[发明专利]一种激光粉尘传感器及粉尘浓度采样校零式测量方法

说明书

本发明涉及粉尘传感器领域，特涉及一种激光粉尘传感器及粉尘浓度采样校零式测量方法。本发明在暗室结构件中采用激光散射原理检测粉尘浓度，每秒采集一次粉尘浓度值，而每秒内分两个时段采集，一是有激光照射的采集和无激光照射的采集，将无光照射采集的信号作为标零信号，视为无粉尘环境，然后每次将有光照射采集的信号与标零信号进行对比，从而实现了传感器的实时校正。本发明可以确保长时间使用或者环境湿度、温度等形成电路元件参数的变化，造成的测量值误差得到及时校准，大大提高实时粉尘浓度值的测量准确度。

技术领域

本发明涉及粉尘传感器领域，特涉及一种激光粉尘传感器及粉尘浓度采样校零式测量方法。

背景技术

一般的粉尘传感器在检测空气中的悬浮颗粒物质量浓度的方法在原理上主要采用米氏(Mie)理论及其近似结论。以此为理论为基础的光散射法，通用方式是用一束单色光照射在采样空气上，并通过空气的流动的通道结构(例如细长的管道)令采样空气中的颗粒物近似单个通过光束，与此同时，将感光元件布置在与某个散射角度上(通常为180度或90度)收集散射光强。

但是环境湿度、温度和电子元器件本身固有的一些差异，影响了传感器的精度，需要进行校验。中国发明专利《一种激光粉尘传感器的粉尘浓度测量方法》(申请号：201510053394.1)公开了一种在常温下进行标定的方法，中国发明专利《一种集成式电容-激光测量粉尘浓度的装置》公开了通过电容层析成像装置对传感器环境进行互补而校验，虽然以上两种校验方法能够在一定程度上提高传感器精度，但都存在需要增加额外电路或元器件，不能实施进行校正的不足。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种激光粉尘传感器及粉尘浓度采样校零式测量方法。本发明在暗室结构件中采用激光散射原理检测粉尘浓度，每秒采集一次粉尘浓度值，而每秒内分两个时段采集，一是有激光照射的采集和无激光照射的采集，将无光照射采集的信号作为标零信号，视为无粉尘环境，然后每次将有光照射采集的信号与标零信号进行对比，从而实现了传感器的实时校正。本发明可以确保长时间使用或者环境湿度、温度等形成电路元件参数的变化，造成的测量值误差得到及时校准，大大提高实时粉尘浓度值的测量准确度。

本发明的技术方案是：一种激光粉尘浓度采样校零式测量方法，其特征在于：在一段时间内分光开启和光关闭两个时段进行采集，包括以下步骤：

步骤一：在光开启时段内，MCU单元控制激光发射二极管发光，MCU单元采集硅光二极管信号为实时环境粉尘浓度采集初值PM1；

步骤二：在光关闭时段内，MCU单元关闭激光发射二极管，MCU单元在关闭激光发射二极管采集的硅光二极管信号为标零值PM0；

步骤三：根据步骤二得出的无粉尘零值与步骤一的实时环境粉尘浓度采集初值做比较，矫正基准零值，得出实时环境粉尘浓度采集值PM＝PM1-PM0。

根据如上所述的激光粉尘浓度采样校零式测量方法，其特征在于：所述的一段时间为1s中，其中光开启时段为900ms，光关闭时段为100m。

根据如上所述的激光粉尘浓度采样校零式测量方法，其特征在于：所述的一段时间为1s中，其中光开启时段为800ms，光关闭时段为200ms。

根据如上所述的激光粉尘浓度采样校零式测量方法，其特征在于：所述的一段时间为0.5s中，其中光开启时段为400ms，光关闭时段为100ms。