本發(fā)明涉及傳感器應用技術領域，尤其是一種基于光散射的粉塵濃度傳感器。

背景技術：

隨著人們對空氣凈化設備性能的要求不斷的提高，凈化設備對其智能控制精度的要求也越來越高，因而各式各樣的粉塵傳感器也應運而生。然而市面上現(xiàn)有的粉塵濃度傳感器的空氣采樣進、出口位置的布置、氣道的設計及相關電路的設計都沒有充分考慮到空氣凈化設備等特殊場合的使用狀況，導致了傳感器的抗干擾能力弱，無法準確反映凈化設備的真實凈化效果及傳感器響應時間長等弊端。

技術實現(xiàn)要素：

針對背景技術中所提及的問題，本發(fā)明提出一種基于光散射原理的粉塵濃度傳感器，避免空氣采樣時受到凈化設備內部氣流或凈化過氣流的影響，提高了傳感器的抗干擾能力與工作穩(wěn)定性，其具體技術內容如下：

一種基于光散射原理的粉塵濃度傳感器，其包括：上蓋、底座、風扇模組、電路板、半導體發(fā)光模組和光敏器件，所述上蓋和底座組合后形成有容置所述風扇模組、電路板、半導體發(fā)光模組和光敏器件的內腔；所述底座內形成有氣流通道，所述上蓋具有貫通的第一進/出氣口和第二進/出氣口，所述風扇模組設于電路板的上側并與所述第一進/出氣口相對，所述半導體發(fā)光模組和光敏器件設于電路板底側，所述光敏器件的輸出連接至所述電路板，所述電路板具有數(shù)據(jù)輸出接口；所述氣流通道與所述第一進/出氣口、第二進/出氣口相通。

于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述電路板上具有貫穿板體的氣流窗口，所述氣流通道經(jīng)由所述氣流窗口與上蓋的第一進/出氣口相通，所述電路板于所述第二進/出氣口和氣流通道相對處具有避空缺口。

于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述第一進/出氣口和第二進/出氣口位于所述上蓋的同一表側。

于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述光敏器件的感光面與所述半導體發(fā)光模組的光輸出方向成90度角。

于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述電路板具有前置放大模塊、信號處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，光敏器件反饋的信號依次經(jīng)前置放大、信號處理和數(shù)據(jù)處理后由數(shù)據(jù)接口輸出。

于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述光敏器件為硅光電池或者光電二極管。

于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述半導體發(fā)光模組的發(fā)光器件為半導體激光管或發(fā)光二極管。

于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述半導體發(fā)光模組和光敏器件一并固設于電路板的底側，所述底座中設有配合容置所述半導體發(fā)光模組的定位槽，所述定位槽的槽壁上具有凹位或穿孔讓所述半導體發(fā)光模組發(fā)出的光到達氣流通道，于所述光敏器件的感光面下方的氣流通道形成光敏區(qū)。

在同一構思下，本發(fā)明還提出一種基于光散射原理的粉塵濃度傳感器，具有外殼及置于其中的主體，所述主體包括上蓋、底座、風扇模組、電路板、半導體發(fā)光模組和光敏器件，所述上蓋和底座組合后形成有容置所述風扇模組、電路板、半導體發(fā)光模組和光敏器件的內腔；所述底座內形成有氣流通道，所述上蓋具有貫通的第一進/出氣口和第二進/出氣口，所述風扇模組設于電路板的上側并與所述第一進/出氣口相對，所述半導體發(fā)光模組和光敏器件設于電路板底側，所述光敏器件的輸出連接至所述電路板，所述電路板具有數(shù)據(jù)輸出接口；所述氣流通道與所述第一進/出氣口、第二進/出氣口相通；所述光敏器件的感光面與所述半導體發(fā)光模組的光輸出方向成90度角，于所述光敏器件的感光面下方的氣流通道形成光敏區(qū)。

在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述殼體包括上殼和下殼，所述上殼上表面具有對所述第一進/出氣口相對的第一窗口、和與所述第二進/出氣口相對的第二窗口，所述上殼的兩側壁上設置有扣孔，所述下殼的兩側壁上設有與所述上殼的扣孔相配合的隆起塊。

本發(fā)明的有益效果是：采取了風扇進（出）風面與氣流通道的出（進）口處于傳感器同一表側的設計，避免空氣采樣時受到凈化設備內部氣流或凈化過氣流的影響，提高了傳感器的抗干擾能力與工作穩(wěn)定性。也使得在同等條件下，可選用更大風量的風扇，使得被測空氣能夠更快速地流過光敏區(qū)，這一氣流所攜帶的粉塵顆粒，受到發(fā)光單元發(fā)出的光束的照射，產(chǎn)生mie散射為光敏單元所感知，經(jīng)相關電路及板載微處理器處理后，得到空氣粉塵顆粒的粒徑及濃度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于光散射原理的粉塵濃度傳感器的整體結構圖。

圖2為本發(fā)明的基于光散射原理的粉塵濃度傳感器的爆炸結構圖一。

圖3為本發(fā)明的基于光散射原理的粉塵濃度傳感器的爆炸結構圖二。

圖4為本發(fā)明的基于光散射原理的粉塵濃度傳感器的底座氣流通道示意圖。

圖5為本發(fā)明的基于光散射原理的粉塵濃度傳感器的工作流程圖。

具體實施方式

如下結合附圖，對本申請方案作進一步描述：

參見附圖1至4，一種基于光散射原理的粉塵濃度傳感器，包括主體1，所述主體1其包括上蓋11、底座12、風扇模組2、電路板3、半導體發(fā)光模組4和光敏器件5，所述上蓋11和底座12組合后形成有容置所述風扇模組2、電路板3、半導體發(fā)光模組4和光敏器件5的內腔；所述底座12內形成有氣流通道121，所述上蓋11具有貫通的第一進/出氣口111和第二進/出氣口112，所述風扇模組2設于電路板3的上側并與所述第一進/出氣口111相對，所述半導體發(fā)光模組4和光敏器件5設于電路板3底側，所述光敏器件5的輸出連接至所述電路板3，所述電路板3具有數(shù)據(jù)輸出接口31；所述氣流通道121與所述第一進/出氣口111、第二進/出氣口112相通；還包括容置所述主體1的外殼6，所述外殼6為金屬屏蔽盒，其包括上殼61和下殼62，所述上殼61上表面具有對所述第一進/出氣口111相對的第一窗口611、和與所述第二進/出氣口112相對的第二窗口612，所述上殼61的兩側壁上設置有扣孔613，所述下殼62的兩側壁上設有與所述上殼61的扣孔613相配合的隆起塊621。

所述電路板3上具有貫穿板體的氣流窗口30，所述氣流通道121經(jīng)由所述氣流窗口30與上蓋11的第一進/出氣口111相通，所述電路板3于所述第二進/出氣口112和氣流通道121相對處具有避空缺口32。

所述第一進/出氣口111和第二進/出氣口112位于所述上蓋11的同一表側。

所述光敏器件5的感光面與所述半導體發(fā)光模組4的光輸出方向成90度角；具體的，所述半導體發(fā)光模組4和光敏器件5一并固設于電路板3的底側，所述底座12中設有配合容置所述半導體發(fā)光模組4的定位槽122，所述定位槽122的槽壁上具有凹位或穿孔123讓所述半導體發(fā)光模組4發(fā)出的光到達氣流通道121，于所述光敏器件5的感光面下方的氣流通道121形成光敏區(qū)。

所述光敏器件5為硅光電池或者光電二極管，所述半導體發(fā)光模組4的發(fā)光器件為半導體激光管或發(fā)光二極管，其所發(fā)光線可為紅外、可見及紫外光；所述半導體發(fā)光模組4含有一只或多只的聚焦透鏡。

所述底座12上具有對應所述電路板3的數(shù)據(jù)接口31的開口120，所述底座12的兩端對稱設置有一對安裝耳124，所述上殼61的表側還開設有對應露出電路板3的數(shù)據(jù)接口31的連接窗口614，所述下殼62上具有供所述安裝耳124穿出的第一避空位622，以及對應所述底座12的開口120的第一避空位623。

參見附圖5，所述電路板3具有前置放大模塊、信號處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，光敏器件反饋的信號依次經(jīng)前置放大、信號處理和數(shù)據(jù)處理后由數(shù)據(jù)接口31輸出。

本發(fā)明的作用原理為：首先粉塵顆粒通過風扇進入到傳感器氣路，經(jīng)過光敏區(qū)時，半導體發(fā)光組件所發(fā)出的光束使得粉塵顆粒產(chǎn)生與該光束成90°的mie散射光，前向的光線由于是干擾光，進行了消除設計，與光束處于90°方向上的光敏器件就會接收到相應的mie散射光信號，通過iv轉換后再放大，之后信號送入單片機中進行處理，通過相應的算法計算出空氣中不同粒徑粉塵顆粒的濃度值。

上述優(yōu)選實施方式應視為本申請方案實施方式的舉例說明，凡與本申請方案雷同、近似或以此為基礎作出的技術推演、替換、改進等，均應視為本專利的保護范圍。