[发明专利]一种测量PM2.5浓度的手机外设装置

说明书

技术领域

本发明属于手机外设设计领域，涉及一种测量PM2.5浓度的手机外设装置，适用于各型号带USBOTG功能的智能手机，使用方便，让手机具有更加实用的扩展功能，同时是用户可以随时掌握所处环境中PM2.5的浓度，及时的采取保护措施，保护身体健康。

背景技术

随着社会的发展，科技腾飞带来的环境压力也越来越大，人们也越来越关心自身生活的环境是否存在问题。随着近年来不断在全国蔓延的雾霾天气的加剧，对环境中PM2.5值的含量问题也成为人们非常关心的话题，因为它的高低直接影响人们的身体健康，若能及时掌握所处环境的PM2.5含量，可以帮助人们及时的调整应对的政策，保护自身健康。

现在市场上对于PM2.5测量的装置和仪器种类较少，而且由于测量原理的复杂性以及准确测量PM2.5值的软件复杂性使得这一参数的测量变为难题。由于高精度测量型仪表本身对器件的要求较高，加上在显示屏处理器上的成本，使得这类仪器在市场上的售价普遍比较高，通用性得不到保证，推广性也不强。

针对这种情况，本发明结合现在非常流行的智能手机，围绕其开发外设装置，由于手机本身的硬件分担了硬件的成本，所以硬件成本低廉，加上对软件算法的改进提升测量的精度，使得本装置在PM2.5测量领域有极高的实用价值，具体提供了一种测量PM2.5浓度的手机外设装置，由外壳、控制板、灰尘传感器、第一可控增益放大器、第二可控增益放大器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、模数转换器、处理器、接口、挂孔构成；通过灰尘传感器和信号调理电路，计算出环境中的PM2.5的浓度，并通过接口电路传输到手机端进行显示；通过挂孔设计和小巧的体积，便于手机携带，具有很好的市场价值。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中成本高、便携性差问题。

为此，本发明提供了一种测量PM2.5浓度的手机外设装置，由外壳、控制板、灰尘传感器、第一可控增益放大器、第二可控增益放大器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、模数转换器、处理器、接口、挂孔；其中，灰尘传感器、第一可控增益放大器、第二可控增益放大器、第一低通滤波器、第一低通滤波器、模数转换器、处理器、接口均位于控制板上；挂孔位于外壳的边缘位置；灰尘传感器根据PM2.5浓度的不同，输出不同的模拟电压信号，并以差分的形式输出两路模拟电压信号；其中第一路模拟电压信号输入到第一可控增益放大器，第二路模拟电压信号输入到第二可控增益放大器；第一可控增益放大器由处理器控制增益，对第一路信号进行放大后，输出到第一低通滤波器；第二可控增益放大器由处理器控制增益，对第二路信号进行放大后，输出到第二低通滤波器；两路信号分别经过第一低通滤波器和第二低通滤波器后，输出到模数转换器；模数转换器将输入的电模拟信号转化为数字信号后输出给处理器；处理器经过相关的计算之后，通过接口与手机进行通信，将PM2.5浓度信息传输到手机终端，利用手机终端的APP进行显示。

上述一种测量PM2.5浓度的手机外设装置，所述的灰尘传感器是集成的传感器，这种传感器的内部是由光学结构和电路结构构成，根据PM2.5浓度不同对光的折射和散射程度不同制成。

上述一种测量PM2.5浓度的手机外设装置，所述的可以是第一低通滤波器、第二低通滤波器是有源滤波器，也可以是无源滤波器；有源滤波器具有很好的阻抗匹配特性和很好的带外衰减，但是成本相对较高；无源滤波器最大的优势是成本低廉，结构简单。

上述一种测量PM2.5浓度的手机外设装置，所述的接口可以是USB接口，也可以是耳机接口；接口用于通信和给装置供电。

上述一种测量PM2.5浓度的手机外设装置，所述的模数转换器可以是独立的模数转换芯片，也可以是处理器内部集成的模数转换器；采用集成的模数转换器具有更高的精度，但是成本较高，电路相对较复杂；采用处理器集成的模数转换器，可以节省成本和电路连接。

本发明的有益效果：通过灰尘传感器的输出电压，计算出环境中PM2.5的浓度，通过手机显示计算值，可以随时告知人们生存环境中的PM2.5，从而提醒用户进行相关的保护；通过接口，可以给装置供电，这样装置不需要电池和显示装置，降低了装置的成本；同时通过挂孔的设计，可以将装置作为手机挂饰携带，携带方便，具有很好的应用价值与实用意义。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明一种测量PM2.5浓度的手机外设装置的示意图。