美國(guó)TEMTOP PM-2T空氣質(zhì)量檢測(cè)模組的工作原理
激光散射法是通過(guò)測(cè)量空氣中顆粒物對(duì)激光的散射光強(qiáng)度來(lái)計(jì)算顆粒物濃度的方法，具體步驟如下：
激光發(fā)射
模組內(nèi)置 激光二極管（LD），發(fā)射出一束穩(wěn)定的激光（通常為單色可見(jiàn)光或近紅外光），照射到檢測(cè)腔內(nèi)的空氣樣本。
顆粒物散射
當(dāng)空氣中的顆粒物（如 PM2.5、PM10）隨氣流通過(guò)檢測(cè)腔時(shí)，會(huì)使激光發(fā)生散射，產(chǎn)生 散射光。散射光的強(qiáng)度與顆粒物的粒徑、數(shù)量及光學(xué)特性（如折射率）相關(guān)。
光電信號(hào)轉(zhuǎn)換
在檢測(cè)腔的特定角度（通常為與激光入射方向成 90° 或其他固定角度）設(shè)置 光電探測(cè)器（如光電二極管），用于接收散射光。散射光被轉(zhuǎn)換為 微弱的電信號(hào)（電流或電壓），其強(qiáng)度與顆粒物濃度正相關(guān)。
信號(hào)放大與處理
微弱的電信號(hào)通過(guò) 放大電路（如跨阻放大器）進(jìn)行放大，再經(jīng) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸入至模組內(nèi)置的 微處理器（MCU）。
數(shù)據(jù)計(jì)算與輸出
微處理器通過(guò)預(yù)設(shè)的算法（如米氏散射理論模型），結(jié)合顆粒物的粒徑分布和空氣動(dòng)力學(xué)特性，計(jì)算出 PM2.5、PM10 等顆粒物的濃度值（單位：μg/m3），并通過(guò) UART、I2C 等通信接口 輸出數(shù)據(jù)。
光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
氣流控制
校準(zhǔn)與算法優(yōu)化
出廠前通過(guò) 標(biāo)準(zhǔn)顆粒物濃度源（如 ISO 12103-1 標(biāo)準(zhǔn)粉塵） 進(jìn)行校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
采用 動(dòng)態(tài)補(bǔ)償算法，修正環(huán)境溫度、濕度等因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響（例如濕度較高時(shí)，顆粒物吸潮可能導(dǎo)致粒徑變化，影響散射光強(qiáng)度）。
核心特點(diǎn)
高靈敏度：可檢測(cè)低至 1 μg/m3 的 PM2.5 濃度，適用于室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)。
響應(yīng)速度快：通常每秒輸出一次數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
體積小巧：模塊化設(shè)計(jì)便于集成到空氣凈化器、新風(fēng)系統(tǒng)、智能家居設(shè)備或便攜式檢測(cè)儀中。
低功耗：工作電流通常為幾十毫安，適合電池供電場(chǎng)景。
典型應(yīng)用場(chǎng)景
家用 / 辦公環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)（如空氣凈化器聯(lián)動(dòng)）。
車載空氣檢測(cè)（集成至車載智能設(shè)備）。
工業(yè)粉塵濃度監(jiān)測(cè)（如車間、廠房的顆粒物監(jiān)控）。
便攜式檢測(cè)儀的核心傳感器模組。
| 方法 | 原理 | 優(yōu)勢(shì) | 局限性 |
|---|
| 激光散射法 | 測(cè)量顆粒物散射光強(qiáng)度 | 成本低、響應(yīng)快、體積小 | 無(wú)法區(qū)分顆粒物化學(xué)組成 |
| β 射線法 | 測(cè)量顆粒物對(duì) β 射線的吸收 | 精度高（參考級(jí)方法） | 設(shè)備體積大、成本高 |
| 震蕩天平法 | 測(cè)量顆粒物質(zhì)量引起的震蕩 | 精度高、可測(cè)質(zhì)量濃度 | 響應(yīng)慢、設(shè)備復(fù)雜 |
PM-2T 等激光散射模組屬于 經(jīng)濟(jì)型檢測(cè)方案，適合對(duì)成本、體積和實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)景，而專業(yè)級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)（如環(huán)保部門）通常采用 β 射線法或震蕩天平法。
Temtop PM-2T 模組通過(guò)激光散射法實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒物濃度的快速檢測(cè)，其核心優(yōu)勢(shì)在于 成本低、集成方便、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備中。實(shí)際使用時(shí)，需注意定期清潔防塵網(wǎng)，并根據(jù)環(huán)境條件（如高濕度、高粉塵）進(jìn)行必要的維護(hù)和校準(zhǔn)，以確保長(zhǎng)期檢測(cè)精度。
