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小型空气净化器控制系统的软件设计文献综述

 2020-06-08 21:18:58  

文 献 综 述

一、 前言

近些年伴随着现代科技的发展和工业化进程,环境污染的问题愈发严重。而一项新的污染指标#8212;#8212;”PM2.5”逐渐引起人们的重视,即空气中直径小于等于 2.5 m 的颗粒物。这种往往被忽视的颗粒物也正因其粒径小,面积大,活性强,更易附带有毒、有害物质如重金属、微生物等特性,在大气中的停留时间长、输送距离远,从而对大气质量造成了很大的影响。[1]同时这些微颗粒物对人体的危害极大,并且PM2.5也广泛存在于我们日常生活的室内环境中。因此必须寻找一种有效的方式,从技术入手,检测某指定环境下 PM2.5 的浓度指标,并在浓度超过预定阈值时及时反馈至用户随身携带的电子设备,同时允许用户通过蓝牙远程控制电机以有效降低 PM2.5 的浓度,从而解除某指定环境中 PM2.5 浓度过高带来的威胁[2]

随着我国人民的生活水平不断提高,人们对室内装饰的要求也越来越高。各大城市人口急剧膨胀,城市建筑的密度越来越大且密封性越来越好,人们对汽车等交通工具依赖程度日益增大,导致室外和室内污染物来源和种类日益增多。由于人们对健康和环保越来越关注,对空气质量的要求也越来越高,这就催生了空气净化器的设计和开发[3]

空气净化器中所使用的PM2.5传感器大部分都基于光散射法,包括激光型和红外型PM2.5两种传感器。

二、 激光型PM2.5传感器介绍

1.方案设计

以激光器作为光源[4]Si雪崩光电二极管作为接收器设计光电传感器,激光源发出的光经过透镜1和透镜2后照射在光敏感区,当有颗粒物通过光敏感区时,光的强度就会发生改变,光经过透镜3后被雪崩光电二极管接收,产生与颗粒物的大小呈比例的电脉冲信号。为了得到稳定可靠的信号,设计调理电路进行优化处理,先利用 I/V转换电路把采集到的电流信号转换成电压信号,然后经过一级电压放大和电压跟随,得到稳定的电压值,方便后级采样处理。传感器光路原理图如图 1所示。

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