Pm2.5傳感器又叫粉塵傳感器、灰塵傳感器,可以用來檢測我們周圍空氣中的粉塵濃度,即PM2.5值大小。PM2.5細顆粒物直徑小,在大氣中懸浮的時間長,傳播擴散的距離遠,且通常含有大量有毒有害的物質,因而對人體健康影響更大,PM2.5可進入肺部、血液,如果帶有病菌會對人體有很大的危害,包括對我們的呼吸道系統、心血管系統、甚至生殖系統。

工作原理是根據光的散射原理來開發的,微粒和分子在光的照射下會產生光的散射現象,與此同時,還吸收部分照射光的能量。當一束平行單色光入射到被測顆粒場時,會受到顆粒周圍散射和吸收的影響,光強將被衰減。如此一來便可求得入射光通過待測濃度場的相對衰減率。而相對衰減率的大小基本上能線性反應待測場灰塵的相對濃度。通過計數得到的實時顆粒物數量濃度按照算法和標定方法就可得到粉塵濃度。Pm2.5傳感器被設計用來感應空氣中的塵埃粒子。如結構組成有如下幾部分,其內部對角安放著紅外線發光二極管和光電晶體管,他們的光軸相交,當帶灰塵的氣流通過光軸相交的交叉區域,粉塵對紅外光反射,光電晶體管使得其能夠探測到空氣中塵埃反射光,即使非常細小的如煙草煙霧顆粒也能夠被檢測到,紅外發光二極管發射出光線遇到粉塵產生反射光,接收傳感器檢測到反射光的光強,反射的光強與灰塵濃度成正比,輸出信號,根據輸出信號光強的大小判斷粉塵的濃度,通過輸出不同的PWM脈寬望風調制信號進行區分,從而實現PM2.5和PM10的測量。
下面是Pm2.5傳感器測量的幾種技術:
一、Beta射線法
將pm2.5收集到濾紙上,然后照射一束貝塔射線,射線穿越顆粒物時被衰減,衰減的程度與顆粒物的重量成正比,根據射線的衰減就可以計算出pm2.5的重量。β射線吸收原理:原子核在發生β衰變時,放出β粒子。β粒子實際上是一種快速帶電粒子,它的穿透能力較強,當它穿過一定厚度的吸收物質時,其強度隨吸收層厚度增加而逐漸減弱的現象叫做β吸收。
優點:準確度高,傳感器信號和顆粒物質量關聯度高
缺點:響應速度慢,通常只用它的小時平均值
二、微量震蕩天平法
一頭粗一頭細的空心玻璃管,粗頭固定,細頭裝有濾芯??諝鈴拇诸^進,細頭出,PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下,細頭以一定頻率振蕩,該頻率和細頭重量的平方根成反比。于是,根據振蕩頻率的變化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。振蕩天平法是基于航天技術的錐形元件微量振蕩天平原理而研制的。通過測定系統頻率的變化可測得對應時間顆粒物濃度。
優點:準確,靈敏度高,適應范圍廣,可連續監測
缺點:體積大,價格昂貴
三、重量法
將PM2.5直接截留在濾膜上,然后用天平稱重。還有就是濾膜并不能把所有的PM2.5都收集到,一些極細小的顆粒還是能穿過濾膜。只要濾膜對于0.3微米以上的顆粒有大于99%的截留效率,就算是合格的。損失部分極細小的顆粒物對結果影響并不大,因為那部分顆粒對PM2.5的重量貢獻很小。
優點:國標方法,是驗證其他方法是否準確的*
缺點:不能顯示瞬時值,只能顯示平均值
四、光散射法
當光照射在空氣中懸浮顆粒物上時,會產生散射光,散射光的強度與其質量濃度成正比。通過測量散射光強度,應用質量濃度轉換系數,得出顆粒物濃度值。
優點:檢測速度快,體積小,便于現代,適合公共場所的顆粒物濃度測量
缺點:不確定性高于其他方法