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HPD05紅外PM2.5傳感器規格書

更新時間: 2019-07-09 11:09 來源: 勒夫邁 閱覽: ? 技術文檔
 

HPD05紅外PM2.5傳感器

HPD05紅外PM2.5傳感器

1. 產品概述

HPD05紅外PM2.5傳感器模塊是采用光學散射原理檢測空氣中粉塵的濃度,傳感器內置一個紅外線發光二極管和一個高靈敏光電接收傳感器,紅外線發光二極管發出光線在遇到粉塵時會產生反射光,光電傳感器通過檢測該反射光的強度來反映空氣中粉塵的濃度情況,傳感器直接輸出 PWM 信號,PWM 寬度即是當前濃度數值(1ms = 1ug/m3)。也可以通過 IIC 串口信號輸出粉塵濃度數值,數值單位是ug/m3。該傳感器適用于空氣凈化器、帶凈化功能的空調、新風系統及空氣品檢測儀器的配套。

2.檢測原理

 HPD05紅外PM2.5傳感器檢測原理

根據光的色散原理,紅外線發光二極管發出光線遇到粉塵產生反射光,高靈敏的光電接收傳感器檢測到反射光的光強,輸出信號,根據輸出信號光強的大小以及數量判斷粉塵的濃度。探測器的輸出電流與檢測到的光強成相應的比例,傳感器輸出電流經放大器放大后,再經處理器校正處理,最終輸出數字 PWM 信號脈沖,或通過 IIC 數據接口輸出粉塵濃度數值。

3.性能指標

1)規格

工作電壓

DC 5V ±5% (CON2 Pin1=GND,Pin3 = +5V),

 

電壓紋波 50mV 以下

工作電流

90mA

 

 

工作溫度濕度

0 ~ 50℃; 95%rh 以下 (無結露)

 

 

保存溫度

-20 ~ 60℃

 

 

尺寸

W59 x H45 x D22(mm)

 

 

重量

26g

 

 

檢測粒子直徑

約 0.5μm 以上

 

 

檢測濃度范圍

2000ug 以內

 

 

檢測一致性誤差

50ug/m3 以上 ≤ ±40% @電壓 5.0V 25℃ 50%RH

 

50 ug/m3 以內 ≤ ±15 ug/m3 @電壓 5.0V 25℃

 

50%RH

輸出方式

PWM 脈沖輸出或 IIC 數字接口輸出。

 

 

檢測開始時間

接通電源后約 1 分鐘(電阻溫度穩定時間)

 

 

連接器 CON2 引腳定義

 

 HPD05紅外PM2.5傳感器序號引腳描述

序號引腳描述

1GND電源輸入端(接地端)

P1 / SDA  平均值脈寬輸出 / IIC SDA

3+5V電源輸入端(+5V 端)

P2 / SCL  瞬時值脈寬輸出 / IIC SCL

5

OS

輸出方式選擇:不接為 PWM 輸出,接低電平為 IIC 輸出,

 

 

 

2)壽命光源壽命:連續通電情況下使用 5 年以上。

3)光電特性

 輸出粉塵濃度

4)信號輸出

a1. PWM 信號輸出(對應型號 HPD051Axxx):

 粉塵濃度信號輸出

低脈沖時間與粉塵濃度的關系:1ms = 1ug/m3

P1 引腳輸出的脈沖寬度對應粉塵濃度的平均值(響應速度較慢,波動小穩定性好)

P2 引腳輸出的脈沖寬度對應粉塵濃度的瞬時值(響應速度快,波動較大)

a2. PWM 信號輸出(對應型號 HPD051Cxxx):

低脈沖時間與粉塵濃度的關系:粉塵濃度 = TL / TA * 4000 (ug/m3);(TA 一般取 30 秒)

P1 引腳輸出的脈沖寬度對應粉塵濃度的平均值(響應速度較慢,波動小穩定性好)

P2 引腳輸出的脈沖寬度對應粉塵濃度的瞬時值(響應速度快,波動較大)

b. IIC 信號輸出:

通過 IIC 接口讀取粉塵傳感器模塊內部寄存器直接獲取粉塵濃度數值。

b-1 IIC 通訊接口

主機產生 8 個時鐘脈沖發送 8 位數據,在 SCL 總線上的第 8 個下降沿,器件將 SDA 改變輸出為輸入,并在第 9 個時鐘脈沖讀應答值。第 9 個時鐘脈沖之后, 如果下一次接收還沒有準備好,數據接收器件將 SCL 總線拉低,從而迫使下一字節的傳輸暫停。當接收器釋放 SCL 總線,數據傳輸繼續。

 總線數據協議

圖 1. IIC 總線數據協議

IIC 總線協議定義兩個狀態開始和結束傳輸,起始 (S) 和 停止(P) 信號。起始信號:當 SCL 為高時,在 SDA 總線上有從高到低的電平變化。停止信號:當 SCL 為高時,在 SDA 上有從低到高的電平變化。起始或停止信號常由主機產生,在起始信號產生之后 IIC 總線視為忙,在停止信號之后,IIC 總線視為空閑。

重復起始 Repeated START 和停止 STOP

圖 2. 起始 START、重復起始 Repeated START 和停止 STOP

有關 IIC 通訊的細節請參考相關的資料。

b-2 傳感器 IIC 接口

讀 HPD05 寄存器數據時通訊波形圖如下:

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

HPD05 寄存器時通訊波形圖

圖 3. 讀 HPD05 寄存器時通訊波形圖

b-3 HPD05 寄存器

寄存器地址功能說明

0x20軟件版本號高位,版本格式為 12.34,讀此地址得到 0x12

0x21軟件版本號低位,例如版本為 12.34,讀此地址得到 0x34

0x22傳感器的系列號,讀出為字符‘A’或‘C’

0x23位 0(bit[0])為 1,表示傳感器的粉塵濃度數據可用。為 0 則不可用。

1(bit[1])的狀態從 0 變為 1 或從 1 變為 0,表示傳感器的粉塵濃度數據有更新。

2 ~ 位 7(bit[7:2])保留位。

0x24傳感器粉塵濃度數據高 8 位(32 秒平均值)

0x25傳感器粉塵濃度數據低 8 位(32 秒平均值)

0x26傳感器粉塵濃度數據高 8 位(當前值)

0x27傳感器粉塵濃度數據低 8 位(當前值)

4.產品型號命名規則:

H P D # # L M N K S

區域

說明

取值

 

 

 

HPD##

HPD 產品系列

HPD05

 

 

 

L

后綴說明

1~9

 

 

 

M

PWM 信號輸出類型

A = 標準型

C = 兼容型

 

 

 

 

 

N

固件版本號

1~9

 

 

 

K

外形尺寸類型

A = 德國外型

C = 日本外型(P)

 

 

 

 

 

S

接線端子類型

V = 立式

H = 臥式

 

 

 

 

 

5. 型號列表

 

 

HPD05粉塵傳感器

HPD051C2CH                                                                                                HPD051C2CV

6.產品外觀尺寸圖

(1)HPD051xxCH(單位:mm)

7.使用注意事項

(1). 由于本產品利用電阻的焦耳發熱,在殼體內部產生上升氣流,因此傳感器安裝時保持垂直(誤差

小于±3°),具有加熱電阻的為進氣口,位置在下端;保證進氣口與出氣口的流通;

(2).如果殼體內部的上升氣流混亂的話,會對傳感器特性產生影響,請考慮傳感器周圍的氣流

(3). 傳感器安裝在設備內部,前窗需要安裝黑色海綿,確保其處于黑暗環境,減少干擾光的影響;

(4).傳感器不要在有機氣體和可燃氣體的環境使用,

(5).鏡片表面的清潔請不要使用有機劑與洗潔劑。 并且請不要碰傷鏡片表面,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。

勒夫邁PM2.5傳感器應用領域:空氣凈化器,空調,PM2.5檢測儀,抽油煙機,煙霧報警器,新風系統,專用PM2.5傳感器,空氣探測儀等。

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