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【技术原理】光散射探测

空气中的粒子对入射光有散射作用，散射光的强度与粒径有关。将含有颗粒的空气从采样口吸入，通过光敏感区时，尘埃粒子受光照射，散射出与粒子大小成一定比例的光脉冲信号，该信号被光敏器件接收并转换成相应的电脉冲信号再被放大，通过对一个检测周期内电脉冲的计数，便可得知单位采样空气中的粒子个数（pcs/L），进而可通过算法换算为质量浓度（μg/m3）。


光散射探测原理图


（1）自动修正技术
为降低成本、丰富应用场景，近年来激光粉尘传感器采用风扇代替昂贵的气泵，以从外部环境中抽取待测样气。在温湿度变化、环境老化等情形下，风扇转速将发生变化，从而引起探测器信号变化，影响测量的准确性。公司通过研究探测器信号以及风扇转速变量与粉尘浓度之间的关系，成功研发自动修正技术， 即通过软件算法修正风扇转速变化，从而显著提高了测量精度。

（2）自动粒子识别技术
激光粉尘传感器直接测量的是粉尘粒径大小和数量，要输出质量浓度就必须确定密度。当粉尘传感器的作用场景推广至室外环境监测时，由于室外环境相较室内而言复杂多变，不同场景下粉尘粒子分布不同，密度亦随之变化。为准确识别传感器所处场景、确定密度并反映粉尘浓度，自动粒子识别技术（Auto Particle Identification，API）应运而生。
API 技术通过算法消除相互干扰，通过粒径分布特征推算粒子密度，再据此计算浓度，实现对不同场景下不同分布特征粉尘浓度的合理反馈及不同粒径粒子的多通道输出，是一种高性价比的技术解决方案。凭借自动粒子识别技术，公司的粉尘传感器在 PM2.5、PM10 等不同尘源环境下，能够实现与标准仪器（Belta 射线方法）近乎一致的测量结果，且具备自动温度补偿及良好的耐久性。


光散射探测原理图

（室外粉尘传感器输出与 Belta 射线标准仪器数值的长期对比）

（3）抗污技术
测量气体中携带的灰尘及冷凝水将会影响粉尘传感器的性能。尤其是在车载激光粉尘传感器所适用的汽车场景，冷凝水以及大颗粒灰尘极为常见。为有效提高粉尘传感器的抗污性及稳定性，公司在防止水分冷凝及灰尘沉积等方面进行了大量研究，形成粉尘传感抗污技术，广泛应用于公司粉尘传感器产品中。
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