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室内空气净化器空气质量检测方案

方案详情

我们每时每刻都在呼吸,一个人每天要呼吸两万多次,每天至少要与环境交换一万多升气体,可见空气质量的好坏与人的健康息息相关。

人的一生中有70-90%的时间是在室内度过,可见室内空气质量对人类健康的影响是多么重要。在人均居住面积没有解决的情况下,当然很难谈到改进室内空气质量。但在人们生活水平和居住条件不断改善的现今,改进室内空气质量提高人们的健康水平就成为必然的了。

空气净化器的认知

空气净化器在居家、医疗、工业领域均有应用,居家领域以单机类的家用空气净化器为市场的主流产品。最主要的功能是去除空气中的颗粒物,包括过敏原、室内的PM2.5等,同时还可以解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点,因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法之一。

空气净化器的发展

从1823年,约翰和查尔斯·迪恩发明了一种新型烟雾防护装置,可使消防队员在灭火时避免烟雾侵袭开始,人们就有了对空气净化的概念,同时也是空气净化器的开端。

再到后来20世纪80年代 ,空气净化的重点已经转向空气净化方式,如家庭空气净化器。过去的过滤器在去除空气中的恶臭、有毒化学品和有毒气体方面非常好,但不能去除霉菌孢子、病毒或细菌,而新的家庭和写字间用空气净化器,不仅能清洁空气中的有毒气体,还能净化空气,去除空气中的细菌、病毒、灰尘、花粉、霉菌孢子等。时至今日,随着低价净化器的上市,使空气净化器已成为普通消费者的必购单品。

空气净化器的组成原理

空气净化器主要由马达、风扇、空气过滤网等系统组成,其工作原理为:机器内的马达和风扇使室内空气循环流动,污染的空气通过机内的空气过滤网后将各种污染物清除或吸附,某些型号的空气净化器还会在出风口的加装负离子发生器(工作时负离子发生器中的高压产生直流负高压),将空气不断电离,产生大量负离子,被微风扇送出,形成负离子气流,达到清洁、净化空气的目的。

空气净化器中传感器的应用

作为普通家电得到消费者认知之后,空气净化器开始被要求具有多种多样的功能,因此,近几年来通过传感器的支撑,净化器又得到了飞速的发展。

1980年代,空气净化器追求的主要功能是“去除烟味”。在传感器之中,空气净化器首先配备的是“气味传感器(TVOC)”。

气味传感器的功能是检测空气中漂浮着的“气味”物质的浓度。当用金属氧化物半导体制成的传感器的表面吸附到气味分子后,电传导率将会增大,电阻值降低,传感器通过检测电阻值的变化判断气味物质的浓度。

平面半导体气体传感器MP503对酒精、烟雾、异丁烷、甲醛灵敏度极高,具有响应恢复快、低功耗、检测电路简单、稳定性好、寿命长等特点,在目前国内外各大品牌净化器当中均有案例应用。


MP503空气质量传感器在净化器控制板中安装实例图

采用MP503气体传感器制作的ZP07空气质量模组,出厂已标定校准,拥有传感器故障自诊断特点,简单的高低电平输出,为客户节省不少电路开发的时间和成本,已成为市场主流TVOC检测产品。

灰尘传感器(PM1.0/PM2.5/PM10)

空气污染物中对人危害最大的就是直径小于2.5微米的细颗粒物(即PM2.5,医学上叫可入肺颗粒物)。

灰尘传感器的对象是比气味物质更大的颗粒。其检测使用的是光学方法,当光线照到空气的时候,如果空气中存在灰尘,光纤会发生散射,而灰尘传感器就是通过测定散射的光量检测灰尘。

激光粉尘传感器是一个通用性、小型化模组。利用米氏散射原理,对空气中存在的粉尘颗粒物进行检测,具有良好的一致性、稳定性,具有串口输出和PWM输出,方便使用,体积小,便于集成。产品系列包含 ZH03、ZH03A、ZH03B。


对于新房装修,新家具入室,人们最关心的是有没有甲醛污染,从而甲醛检测也就成为了现如今空气净化器上最流行的搭配。

ZE08-CH2O型电化学甲醛传感器模组是一个通用型、小型化模组。利用电化学原理对空气中存在的CH2O进行探测,具有良好的选择性,稳定性。内置温度传感器,可进行温度补偿;同时具有数字输出与模拟电压输出,方便使用。ZE08-CH2O甲醛传感器模组是将成熟的电化学检测技术与精良的电路设计紧密结合,设计制造出的通用型气体模组。

附甲醛对人体的危害程度:

当甲醛浓度在每立方米空气中达到0.06-0.07mg/m³时,儿童就会发生轻微气喘;

当室内空气中甲醛达到0.1mg/m³时,就有异味和不适感;

甲醛达到0.5mg/m³时,可刺激眼睛,引起流泪;

甲醛达到0.6mg/m³,可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时,可引起恶心呕吐,咳嗽胸闷,气喘甚至肺水肿;

甲醛达到30mg/m³时,会立即致人死亡。