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勒夫迈首页 > 产品中心 > 红外传感器 > HPD05红外PM2.5传感器更新时间: 2019-07-24
HPD05红外PM2.5传感器

HPD05红外PM2.5传感器

品牌: 勒夫迈
型号: HPD05
输出信号: IIC , PWM
产地: 中国
工作原理: 红外光散射原理
检测径粒范围: 0.5~10μm
工作电流: <100mA
待机电流: < 0.1mA
工作条件: 0~50℃ , 0~95% RH
  • HPD05红外PM2.5传感器产品详情

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、新风系统及空气品质检测仪器的配套。

红外PM2.5传感器HPD05

检测原理

HPD05红外PM2.5传感器

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。

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

0~500ug

检测一致性误差

75ug/m3以上 ≤ ±30%   @电压5.0V 25℃ 50%RH

75 ug/m3以内 ≤ ±18 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传感器连接器CON2引脚定义

序号

引脚

描述

1

GND

电源输入端(接地端)

2

P1 / SDA

平均值脉宽输出 / IIC SDA

3

+5V

电源输入端(+5V端)

4

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

HPD05红外PM2.5传感器光电特性

4)信号输出

a1. PWM信号输出(对应型号HPD051Axxx):

HPD05红外PM2.5传感器低脉冲时间与粉尘浓度的关系

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):

HPD05红外PM2.5传感器低脉冲时间与粉尘浓度的关系

  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,

  (备注:TA是指从检测到第一个下降沿开始到最后一个上升沿结束的总时间)

 

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)

备注:P1和P2口输出的粉尘浓度都需按照低脉冲时间与粉尘浓度的关系公式计算。

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。

HPD05红外PM2.5传感器IIC通讯接口

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。

HPD05红外PM2.5传感器IIC总线数据协议

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红外PM2.5传感器读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。

位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。

位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)

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

型号列表

HPD05红外PM2.5传感器HPD051C2CH        

HPD051C2CH  

HPD05红外PM2.5传感器HPD051C2CV

 HPD051C2CV

产品外观尺寸图

HPD05红外PM2.5传感器产品外观尺寸图

(1)HPD051xxCH(单位:mm)

HPD05红外PM2.5传感器HPD051xxCH

HPD05红外PM2.5传感器HPD051xxCH

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地面(误差小于±3°),传感器进风口朝下,出风口朝上(备注:具有加热电阻的为进风口,位置在下端;保证进风口与出风口的流通);

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,外窗需要安装黑色海绵(注意:贴近传感器外窗开口面不能背胶),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。

7) 本产品因胶壳含有导电材料,为了使用安全,建议使用隔离电源供电,如非隔离电源的请务必做好安全防护。

勒夫迈红外PM2.5传感器应用领域:空调,空气净化器,车载净化设备,便携检测仪,新风系统,智能检测仪等。

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