Em sensores de PM2.5, a diferença entre os princípios do laser e do infravermelho reside no sensor.

Em sensores de PM2.5 , a diferença entre os princípios do laser e do infravermelho reside no sensor de PM2.5.

PM é a abreviação de 'material particulado'. Comparadas com partículas maiores, as partículas finas são mais ricas em substâncias tóxicas e nocivas, podendo permanecer na atmosfera por mais tempo, percorrer distâncias maiores e ter um impacto maior no meio ambiente atmosférico e na saúde humana, sendo as principais responsáveis ​​pelos danos aos pulmões e pela poluição atmosférica.

Nos equipamentos de monitoramento de partículas PM2.5, existem principalmente dois tipos de sensores: sensores de PM2.5 baseados no princípio do infravermelho e sensores de PM2.5 baseados no princípio do laser.

O sensor de PM2.5 baseado no princípio do infravermelho é usado principalmente para poeira industrial e de mineração devido à sua precisão insuficiente. O objeto de detecção são partículas de poeira de tamanho grande e alta concentração. O nível de detecção é de mg/m³. Ele não consegue medir com precisão a concentração de PM2.5, mas apenas detectar o grau de poluição por poeira. Naturalmente, os primeiros purificadores de ar também utilizavam sensores com esse princípio. Os resultados das medições são apenas para referência e a precisão é baixa. Geralmente, são usados ​​para determinar o nível de poluição por poeira.

Posteriormente, surgiu o sensor a laser para PM2.5, capaz de medir com precisão a concentração dessa partícula. Ele é utilizado principalmente na detecção de PM2.5 e pode ser integrado a detectores de ar domésticos (veiculares, portáteis) e purificadores de ar. O sensor a laser para PM2.5 baseia-se em medição quantitativa, detectando partículas de 0,3 μm e medindo com alta precisão os valores de PM1.0, PM2.5 e PM10.

Qual é, então, a diferença entre os dois?

1. Princípio estrutural

A estrutura e o circuito do sensor infravermelho de PM2.5 são relativamente simples. A fonte de luz é um LED infravermelho. A entrada e a saída de ar dependem principalmente da resistência térmica para gerar um fluxo de ar quente. Quando as partículas passam por esse sistema, ocorrem reflexões após atingirem o LED. O detector fotossensível recebe a luz refletida em diferentes intensidades e, em seguida, passa por um processo de amplificação. O resultado do teste é obtido após cálculos.

A estrutura e o circuito do sensor de PM2.5 baseado no princípio do laser são relativamente complexos. A fonte de luz é um diodo laser. O ar amostrado é impulsionado por um ventilador ou soprador e passa por um duto de ar de design complexo para detecção. Quando as partículas finas no ar entram na área onde o feixe de laser está localizado, o laser as dispersa; a luz dispersa é irradiada em 360° no espaço, e um fotodetector é posicionado adequadamente para receber a luz dispersa. Em seguida, o sinal de corrente produzido pelo efeito fotoelétrico do fotodetector é amplificado e processado por um circuito amplificador operacional, obtendo-se assim a concentração de partículas finas. O sinal de saída pode ser transmitido de diversas maneiras, como por porta serial, I²C e PWM.

2. Precisão de medição e vida útil

O sensor PM2.5 baseado no princípio do infravermelho só consegue detectar partículas acima de 1 µm, e a precisão da medição é insuficiente. Como o sinal de dispersão da luz infravermelha do LED é fraco, ele responde apenas a partículas grandes, maiores que 1 µm, e apenas um resistor de aquecimento é usado para impulsionar o fluxo de ar de amostragem, o que resulta em um número pequeno de amostras, e o processamento dos dados é totalmente realizado pelo computador central.

O sensor PM2.5 baseado no princípio do laser consegue detectar partículas acima de 0,3 µm. Por possuir um microcontrolador de alto desempenho, utilizar um ventilador ou soprador para coletar uma grande quantidade de dados e ser analisado por um algoritmo profissional de contagem de partículas, ele apresenta mais vantagens do que um sensor PM2.5 infravermelho em termos de método de amostragem, precisão dos dados e processamento algorítmico.

3. Preço e custo

Devido à estrutura simples do sensor de PM2.5 baseado no princípio do infravermelho, o custo geralmente fica entre 20 e 50 yuans.

O sensor PM2.5 baseado no princípio do laser possui uma estrutura relativamente complexa, e seu preço de mercado varia entre 90 e 180 yuans. Devido à inclusão de geradores de laser e ventiladores, além da necessidade de circuitos complexos, o nível de exigência técnica é maior, o que justifica o preço mais elevado.

4. Tendência de desenvolvimento

Antes da entrada dos sensores de PM2.5 baseados em laser no mercado civil, muitos instrumentos para monitoramento de PM2.5 utilizavam sensores de PM2.5 baseados em infravermelho. No entanto, com o desenvolvimento da indústria de sensores, aliado à produção em massa de sensores de PM2.5 a laser por alguns dos principais fabricantes, o custo desses sensores está diminuindo gradualmente.

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