먼지 감지 기술은 1950년대에 처음 개발되었습니다. 영국, 미국, 일본, 독일 등 선진국은 흡입성 먼지로 인한 다양한 직업병을 통제하고 예방하기 위해 관련 연구를 주도하고 산업 및 광산 먼지 모니터링 및 기타 시나리오에 적용했습니다. 수십 년의 개발 끝에 광산란 원리를 기반으로 한 먼지 감지 기술은 점차 공기청정기 등 민간 분야에 진출하고 있습니다. 21세기 이후 중국의 산업화 과정이 가속화됨에 따라 부산물로 인한 환경 오염이 점점 더 두드러지고 있으며 도시 거주자의 호흡기 건강은 안개 문제로 인해 영향을 받고 있습니다. 이에 'PM2.5'로 대표되는 미세먼지 검출 기술도 처음으로 대중의 관심을 끌었으며 광범위한 사회적 관심의 핵심 화두가 됐다. PM2.5 센서는 점차 실내, 자동차, 공공장소의 공기질 감지를 위한 중요한 도구가 되었습니다.
초기 먼지 센서는 주로 적외선 LED를 광원으로 사용했는데, 이는 저항을 통해 열을 발생시켜 뜨거운 공기 흐름을 얻었습니다. 공기 중의 입자가 통과할 때 LED 광원에 접촉한 후 흩어지고, 감광성 검출기에 의해 수신되어 다양한 크기의 전기 신호를 생성합니다. 증폭 및 계산을 거쳐 검출 결과를 얻습니다. 이 기술에서는 LED 산란광의 강도가 낮고 가열 저항기에 의해 생성되는 공기 흐름이 약하기 때문에 일반적으로 직경이 1μm보다 큰 큰 입자에만 효과적이며 공기 중 입자의 변화를 통해만 특성화할 수 있습니다. 전기 신호의 듀티 사이클. 측정값 오차가 극대화되고, 먼지 발생원의 변화하는 환경에 적응할 수 없어 PM2.5 등 입자에 대한 실시간 모니터링이 어렵습니다.
더 높은 성능을 추구하기 위해 PM2.5 센서는 원래의 적외선 LED를 대체하기 위해 저전력 반도체 레이저를 광원으로 사용하는 레이저 기술을 도입하기 시작했습니다. 팬이나 송풍기를 통해 샘플링된 공기가 레이저 빔이 있는 영역으로 밀려납니다. 공기 중의 입자는 레이저를 산란시키며, 입자 크기가 다른 입자의 산란 각도와 광 강도 분포는 다릅니다. 다양한 위치에 감광성 감지기를 설치하여 산란된 빛을 수집하여 전기 신호로 변환합니다. 분석 후 다양한 크기의 입자 농도를 신속하게 얻을 수 있어 고정밀 측정이 가능합니다.
실내 가전뿐만 아니라 자동차, 실외 환경에서도 PM2.5 감지에 대한 수요가 늘어나고 있습니다. 더욱 복잡한 사용 환경에 직면한 센서에 사용되는 저전력 반도체 레이저는 안정적인 광 출력이 필요할 뿐만 아니라 광범위한 주변 온도 변화에서도 오랫동안 작동해야 하므로 요구 사항이 더 높습니다. 레이저의 전반적인 신뢰성이 중요합니다. 초창기 PM2.5 센서는 대부분 수입 브랜드를 사용했으나, 최근 몇 년간 브랜뉴는 고신뢰성 에피택셜 구조 설계 및 성장, 고신뢰성 등 첨단 기술을 도입해 반도체 레이저 연구개발에 핵심적인 기술 혁신을 이루었다. 고품질 캐비티 표면 코팅 공정, 완전 자동 금-주석 공융 공정, 완전 자동 노화 및 저전력 반도체 레이저 제조 분야로의 테스트 등급 지정. 650nm, 790nm로 대표되는 저전력 반도체 레이저 제품은 -40도에서 85도까지의 열악한 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다. 이 제품은 PM2.5 감지 분야에서 업계 선두 기업과 많은 고객으로부터 인정을 받았으며 수년 동안 실내외 및 차량 탑재 PM2.5 센서에 널리 사용되었습니다.
PM2.5 먼지 감지 기술에 레이저를 적용하는 것은 주로 PM2.5 입자에 의해 산란된 신호를 광전 변환하는 레이저 산란 원리를 이용하여 PM2.5 농도를 감지하는 것입니다. 이 방식은 기존 적외선 LED를 대체하기 위해 저전력 반도체 레이저를 광원으로 사용하는 방식입니다. 샘플링된 공기는 팬이나 송풍기에 의해 레이저 빔이 있는 영역으로 밀려납니다. 레이저는 공기 중의 입자에 의해 산란되며, 입자 크기가 다른 입자의 산란 각도와 광 강도 분포가 다릅니다. 서로 다른 위치에 감광성 감지기를 설치하면 산란된 빛이 수집되어 각각 전기 신호로 변환됩니다. 분석 후 다양한 크기의 입자 농도를 신속하게 얻을 수 있어 고정밀 측정이 가능합니다.
이 기술을 적용하면 PM2.5 센서의 성능이 향상될 뿐만 아니라 측정 결과가 더욱 정확하고 신뢰할 수 있게 됩니다. 레이저 PM2.5 먼지 센서는 0.3μm의 입자를 감지할 수 있으며 PM1.0, PM2.5 및 PM10의 값을 정확하게 측정할 수 있어 기존보다 더 높은 정확도와 성능을 제공합니다. 행동 양식. 또한, 레이저 PM2.5 먼지 센서는 공기청정기, 에어컨, 신선한 공기 시스템과 같은 가전제품에 내장될 수 있을 뿐만 아니라 온라인 먼지 모니터링 시스템, 공기질 등 산업 및 환경 보호 분야에서도 널리 사용됩니다. 마이크로스테이션 모니터링 시스템은 공기 중 입자상 물질의 농도를 모니터링하고 제어하기 위한 효과적인 기술 수단을 제공합니다.
즉, 레이저 기술의 적용으로 PM2.5 먼지 감지 기술의 질적 도약이 가능해졌습니다. 이는 측정의 정확성과 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 환경을 보호하고 공기 질을 개선하는 데 중요한 기술 지원을 제공합니다.
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