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勒夫迈HPD05红外PM2.5传感器产品详情
产品概述
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。
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,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 D18.5(mm) |
重量 | 26g |
检测粒子直径 | 0.5~10μm |
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
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
4)信号输出
a1. PWM信号输出(对应型号HPD051Axxx):
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,
(备注:TA是指从检测到个下降沿开始到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。
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。
图2. 起始START、重复起始Repeed 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时钟速率为100Kbps.
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(bithttp://fa1.cnlinfo.net/up/product1/21052611480719404661.jpg)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
HPD051C2CH
HPD051C2CV
产品外观尺寸图
(1)HPD051xxCH(单位:mm)
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(LUFTMY)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。
