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一文了解SN-GCJA5激光顆粒物質(zhì)傳感器

作者: 時(shí)間:2024-01-10 來源: 收藏

一、硬件信息

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/202401/454631.htm

1、概述

        傳感器通過光學(xué)方法檢測“空氣中的PM(顆粒物)”。該傳感器采用LD(激光二極管)作為發(fā)光器件,PD(光電二極管)作為光接收器件。傳感器內(nèi)部的LD向檢測區(qū)域內(nèi)的空氣****光。傳感器內(nèi)部的PD檢測到與空氣中實(shí)        際漂浮粒子相關(guān)的散射光。傳感器內(nèi)部的單片機(jī)通過樂觀算法對PD波形剖面進(jìn)行分析,然后通過I2C和UART接口輸出轉(zhuǎn)換后的質(zhì)量密度(μg/m3)。檢測空氣中的懸浮顆粒(PM2.5, PM10和PM1,香煙煙霧,房屋灰等)。

2、特性

        更小的尺寸,37 x 37 x 12[mm]

        高精度(±10%,從低濃度到高濃度)

        靈敏度高,反應(yīng)快

        通過獨(dú)特的自動(dòng)校準(zhǔn)功能保持性能

        通過優(yōu)化的空氣通道結(jié)構(gòu),最大限度地減少灰塵積聚

3、電氣特性

Category特性注釋
工作電壓DC5V +/-10%
電流低于100mA
使用環(huán)境-10 ~ 60℃, under 95%RH不結(jié)露
最小可探測粒子0.3μm
傳輸范圍0μg/m3 – 2,000μg/m3 (UART)
0μg/m3 – X,XXXμg/m3 (I2C)
最大一致性誤差±10%35μg/m3<、<1,000μg/m3
響應(yīng)時(shí)間1s
第一次閱讀時(shí)間8 sec
初始穩(wěn)定時(shí)間開機(jī)后約28秒8秒初始化平均處理時(shí)間20秒
輸出形式數(shù)字信號輸出i2c & art (ttl)
壽命5年
氣流控制DC風(fēng)扇馬達(dá)

4、功能模塊

1.png

5、接口定義

2.png3.png

注意,模塊使用5V供電,不過接口均使用3.3V進(jìn)行通信,IIC接口已經(jīng)內(nèi)部上拉,可以直接通過3.3V系統(tǒng)連接通信,如果使用5V系統(tǒng)通信注意使用電平轉(zhuǎn)換電路。

4.png

6、產(chǎn)品六視圖

5.png

7、通信方式(I2C為例)

        該傳感器的I2C通信速率為400kbps (FastMode);

        傳感器通信作為I2C通信的從機(jī),7位從機(jī)地址為0x33;

        I2C通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),從地址為7bit,內(nèi)存地址為8bit

        SCL端子和I2C通信的SDA端子被傳感器內(nèi)部電壓3.3V以10kΩ的電阻上拉

基本結(jié)構(gòu):

6.png

時(shí)序圖:

7.png

注意事項(xiàng):

8.png

注意:讀取數(shù)據(jù)的等待時(shí)間大于500μs。

8、寄存器解析

寄存器_質(zhì)量-密度值轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)

質(zhì)量密度值轉(zhuǎn)換輸出寄存器每1秒更新一次,可以讀出相同的數(shù)據(jù),直到下一次更新;

質(zhì)量密度值轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為32位的4字節(jié)數(shù)據(jù);

傳感器輸出值為該值的1000倍。將reading作為一個(gè)16位變量,以1/1000為單位帶符號,輸出質(zhì)量密度值數(shù)據(jù),例如:15.370? 15370?0011110000001010?0x3C0A

參數(shù)包括:PM1.0、PM2.5、PM10

9.png

寄存器_粒子計(jì)數(shù)

粒子計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)每1秒更新一次,可以讀出相同的數(shù)據(jù),直到下一次更新;

10.png

寄存器_傳感器狀態(tài)信息

狀態(tài)信息每1秒更新一次,可以讀出相同的數(shù)據(jù)直到下一次更新;




PDstatus[5][4]0正常狀態(tài)
1正常狀態(tài)(相對于初始值80%以上),通過S/W校正
2異常(相對于初始值低于90%),功能喪失
3異常(相對于初始值低于80%),通過S/W校正
LDoperationalstatus[3][2]0正常狀態(tài)
1正常狀態(tài)(相對于初始LOP 70%以上),通過S/W校正
2異常(相對于初始LOP低于90%或者無LOP),功能喪失
3異常(相對于初始LOP低于70%),通過S/W校正
Fanoperationalstatus[1][0]0正常狀態(tài)
1正常狀態(tài)(1000rpm或更多),通過S/W校正
2初次校正
3異常(低于1000rpm),失控




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