一个特别的粉尘传感器--红外粉尘传感器

粉尘浓度传感器，主要用于矿山、水泥厂等粉尘作业场所总粉尘浓度的连续监测。是为了满足现有煤矿监测井下粉尘浓度利用光散射原理开发的高科技传感器，能够在自然风流状态下实时的、就地、连续不间断的监测显示井下粉尘浓度，同时输出与洒水喷雾的降尘装置开关量信号，实现了测尘降尘的最佳效果。

（图上为工人们在矿井工作时粉尘弥漫的场景）

技术特点：

（1） 额定工作电流小，大大减轻了分站电源的负担，并可安装在距分站更远的位置，在额定采样流量的情况下，整机额定工作电流≤120mA，最大工作电流≤180mA；

（2） 输入电压范围宽，可适用于煤矿井下各种分站，仪器在输入电压12V——24VDC（本安电源）的范围内均能正常工作；

（3） 测量精度高：采用分段式控制算法，根据不同的浓度大小自动采用不同的比例系数计算，同时增加了温度补偿功能，提高了测量的精度；

（4） 具有自动校准零点功能，并可设置校准零点漂移的时刻；

（5） 具有软启动模式的功能，减小了仪器启动时对供电电源的冲击，最大启动电流≤130mA；

（6） 具有在线标定的功能，可用CCGZ-1000型直读式测尘仪在线直接标定；

（7） 测量量程可根据需要设定为0——500mg/m3或0——1000 mg/m3；

（8） 可测量瞬时粉尘浓度或平均粉尘浓度，平均粉尘浓度的测量时间可在1——3600秒范围内任意选择。

主要技术参数：

（1） 总粉尘浓度测量范围：0 mg/m3——500 mg/m3或0 mg/m3——1000 mg/m3；

（2） 测量误差：≤ 15%；

（3） 输出信号：200Hz——1000Hz；1mA——5mA；

（4） 工作电压：12V——24VDC（本安电源）；

（5） 最大传输距离：1500m；

（6） 外形尺寸：265mm×200mm×190mm；

（7） 重量： 10kg。

可与安全监控系统联网使用，也可单独接电源使用。

红外粉尘传感器：

红外LED是发射波长在红外段的发光二极管，常见波长一般在850nm——940nm左右，广泛应用于医疗、安防、通信、遥控和传感等领域。由于红外LED发光波长在可见光谱以外，配合特定光谱的接收器，可以大幅削弱环境光对接收信号的影响。得益于近年来红外LED技术的不断成熟，红外LED具有：寿命长、发射效率高、单色性较好以及方向性较好的特点。这使得红外LED在传感器领域，尤其是粉尘传感器行业被大量应用。

（图右为红外粉尘传感器）

 激光粉尘传感器：

抛开晦涩懂的物理学术语，与普通的可见光相比，激光具有：相干性高、方向性强、单色性好以及功率密度高的特点。打个形象点的比方，激光光源产生的光像大合唱，所有人的声音都是一个音调而且节奏整齐；而普通可见光源产生的光就好像是茶馆店里喧闹声，叽叽渣渣，杂乱无序。因此，激光能够被汇聚成非常集中的平行光束，并且能在很长距离内保持较小的扩散角度和较高的功率密度。常见的激光器一般分为：固体激光器，气体激光器以及半导体激光器（俗称激光LED）三大类。在仪表级激光粒子计数器领域，一般采用（氦氖）气体激光器作为光源。

 两者的不同点：

 结构和原理：

1.红外原理PM2.5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。

2.激光PM2.5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。

3.价格与成本红外原理粉尘传感器在业内已成熟应用多年，市场价位大约在几十元。而激光粉尘传感器在业内刚刚兴起，价格在200元左右。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。

4.测量精度红外原理粉尘传感器只能检测到1微米以上的颗粒，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1微米的大颗粒有响应，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。而激光传感器可以检测到0.3微米以上的颗粒。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。

5.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。

6.发展趋势在激光原理传感器进入民用领域之前，空气净化器中大量采用了红外原理传感器。但随着空气净化行业的发展，激光原理传感器的造价在逐步降低，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。今年已有部分空气净化器采用了激光原理传感器。

7.红外粉尘传感器与PM2.5传感器各有各的优势，所以没有确切的说哪款PM2.5检测仪好，这都需要看客户的需求（如成本费用要求、精度、信号输出、运用场所、要测试的相关颗粒物）选择自己所适合的检测仪。