,散射的激光就会越多。颗粒物的大小,形状和物质特性等都会影响激光的散射。

(4)接收阶段:然后,用一个光传感器接收这些被散射的激光信号。通过测量散射信号的强度和返回时间,可以计算出颗粒物的浓度以及分布情况。

根据这个原理,就可以实时地、非接触地检测到随时间和空间变化的PM2.5颗粒物的分布情况和浓度了。

利用激光检测粉尘pm2.5原理

2、激光检测pm2.5对光源的要求

激光检测pm2.5细颗粒对于光源的要求概括为:

(1)光源要有足够强的输出光功率,注意不是工作功率,以满足能在遇到pm2.5细小颗粒的时候产生的散射光强足够强;

(2)光源线要细,发散角小,要单色性好,以减小色散对光传感器捕获信号的影响;

(3)调制方法简单,且要响应速度快,以满足精度需求;

(4)电光转换效率要高,功耗小;

(5)能支持连续工作需求,寿命长;

(6)体积小、重量轻。