Princípio de funcionamento do sensor PM2.5 (PM10)

O princípio de funcionamento do sensor de PM2,5 baseia-se no princípio da dispersão da luz. Partículas e moléculas dispersam a luz quando irradiadas, absorvendo também parte da energia luminosa. Quando um feixe de luz monocromática paralela incide sobre o campo de partículas a ser medido, ele sofre dispersão e absorção ao redor das partículas, atenuando sua intensidade. Dessa forma, é possível obter a taxa de atenuação relativa da luz incidente através do campo de concentração a ser medido. Essa taxa de atenuação relativa reflete, de forma praticamente linear, a concentração relativa de partículas no campo a ser medido. A intensidade da luz é diretamente proporcional à intensidade do sinal elétrico convertido pela conversão fotoelétrica. A taxa de atenuação relativa é obtida pela medição desse sinal elétrico, permitindo determinar a concentração de partículas no campo a ser medido.

O sensor PM2.5, também chamado de sensor de poeira, é utilizado para detectar a concentração de poeira no ar ao nosso redor, ou seja, o valor de PM2.5. A poeira aerodinâmica com diâmetro inferior a 10 μm, que consegue penetrar na região alveolar, é comumente denominada poeira respiratória. A maioria das partículas de poeira com diâmetro superior a 10 μm é depositada por impacto, sendo a maior parte delas depositada na nasofaringe quando o corpo humano inala. Já a poeira com diâmetro inferior a 10 μm consegue penetrar na parte mais profunda do trato respiratório. A maior parte da poeira depositada nos alvéolos possui diâmetro inferior a 5 μm.

O sensor PM2.5 foi projetado para detectar partículas de poeira no ar. Diodos emissores de luz infravermelha e fototransistores são posicionados diagonalmente em seu interior, de forma que seus eixos ópticos se cruzem. Quando o fluxo de ar com poeira passa pela área de interseção dos eixos ópticos, a poeira reflete a luz infravermelha. A intensidade da luz refletida é proporcional à concentração de poeira. O fototransistor permite detectar a luz refletida pela poeira no ar, mesmo partículas muito pequenas, como fumaça de tabaco. O diodo emissor de luz infravermelha emite luz que, ao encontrar a poeira, gera luz refletida. O sensor receptor detecta a intensidade da luz refletida emitida. A concentração de poeira é determinada pela intensidade do sinal luminoso emitido, e a concentração de diferentes partículas de poeira é diferenciada pela emissão de dois sinais de modulação por largura de pulso (PWM) distintos.

PM10 refere-se a partículas com um diâmetro aerodinâmico equivalente de 10 μm ou menos no ar ambiente. As partículas finas PM2,5 têm um diâmetro pequeno, um longo tempo de suspensão na atmosfera, uma longa distância de propagação e difusão e geralmente contêm uma grande quantidade de substâncias tóxicas e nocivas, tendo, portanto, um impacto maior na saúde humana. As PM2,5 podem entrar nos pulmões e na corrente sanguínea. Os germes que transportam podem ser muito prejudiciais ao corpo humano, incluindo o sistema respiratório, o sistema cardiovascular e até mesmo o sistema reprodutivo.

Características do sensor de poeira da Rika: