內置風機式顆粒物傳感器的製造方法
2023-09-19 08:08:35
內置風機式顆粒物傳感器的製造方法
【專利摘要】內置風機式顆粒物傳感器，包括一塊線路板，其特殊之處是：在線路板上設置雷射二極體驅動電路、與雷射二極體驅動電路連接的雷射二極體以及依次連接的光敏半導體、運算放大器、MCU、串行接口晶片和接插件，所述雷射二極體與光敏半導體成60°安裝，在光敏半導體前面設有凸透鏡，在對應傳感器風道的出風口處設置風機，所述光敏半導體、凸透鏡、接插件、風機和雷射二極體位於所述線路板背面，所述雷射二極體驅動電路、運算放大器、MCU和串行接口晶片設置在線路板正面並通過屏蔽罩罩住。有益效果是：測量精度高，反應速度能達到毫秒級，無需任何後期數據處理，縮短了產品開發周期，並且結構緊湊，體積小，使用極為簡單。
【專利說明】內置風機式顆粒物傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種數字式粉塵傳感器，特別涉及一種內置風機式顆粒物傳感器。
【背景技術】
[0002]目前市場上所出售的粉塵傳感器都是採用紅外發射二極體作為光源的，測量精度低；使用加熱電阻使空氣流動，流量小，反應速度慢；並且輸出信號需要進行後期處理才能使用。這類粉塵傳感器的測量精度差，響應速度慢，使用比較複雜。
[0003]國內大部分城市的空氣汙染日趨嚴重，而人們對自己的生活質量要求越來越高，尤其是對PM2.5的關注度越來越高，目前還沒有比較理想的PM2.5測量元件。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種測量精度高，使用簡單，成本低的內置風機式顆粒物傳感器。
[0005]本實用新型採用的技術方案是:
[0006]一種內置風機式顆粒物傳感器，包括一塊線路板，其特殊之處是:在線路板上設置雷射二極體驅動電路、與雷射二極體驅動電路連接的雷射二極體以及依次連接的光敏半導體、運算放大器、MCU、串行接口晶片和接插件，所述雷射二極體與光敏半導體成60°安裝，在光敏半導體前面設有凸透鏡，在對應傳感器風道的出風口處設置風機，所述光敏半導體、凸透鏡、接插件、風機和雷射二極體位於所述線路板背面，所述雷射二極體驅動電路、運算放大器、MCU和串行接口晶片設置在線路板正面並通過屏蔽罩罩住。
[0007]本實用新型的有益效果:採用雷射二極體取代常用的紅外二極體使得測量精度更高，最小顆粒物測量能力更強，最小能檢測到0.3微米的顆粒物；用內置風機替代了電阻加熱，使空氣流量增大了 10倍以上，反應速度能達到毫秒級。測量信號通過MCU處理後變成數位訊號輸出，使用時只需4根線連接到用戶顯示板或電腦串口上就可以直接讀取PM2.5的數值，無需任何後期數據處理，縮短了產品開發周期。本實用新型能夠解決市場上現有粉塵傳感器的不足，在性能上有很大提升，而且結構緊湊，體積小，使用極為簡單，能夠滿足當今市場的需要，並能增強人們的環保意思，對我國空氣汙染的治理有很大的推動作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的原理框圖；
[0009]圖2是本實用新型的結構示意圖；
[0010]圖3是圖2的後視圖；
[0011]圖4是圖2的仰視圖；
[0012]圖5是圖2的左視圖。
[0013]圖中:1-光敏半導體；2_凸透鏡；3_接插件；4-風機；5_雷射二極體，6-屏蔽罩，7-線路板。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本實用新型由以下部件組成:線路板7，設置在線路板7上的雷射二極體驅動電路、與雷射二極體驅動電路連接的雷射二極體5以及依次連接的光敏半導體1、運算放大器、MCU、串行接口晶片、接插件3，接插件3還與雷射二極體驅動電路供電端連接，所述雷射二極體5與光敏半導體I成60°安裝，在線路板7上位於光敏半導體I前面設有凸透鏡2，在線路板7上對應傳感器風道的出風口處設置風機4，所述光敏半導體1、凸透鏡
2、接插件3、風機4和雷射二極體5設置在線路板7背面，所述雷射二極體驅動電路、運算放大器、MCU和串行接口晶片設置在線路板7正面並通過設置在在線路板7正面的屏蔽罩6罩住。通過接插件3直接輸出數位訊號，風機4和雷射二極體驅動電路直接由接插件3提供的5V供電。屏蔽罩6的接地點601接電源地，用來防止電磁幹擾。
[0015]工作時，該內置風機式顆粒物傳感器由5V電源供電,米用光散射原理,雷射二極體5作為發光源，光敏半導體I作為感光元件，用內置風機4推動傳感器內空氣流動。傳感器的工作原理是:雷射二極體5發射的光束遇到空氣中的微小顆粒物發生散射，散射光經過凸透鏡2聚光後照射到光敏半導體I上，光敏半導體I輸出微弱的電信號通過運算放大器放大後輸入MCU進行數據處理，經過MCU處理後的數據即是PM2.5的質量濃度，單位為(微克/立方米)，最後採用串行通信的方式將數據輸出給用戶直接使用。
【權利要求】
1.一種內置風機式顆粒物傳感器，它有一塊線路板，其特徵是:在線路板上設置雷射二極體驅動電路、與雷射二極體驅動電路連接的雷射二極體以及依次連接的光敏半導體、運算放大器、MCU、串行接口晶片和接插件，所述雷射二極體與光敏半導體成60°安裝，在光敏半導體前面設有凸透鏡，在對應傳感器風道的出風口處設置風機，所述光敏半導體、凸透鏡、接插件、風機和雷射二極體位於所述線路板背面，所述雷射二極體驅動電路、運算放大器、MCU和串行接口晶片設置在線路板正面並通過屏蔽罩罩住。
【文檔編號】G01N15/06GK203551443SQ201320691395
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】孫崴, 李博 申請人:錦州海伯倫汽車電子有限公司