通过空气净化器LED指示灯所显示的不同颜色或是净化器的液晶显示屏上显示的数值大小,我们便可以实时轻松掌握所处空间的空气质量,非常便捷,也非常神奇,到底是如何做到的呢?


空气净化器在净化空气的同时,还能将空气质量通过数值或是颜色实时显示出来,这主要由一个叫做传感器的部件来实现。


那它怎么实现的呢?

在传感器的内部装有一叫恒定光源的器件,空气通过它发射的光线时,空气中的颗粒物会对光线进行散射,造成光强的衰减。其相对衰减率与颗粒物的浓度成一定比例。这时另一器件出场——光线探测器,能探测到被颗粒物反射的光线,并根据反射光强度输出信号,从而判断颗粒物的浓度。还是给张图比较直观↓

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这是红外传感器的工作原理图,其与另一种主流传感器——激光传感器的工作原理差不多,都是利用光学的反射和折射原理,主要差别就在结构(光的发射头和接收头与驱动气流方式)以及由此产生的精准度不同。


红外传感器的内部结构和电路设计较为简单,其采用红外发光二极管作为光源,气流进出风口主要靠电阻发热方式,利用热空气带动周围气体流动,采用光电晶体管接收反射光,输出PWM信号,这种信号不能直观显示,需要经过进一步计算才能得出颗粒物浓度范围。

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由于红外光本身的特性以及其简易的内部结构设计,红外传感器具备了以下特点:成本低,原理执行简单,对直径大的颗粒探测较为准确,对较小颗粒物不敏感,其常采用的电阻发热方式,采样气流小且不稳定,使得所测数据更为不准。


而激光传感器,其内部结构和电路设计较为复杂,光源采用更为稳定的激光二极管,在内部设有固定风机来驱动气流,当空气中的颗粒物进入激光束所在区域时,光线探测器接收散射光,经过光电效应产生电流信号,经电路放大及处理后,即可得到细颗粒物浓度值,输出信号一般为串口输出。


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所以,激光传感器也就具备了以下特点:应用成本比较高,工作方式更为复杂但是检出数据可靠性高,对大小颗粒的检测相对较准。而且在对外界空气质量的反应要比红外传感器更灵敏更快速!


以上两种传感器皆为当前主流传感器,不过由于在检测数据精准度以及对外界空气反应速度上更具优势,在中高端领域,激光传感器要更受欢迎。在此,有一点需要补充说明下:空气质量采用数值显示或是灯光显示,与所配置的传感器类型无关,虽然市面上采用数值显示的空气净化器大都是配置激光传感器,但并不是所有配置激光传感器的净化器都采用数值显示空气质量,也不是所有配置红外传感器的净化器都采用灯光显示空气质量,以显示方式来判断所配置传感器类型有些时候难免要不准!


其实,检测数据精准度要能有所保证,光在结构上下功夫是远远不够的。不论是内部结构偏简单的红外传感器或是结构复杂点的激光传感器亦或是其它类传感器,测量精度,很大程度依赖于对传感器的标定与校准,这是设计制造使用传感器的一个重要环节。


所谓的标定与校准,是指通过试验建立传感器输出与输入之间的关系并确定不同使用条件下的误差这么一个过程,目的是依据试验数据确定传感器的各项性能指标,并根据需要进行修正,保证测量精度。这是个相对复杂的过程,而且标定的结果易受标定的条件与方法影响也就是说一个高精度的传感器,如果标定方法不当,则很可能在实测中产生较大的误差,而一个精度不太高的传感器,如果标定方法得当,反而可能在实测中产生较小的误差。作为国内最为专业的车用空气净化总成研发及生产基地,厦门美时美克拥有齐备的专业标定设备以及深谙多种数据处理方法的专业试验团队,在通过提高标定设备、指示仪器的精度来提高标定精度的同时,能够模拟多种使用状态,最大限度地减少环境变化引起的误差,在业内目前少有企业能做到这种程度。


ps:称传感器是净化器的眼睛,除了因为通过它我们可以知晓空气质量,还因为随着技术不断成熟,不少净化器能够依据传感器所探测的数据自主切换净化模式!因为传感器,空气净化器得以显得更智能化也更人性化!