產(chǎn)品概述&原理

HPD05粉塵傳感器模塊是采用光學(xué)散射原理檢測(cè)空氣中粉塵的濃度，傳感器內(nèi)置一個(gè)紅外線發(fā)光二極管和一個(gè)高靈敏光電接收傳感器，紅外線發(fā)光二極管發(fā)出光線在遇到粉塵時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射光，光電傳感器通過(guò)檢測(cè)該反射光的強(qiáng)度來(lái)反映空氣中粉塵的濃度情況，傳感器直接輸出PWM信號(hào)，PWM寬度即是當(dāng)前濃度數(shù)值（1ms = 1ug/m3）。也可以通過(guò)IIC串口信號(hào)輸出粉塵濃度數(shù)值，數(shù)值單位是ug/m3。該傳感器適用于空氣凈化器、帶凈化功能的空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)及空氣品質(zhì)檢測(cè)儀器的配套。

檢測(cè)原理

根據(jù)光的色散原理，紅外線發(fā)光二極管發(fā)出光線遇到粉塵產(chǎn)生反射光，高靈敏的光電接收傳感器檢測(cè)到反射光的光強(qiáng)，輸出信號(hào)，根據(jù)輸出信號(hào)光強(qiáng)的大小以及數(shù)量判斷粉塵的濃度。探測(cè)器的輸出電流與檢測(cè)到的光強(qiáng)成相應(yīng)的比例，傳感器輸出電流經(jīng)放大器放大后，再經(jīng)處理器校正處理，最終輸出數(shù)字PWM信號(hào)脈沖，或通過(guò)IIC數(shù)據(jù)接口輸出粉塵濃度數(shù)值。

性能指標(biāo)

（1）規(guī)格

連接器CON2引腳定義

（2）壽命

光源壽命:連續(xù)通電情況下使用 5 年以上。

（3）光電特性

（4）型號(hào)輸出

a1. PWM 信號(hào)輸出(對(duì)應(yīng)型號(hào) HPD051Axxx):

低脈沖時(shí)間與粉塵濃度的關(guān)系：1ms = 1ug/m3?

P1 引腳輸出的脈沖寬度對(duì)應(yīng)粉塵濃度的平均值（響應(yīng)速度較慢，波動(dòng)小穩(wěn)定性好）?

P2 引腳輸出的脈沖寬度對(duì)應(yīng)粉塵濃度的瞬時(shí)值（響應(yīng)速度快，波動(dòng)較大）

a2. PWM 信號(hào)輸出(對(duì)應(yīng)型號(hào) HPD051Cxxx):

低脈沖時(shí)間與粉塵濃度的關(guān)系：粉塵濃度 = TL / TA * 4000 (ug/m3 )；TA 一般取 30 秒，（備注：TA 是指從檢測(cè)到第一個(gè)下降沿開(kāi)始到最后一個(gè)上升沿結(jié)束的總時(shí)間）

P1 引腳輸出的脈沖寬度對(duì)應(yīng)粉塵濃度的平均值（響應(yīng)速度較慢，波動(dòng)小穩(wěn)定性好）?

P2 引腳輸出的脈沖寬度對(duì)應(yīng)粉塵濃度的瞬時(shí)值（響應(yīng)速度快，波動(dòng)較大）?

備注：P1 和 P2 口輸出的粉塵濃度都需按照低脈沖時(shí)間與粉塵濃度的關(guān)系公式計(jì)算。

b. IIC 信號(hào)輸出:

通過(guò) IIC 接口讀取粉塵傳感器模塊內(nèi)部寄存器直接獲取粉塵濃度數(shù)值。

b-1 IIC 通訊接口

主機(jī)產(chǎn)生 8 個(gè)時(shí)鐘脈沖發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)，在 SCL 總線上的第 8 個(gè)下降沿，器件將 SDA 改變輸出為輸入，并在第 9 個(gè)時(shí)鐘脈沖讀應(yīng)答值。第 9 個(gè)時(shí)鐘脈沖之后， 如果下一次接收還沒(méi)有準(zhǔn)備好，數(shù)據(jù)接收器件將 SCL 總線拉低，從而迫使下一字節(jié)的傳輸暫停。當(dāng)接收器釋放 SCL 總線，數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)。

IIC 總線協(xié)議定義兩個(gè)狀態(tài)開(kāi)始和結(jié)束傳輸，起始 (S) 和 停止(P) 信號(hào)。起始信號(hào)：當(dāng) SCL 為高時(shí)，在 SDA 總線上有從高到低的電平變化。停止信號(hào)：當(dāng) SCL 為高時(shí)，在 SDA 上有從低到高的電平變化。起始或停止信號(hào)常由主機(jī)產(chǎn)生，在起始信號(hào)產(chǎn)生之后 IIC 總線視為忙，在停止信號(hào)之后，IIC 總線視為空閑。

b-2 傳感器 IIC 接口

讀 HPD05 寄存器數(shù)據(jù)時(shí)通訊波形圖如下：?

HPD05 傳感器器件從地址為 0x9A, IIC 最大時(shí)鐘速率為 100Kbps.

b-3 HPD05 寄存器

使用注意事項(xiàng)?

(1)由于本產(chǎn)品利用電阻的焦耳發(fā)熱，在殼體內(nèi)部產(chǎn)生上升氣流，因此傳感器安裝時(shí)保持垂直地面（誤差小于±3°），傳感器進(jìn)風(fēng)口朝下，出風(fēng)口朝上（備注：具有加熱電阻的為進(jìn)風(fēng)口，位置在下端；保證進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的流通）；

(2)如果殼體內(nèi)部的上升氣流混亂的話，會(huì)對(duì)傳感器特性產(chǎn)生影響，請(qǐng)考慮傳感器周?chē)臍饬?;

(3)傳感器安裝在設(shè)備內(nèi)部，外窗需要安裝黑色海綿（注意：貼近傳感器外窗開(kāi)口面不能背膠），確保其處于黑暗環(huán)境，減少干擾光的影響；

(4)傳感器不要在有機(jī)氣體和可燃?xì)怏w的環(huán)境使用，?

(5)鏡片表面的清潔請(qǐng)不要使用有機(jī)劑與洗潔劑。 并且請(qǐng)不要碰傷鏡片表面，避免硬物等的碰擦。鏡片表面的清潔可以用棉棒上潔凈水擦拭后，再用干燥的棉棒擦拭。切勿使用酒精。?

(6)供給電源的電壓紋波控制在 50mV 以下。?

(7)．本產(chǎn)品因膠殼含有導(dǎo)電材料，為了使用安全，建議使用隔離電源供電，如非隔離電源的請(qǐng)務(wù)必做好安全防護(hù)。