一种双工作模式的粒子传感器及其检测方法技术

一种双工作模式的光学粒子传感器，包括：光传感模组，其内部光接收单元感测内部光源单元发射的准直检测光投射至粒子感测区域后被粒子散射所产生的散射光并变换输出对应的电信号；光源控制单元，其用于驱动和控制光传感模组中光源单元的工作状态；以及信号处理单元，其接收光传感模组输出的电信号进行信号处理和计算并输出检测到的粒子浓度。所述双工作模式的光学粒子传感器交替地工作在光散射光度计法和光散射粒子计数法两种工作模式。信号处理单元中存储光散射光度计法工作模式的第一标定值和光散射粒子计数法工作模式的第二标定值，并且第一和第二标定值之间具有各自确定的对应关系的相关性粒子浓度范围。

A two working mode particle sensor and its detection method

Optical particle sensor, a dual mode includes: optical sensing module, signal light scattering and transform its internal output corresponding to the light receiving unit to sense the internal light source unit emission detection collimation light onto the particle sensing zone after particle scattering generated by the light source; the control unit, which is used for driving and working state the control unit in the light source optical sensing module; and the signal processing unit, signal output module receives the light sensing signal processing and calculate and output the detected concentration of particles. The two working modes of optical particle sensors are working alternately in two modes of light scattering photometer and light scattering particle counting. In the signal processing unit, the first calibration value of the working mode of the light scattering photometer method and the second calibration value of the working mode of the light scattering particle counting method are stored in the signal processing unit, and the correlation particle concentration range with the corresponding corresponding relationship between the first and the second calibration values is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种双工作模式的粒子传感器及其检测方法
本专利技术涉及传感器
，特别涉及一种环境空气粒子传感器及其检测方法。
技术介绍
近年来，空气传播粒子（airborneparticle）作为空气中重要的污染物之一备受关注。空气传播粒子对人类危害极大，尤其是小粒径粒子，能长时间飘浮于大气中，难以沉降到地面，易进入人体呼吸道，并且粒径越小，在人体呼吸道中的沉降位置越深，危害越大。《环境空气质量标准》将环境空气中空气动力学当量直径≤10μm的空气传播粒子称为可吸入颗粒物PM10，将环境空气中空气动力学当量直径≤2.5μm的粒子称为细颗粒物PM2.5。PM10易沉积在上呼吸道，引发各种疾病；PM2.5能够沉积在支气管和肺部，并且更易吸附有毒害的物质进入体内，危害人体健康。因此，对环境空气中空气传播粒子浓度的准确测量显得格外重要。基于光学原理的粒子传感器（particlesensor）目前在国内外被大量采用，由于其小型化、实时感测和成本低等特点，被广泛应用于空气净化器、新风系统、空调、空气质量检测装置等设备。光学粒子传感器的光源单元、光接收单元、光路设计、信号处理以及粒子感测算法（particle本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双工作模式的光学粒子传感器，其特征在于，包括：光传感模组，其内部光接收单元感测内部光源单元发射的准直检测光投射至粒子感测区域后被粒子散射所产生的散射光并变换输出对应的电信号，光源控制单元，其用于驱动和控制所述光传感模组中所述光源单元的工作状态，以及信号处理单元，其接收所述光传感模组输出的所述电信号进行信号处理和计算并输出检测到的粒子浓度；所述双工作模式的光学粒子传感器交替地工作在光散射光度计法和光散射粒子计数法两种工作模式，所述光散射光度计法工作模式时，所述光传感模组感测一团粒子所产生的所述电信号被所述信号处理单元执行滤波放大、采样及数字化处理后，形成与被感测粒子散射光强度直接相关的能力倾...

【技术特征摘要】
1.一种双工作模式的光学粒子传感器，其特征在于，包括：光传感模组，其内部光接收单元感测内部光源单元发射的准直检测光投射至粒子感测区域后被粒子散射所产生的散射光并变换输出对应的电信号，光源控制单元，其用于驱动和控制所述光传感模组中所述光源单元的工作状态，以及信号处理单元，其接收所述光传感模组输出的所述电信号进行信号处理和计算并输出检测到的粒子浓度；所述双工作模式的光学粒子传感器交替地工作在光散射光度计法和光散射粒子计数法两种工作模式，所述光散射光度计法工作模式时，所述光传感模组感测一团粒子所产生的所述电信号被所述信号处理单元执行滤波放大、采样及数字化处理后，形成与被感测粒子散射光强度直接相关的能力倾向单位值，所述能力倾向信息再经由所述信号处理单元记录、分析和计算，然后参考存储的第一标定值输出检测到的第一粒子浓度，所述第一标定值为所述信号处理单元中预设的能力倾向数据和粒子浓度值的对应关系，所述光散射粒子计数法工作模式时，所述光传感模组感测一系列粒子组所产生的一系列所述电信号被所述信号处理单元执行滤波放大、采样及数字化处理后，形成与被感测粒子散射光信号直接相关的一系列脉冲，所述一系列脉冲的幅度与间距（脉冲频率）信息再经由所述信号处理单元记录、分析和计算，然后参考存储的第二标定值输出检测到的第二粒子浓度，并在一定程度上确定相关的粒径检测信息，所述第二标定值为所述信号处理单元中预设的一系列脉冲的幅度与间距数据和粒径与粒子浓度值的对应关系。2.根据权利要求1所述的双工作模式的光学粒子传感器，其特征在于，所述粒子传感器还包括由所述信号处理单元控制工作的电控风扇，其用于对所述光传感模组的粒子感测区域引入受控气流。3.根据权利要求1所述的双工作模式的光学粒子传感器，其特征在于，所述光散射光度计法工作模式时，所述光源控制单元以预定长度和频率的脉冲信号来驱动和控制所述光传感模组中的所述光源单元发出脉冲检测光，所述信号处理单元以所述光源控制单元脉冲信号启动沿之后的设定时长对滤波放大后的所述电信号进行采样。4.根据权利要求1所述的双工作模式的光学粒子传感器，其特征在于，所述光散射光度计法工作模式时，所述光源控制单元以预定长度和频率的脉冲信号来驱动和控制所述光传感模组中的所述光源单元发出脉冲检测光，所述信号处理单元通过其包含的峰值检测电路以基于所述光源控制单元脉冲信号的时序对滤波放大后的所述电信号的峰值进行采样。5.根据权利要求1所述的双工作模式的光学粒子传感器，其特征在于，所述光散射粒子计数法工作模式时，所述光源控制单元以连续信号来驱动和控制所述光传感模组中的所述光源单元发出连续的检测光，所述信号处理单元以设定的采样率对滤波放大后的所述电信号进行连续采样。6.一种双工作模式的空气传播粒子浓度检测方法，其实现装置包括：光传感模组，其内部光接收单元感测内部光源单元发射的准直检测光投射至粒子感测区域后被粒子散射所产生的散射光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍栋，李贵东，
申请(专利权)人：上海先积集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31