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HPD05红外PM2.5传感器规格书

更新时间: 2019-07-09 11:09 来源: 勒夫迈 阅览: ↻ 技术文档
 

HPD05红外PM2.5传感器

HPD05红外PM2.5传感器

1. 产品概述

HPD05红外PM2.5传感器模块是采用光学散射原理检测空气中粉尘的浓度,传感器内置一个红外线发光二极管和一个高灵敏光电接收传感器,红外线发光二极管发出光线在遇到粉尘时会产生反射光,光电传感器通过检测该反射光的强度来反映空气中粉尘的浓度情况,传感器直接输出 PWM 信号,PWM 宽度即是当前浓度数值(1ms = 1ug/m3)。也可以通过 IIC 串口信号输出粉尘浓度数值,数值单位是ug/m3。该传感器适用于空气净化器、带净化功能的空调、新风系统及空气品检测仪器的配套。

2.检测原理

 HPD05红外PM2.5传感器检测原理

根据光的色散原理,红外线发光二极管发出光线遇到粉尘产生反射光,高灵敏的光电接收传感器检测到反射光的光强,输出信号,根据输出信号光强的大小以及数量判断粉尘的浓度。探测器的输出电流与检测到的光强成相应的比例,传感器输出电流经放大器放大后,再经处理器校正处理,最终输出数字 PWM 信号脉冲,或通过 IIC 数据接口输出粉尘浓度数值。

3.性能指标

1)规格

工作电压

DC 5V ±5% (CON2 Pin1=GND,Pin3 = +5V),

 

电压纹波 50mV 以下

工作电流

90mA

 

 

工作温度湿度

0 ~ 50℃; 95%rh 以下 (无结露)

 

 

保存温度

-20 ~ 60℃

 

 

尺寸

W59 x H45 x D22(mm)

 

 

重量

26g

 

 

检测粒子直径

约 0.5μm 以上

 

 

检测浓度范围

2000ug 以内

 

 

检测一致性误差

50ug/m3 以上 ≤ ±40% @电压 5.0V 25℃ 50%RH

 

50 ug/m3 以内 ≤ ±15 ug/m3 @电压 5.0V 25℃

 

50%RH

输出方式

PWM 脉冲输出或 IIC 数字接口输出。

 

 

检测开始时间

接通电源后约 1 分钟(电阻温度稳定时间)

 

 

连接器 CON2 引脚定义

 

 HPD05红外PM2.5传感器序号引脚描述

序号引脚描述

1GND电源输入端(接地端)

P1 / SDA  平均值脉宽输出 / IIC SDA

3+5V电源输入端(+5V 端)

P2 / SCL  瞬时值脉宽输出 / IIC SCL

5

OS

输出方式选择:不接为 PWM 输出,接低电平为 IIC 输出,

 

 

 

2)寿命光源寿命:连续通电情况下使用 5 年以上。

3)光电特性

 输出粉尘浓度

4)信号输出

a1. PWM 信号输出(对应型号 HPD051Axxx):

 粉尘浓度信号输出

低脉冲时间与粉尘浓度的关系:1ms = 1ug/m3

P1 引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的平均值(响应速度较慢,波动小稳定性好)

P2 引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的瞬时值(响应速度快,波动较大)

a2. PWM 信号输出(对应型号 HPD051Cxxx):

低脉冲时间与粉尘浓度的关系:粉尘浓度 = TL / TA * 4000 (ug/m3);(TA 一般取 30 秒)

P1 引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的平均值(响应速度较慢,波动小稳定性好)

P2 引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的瞬时值(响应速度快,波动较大)

b. IIC 信号输出:

通过 IIC 接口读取粉尘传感器模块内部寄存器直接获取粉尘浓度数值。

b-1 IIC 通讯接口

主机产生 8 个时钟脉冲发送 8 位数据,在 SCL 总线上的第 8 个下降沿,器件将 SDA 改变输出为输入,并在第 9 个时钟脉冲读应答值。第 9 个时钟脉冲之后, 如果下一次接收还没有准备好,数据接收器件将 SCL 总线拉低,从而迫使下一字节的传输暂停。当接收器释放 SCL 总线,数据传输继续。

 总线数据协议

图 1. IIC 总线数据协议

IIC 总线协议定义两个状态开始和结束传输,起始 (S) 和 停止(P) 信号。起始信号:当 SCL 为高时,在 SDA 总线上有从高到低的电平变化。停止信号:当 SCL 为高时,在 SDA 上有从低到高的电平变化。起始或停止信号常由主机产生,在起始信号产生之后 IIC 总线视为忙,在停止信号之后,IIC 总线视为空闲。

重复起始 Repeated START 和停止 STOP

图 2. 起始 START、重复起始 Repeated START 和停止 STOP

有关 IIC 通讯的细节请参考相关的资料。

b-2 传感器 IIC 接口

读 HPD05 寄存器数据时通讯波形图如下:

HPD05 传感器器件从地址为 0x9A, IIC 最大时钟速率为 100Kbps.

HPD05 寄存器时通讯波形图

图 3. 读 HPD05 寄存器时通讯波形图

b-3 HPD05 寄存器

寄存器地址功能说明

0x20软件版本号高位,版本格式为 12.34,读此地址得到 0x12

0x21软件版本号低位,例如版本为 12.34,读此地址得到 0x34

0x22传感器的系列号,读出为字符‘A’或‘C’

0x23位 0(bit[0])为 1,表示传感器的粉尘浓度数据可用。为 0 则不可用。

1(bit[1])的状态从 0 变为 1 或从 1 变为 0,表示传感器的粉尘浓度数据有更新。

2 ~ 位 7(bit[7:2])保留位。

0x24传感器粉尘浓度数据高 8 位(32 秒平均值)

0x25传感器粉尘浓度数据低 8 位(32 秒平均值)

0x26传感器粉尘浓度数据高 8 位(当前值)

0x27传感器粉尘浓度数据低 8 位(当前值)

4.产品型号命名规则:

H P D # # L M N K S

区域

说明

取值

 

 

 

HPD##

HPD 产品系列

HPD05

 

 

 

L

后缀说明

1~9

 

 

 

M

PWM 信号输出类型

A = 标准型

C = 兼容型

 

 

 

 

 

N

固件版本号

1~9

 

 

 

K

外形尺寸类型

A = 德国外型

C = 日本外型(P)

 

 

 

 

 

S

接线端子类型

V = 立式

H = 卧式

 

 

 

 

 

5. 型号列表

 

 

HPD05粉尘传感器

HPD051C2CH                                                                                                HPD051C2CV

6.产品外观尺寸图

(1)HPD051xxCH(单位:mm)

7.使用注意事项

(1). 由于本产品利用电阻的焦耳发热,在壳体内部产生上升气流,因此传感器安装时保持垂直(误差

小于±3°),具有加热电阻的为进气口,位置在下端;保证进气口与出气口的流通;

(2).如果壳体内部的上升气流混乱的话,会对传感器特性产生影响,请考虑传感器周围的气流

(3). 传感器安装在设备内部,前窗需要安装黑色海绵,确保其处于黑暗环境,减少干扰光的影响;

(4).传感器不要在有机气体和可燃气体的环境使用,

(5).镜片表面的清洁请不要使用有机剂与洗洁剂。 并且请不要碰伤镜片表面,避免硬物等的碰擦。

镜片表面的清洁可以用棉棒上洁净水擦拭后,再用干燥的棉棒擦拭。切勿使用酒精。

(6).供给电源的电压纹波控制在 50mV 以下。

勒夫迈PM2.5传感器应用领域:空气净化器,空调,PM2.5检测仪,抽油烟机,烟雾报警器,新风系统,专用PM2.5传感器,空气探测仪等。

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