【选型】激光粉尘传感器对比红外粉尘传感器有什么优势？

时间： 2020-07-09 来源：KODENSHI

技术问答

家用/车载的空气净化器、新风系统的主要作用都是去除空气中的PM2.5，而这些产品和系统都有一个共同点，都配置了一个最前端的传感器件——粉尘传感器，它们的正常运作都是依赖于此传感器提供的数据。

目前市场上存在的粉尘传感器有红外和激光两种，老一代的空气净化器多使用红外粉尘传感器，由于结构原理上的局限，不可以精确测出粉尘浓度的数值，只能采用指示灯颜色显示空气污染程度。而另一种的激光粉尘传感器可以实时地显示当前环境的PM2.5数值，相对于红外粉尘传感器具有精度高、响应快、稳定性好的特点，符合空气净化设备控制精准、响应实时、稳定可靠的未来发展趋势。

图：红外VS激光

红外被动式探头，其内部对角安放着红外LED和光电晶体管，他们的光轴相交，当带粉尘的气流通过光轴相交的交叉区域，粉尘对红外光散射，散射的光强与灰尘浓度成正比。光电受光管探测到空气中尘埃散射光，输出相应的信号。探头处的气流是由电阻丝加热空气，热空气上浮飘过探头，有颗粒通过即输出高电平，这种方法的采样量小、感知慢，而且输出信号只有PWM信号。同时，靠热空气上升来促进空气流动导致安装只能垂直安装，且安装位置附近不能有强气流，受限较多。

图：红外原理

激光颗粒物传感器的结构和电路相对复杂。其光源为激光二极管。采样气体由风扇抽动，流过复杂设计的风道，在流经检测腔室时进行检测。当空气中的颗粒物进入激光束所在区域时，将使激光发生散射；散射光在空间360°都有辐射，在适当位置放置光电探测器，使之只接收散射光，然后经过光电探测器的光电效应产生脉冲信号，经电路放大及处理后，即可得到颗粒物浓度值。输出信号一般为串口输出，也可支持PWM输出及I²C输出等，输出选择更多样。而且由于是靠风扇进行主动式检测，安装位置相对受限较小，可供的选择更多。

红外粉尘传感器成本低，原理执行简单，对直径1μm-5μm的颗粒探测较为准确，但易受大颗粒干扰，同时对直径1μm以下的小颗粒物不敏感，另外由于是靠加热电阻丝产生的微弱热量来获得气流，所以采样量小，反应慢，数据也不够稳定。

要知道pm2.5等悬浮颗粒不是过滤出来了附近的空气里就不会再有了，开个窗外界的污染物又会飘进来。室内也会出现一些PM2.5污染源，例如吸烟、炒菜油烟等等。如果探测器的反映是被动的，不够灵敏，那这些新的污染物又要被人肉吸掉了，而采用激光主动式探头，在这种情况下会更早的感知到空气变化，加快净化力度，以快速清洁空气。

激光散射法虽然应用起来的成本比较高，更复杂，但是响应更快，检出数据更可靠，对0.3-1.0um、1.0-2.5um、2.5-10um检测都比较准确。

净化器厂商如果采用红外被动式探头，虽然节省了成本，但是到底是不是节约呢？结果很可能适得其反。

在这种大环境下，KODENSHI开发了激光粉尘传感器SPS-12CU。为了给客户提供更灵活的设计空间，KODENSHI产品做得尽可能的小巧。产品长宽高尺寸为：48×37×12（mm³），和火材盒大小差不多，超薄超小超轻。外面为金属壳，六面全屏蔽，抗干扰更强：

KODENSHI的传感器可嵌入各种与空气中悬浮颗粒物浓度相关的仪器及环境改善设备，通过线束连接器与设备主体进行连接。这些设备直接读取数据进行显示，或者在读数基础上，根据读出的数值调节空气净化档位的强弱，即读取结果与Auto档（自动档位）联动。读取的颗粒物浓度数值高，设备会自动加快净化空气的速度；读取的颗粒物浓度数值低，设备则会减慢净化速度，从而达到节能延寿的效果。

图：目标市场

与市面上同类产品相比，KODENSHI传感器非常小巧，且可以达到行业龙头攀藤的精度和稳定性，而价格要更有优势，还可以为客户进行一对一的定制化出厂校准，同时可以提供更全面更到位的技术支持和服务。

除了以上的一些优势外，KODENSHI传感器的一致性也很好。下图为使用KODENSHI的校准系统实时测得的数据，体现了同一批次多个KODENSHI传感器在环境颗粒物浓度由1000μg/m³降到0μg/m³过程中的数值曲线。从图中可以看出，多条曲线的重合度很高，因此可以判断出KODENSHI传感器一致性很好，测得的数据有很高的稳定性。

图：一致性分析

另外，由于对颗粒物浓度进行监测的需求近几年才开始出现，所以到目前为止还没有一个统一的国标对行业进行规范。下图为使用KODENSHI校准系统实时测得的数据，里面涵盖了国内市场上主流的激光颗粒物传感器，由于各个厂家采用的标准不同，同一环境下测得的数据有很大差异。此数据结果是国内和国外标准不统一，同时各国国情不同造成的。针对这种情况，同时为了满足不同客户的需求，KODENSHI特别推出，在出厂校准的时候可以进行定制化服务，按照客户认可的标准调整输出参数进行出厂校准，更好地服务客户所在的市场。

图：输出参数定制化

图：产品特点

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型号- SCQ,KEL-5315C,KE2N23F-XX,SEL3528-01,SST553R-01,SPDI441 - 30F,SST553R-02,SHB- XX - 5780 - 01,ST-1MLA,ST-1MLB,SEL388-01,SEL755-01,SCL-100-5780,SIR801,ST809-14-5780,SIT303-DR,SST433R-10,R123V-7I2,R123V - 712,SP-1ML,SEP,HPI6FER2(H),SPDA992 - 05,SP - 1KL,SEP W,SEP Z,SGL324-02,R203V-7CL,SPDA-BD,SHB-100-5780-01,ST806-09-5780,SML766L - 01,SRM603LM2M-2,SG-105LF,KEL - 1ML2,SPDE52-J,SST388 - 01,SFL- XX-5780,SIS-ED04(ST),SHB-XX-5780,SIC553-03,SIC553-04,SPDI753R - 01,SIC553-01,SRV1206-04,SIC553-02,EL - 1CL3,SIS-PT12(ST),SPDI488 - 01,ST815-28-5780,SIS - PT12(ST),SP - 1ML,SST533R - 03,CL-1KL3,SST533R - 04,SIT512-C1,SBL60-5780,CL-1KL7,SML955 - 03,SML766L-01,SML955 - 04,SIT512-CM,ST812-20-5780,SPDI752 - 01K,SIT401P,SST324R - 02,SPDI441R-16F,SPN-S6DN2,SIA101,SIT206F,SIR-SD5,SIM304,SPN-S6TN1,R903V - 7CL,SST533R - 02P(T),SPDI433-01,EL-1KL5,ORD1S06,SPDI488-01,EL-1KL3,CL-203,SBV533-06,ST-1CL3H,SHB-XX-5780-01,SFIC553 - 02,SIS - PT19,CL-207,SFIC553 - 01,CL-209,SIS - PT18,SIS - PT24,SIC553S-04,SIS - PT20,SCG01-F68,SHB-150-5780,KEL - 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03,SFL-100-5780,SML955-04,SML955-03,SGL324 - 02,SIC209D,SCG01 - F68,SCL-200-5780,CL - 1CL3,SIT604,SEL955-02,SEL955-03,SIT601,SIT602,SEL854 - 01L,SPDI441R - 25F,SPD27-2CK,SRV0805 - 01,SIR765 - 02,SE302F - ZXX,SST753R - 01,SIS - PT04,SIS - PT05,SST662 - 01,SIS - PT03,SEL3315,SEL553 - 03,SEL553 - 02,SIS - ED18,SHB-100-5780,KIR5105J,SIR501G,KE2N23F - XX,SDS1A015 - 02,EL - 1K3,KIT3025S,SWL5050-03,SIS - PT08,SCM02- B38,SIS - PT07,KE2N23F- XX,SIS - PT16,SEL324 - 02,SEP08-W18-2PL,SIS - PT12,KEF302500CB,ST8XX-XX-5780,SIS - ED20,SPDI542R-F4(J),SUVM375-01,SPN - S6TN1,SEL323 - 04L,SST854R-01L,KDT - 6315A,SEL334 - 01,SEL334 - 02,SPDA992-05,SEL334 - 03,SPDI533R - 02,SFL-XX-5780,SPN - S6DN2,SPDI753R-01,OEA-01,SBL-60-5780,SPDI441R - 16F,SIS-PT06(ST),SG-105,SIR501 - C,KIT3035S,SIS - ED04(ST),SST955R - 01,SIR501-C,SCA02 - W713,SF-11,SF-12,SST955R - 02,SBV0805-01,SF-10,SEL955 - 02,SF-13,SEL955 - 03,SF-14,SIS - ED0

选型指南 - KODENSHI PDF 中文下载

KODENSHI（可天士）光电器件/编码器/传感器/红外遥控接收头选型指南

描述- 本手册记载的内容截止于2023年8月，后续产品升级时会有更新，届时不会另行通知。因此使用时请参考最新的规格书。没有事前确定规格书就使用产品的情况下，如造成机器故障，可天士概不负责。

型号- KEL-5315C,SCM02-B38,STE,KE2N23F-XX,SEL3528-01,SST553R-01,SIC507D,SST324R-02,SPDI5H7,SML955-11,SPS-12CU,SST553R-02,SRV455-ML01,ST-1MLA,SIS-ED05,ST-1MLB,SPDI542R-F4J,SIS-ED07,PS124TL1,SIS-ED04,SIS-ED03,SFIC553-01,SIS-ED27(ST),SFIC553-02,KEL-1ML2,PS119EL1,SIT30301,S系列,SST755-CL 01,SEL854-01L,SIC506L,SPDI552-02,SST334-02,SEL388-01,SST334-01,SEL755-01,SIT401P1,SPDTS-01,KEF252500CB,S SERIES,EL-1CL3,SIR801,SIT307,SIT204F-02,SIT204F-01,SIT304,SST533R-01,SIT306,SST533R-03,SIT305,PSR11TD1-A,SST433R-10,SPDI341R-01VS,SIT302,SF-14,KE2N19F-XX,SP-1ML,SML955-11T1,SEP,SST553-02,SIS-PT16(ST),SIS-ED23(ST),HPI6FER2,SEP W,SST533R-04,SEP Z,KEL-1KL3V,SIT509,KEITU013S,SEP FA,SGL324-02,SPDA-BD,SIT516,SPS119ED1,PSR11EL6-D,SIT515,SIT514,SRM603LM2M-2,SG-105LF,SIC801D,SIC504L,SIS-ED04(ST),SIC553-03,SIC553-04,SIC553-01,SPDI533R-02,SRV1206-04,SIC553-02,SCG系列,SIS-PT12(ST),SRS-16L,SIT401,SIC503L,SIC433-02,SIT316F,CL-1KL3,SUV455C-01,SIT512-C1,CL-1KL7,SE201,SF-10B,SML766L-01,SIT612,SIT512-CM,SIT401P,SEL553-02,SEL553-03,ORA3S01,SPDI441R-16F,SEL323-04L,KEL-1KL2,K1T3025S,SIA101,SIT206F,SIR-SD5,S42B8 SERIES,SIM304,SST955-01,SPDI552-01-KT,SPDI355-02,STE SERIES,S42B8,R903V-7CL,HPI610A,SPN-S6DN2-02,SIT506,SIT505,SF-10A,SIT508,SIT501,SPDI433-01,KEF SERIES,SIR201,SIC501L,KIR-5105J,SPDI754-03S,SIC501D,SRV555-CL01,SEL331,EL-1KL5,SCM SERIES,ORD1S06,APS01228D,SPDI488-01,EL-1KL3,SIA201R,CL-203,SBV533-06,ST-1CL3H,KE1△01C-15-18,KE2N26F-ZXX,CL-207,CL-209,SICD01L,PS117ED1,R123V-712,SIC553S-04,SCG01-F68,SUV455-03,SRV0805-03,SBV5073-01,SRV0805-01,PS124GD1,SML955-04,KEITU005C,SML955-03,SREC02 SERIES,SIC209D,SST655-01T,SCA系列,SIT604,SEL955-02,KIT2011S,SEL955-03,SIT601,SPDI754R-01,CL-211,SPDI754R-02,SIT602,SRS-13,SIS-ED03(ST),SPDI752-01,SG2A241,SG-105F6,STLS-150,SST331,SST533R-04N,APS623,PS124TD1,SEL755-CL01,KEITS003S,EL-1K3,PS119ED1,SCT-02,SCT-01,SEL3315,SIT205-01,PICA56337,SF-12B,KIR5105J,SIC401L,SIR501G,SIC401D,ORA1S01,KST-1KL3A,KIT3025S,SCA SERIES,SEP FA SERIES,SWL5050-03,SST5003,SML752-02,SST5001,SP-1CL3,SST3315R4,SEP08-W18-2PL,SCG SERIES,KEF302500CB,SF-12A,SPIC1206-01,SF-10,HP202G,SIS-ED06(ST),SUVM375-01,SIT303-01,SPT334R-01,SIC502D-E,KE1△01C-075,SST854R-01L,STE系列,SST0603R-02,SML655L-01,SPDA992-05,SIT512-C,SEP W SERIES,ORD1M13,SIS-PT23(ST),SF-11B,SPDI753R-01,STLS-25D,SPS119EL1,OEA-01,KIT3033S,SCL555-CL01,SIS-PT06(ST),SEL753-03,SG-105,SIC302D,SIS-PT27(ST),KIT3035S,SIR501-C,SST755-CL01,SBV0805-01,SEL323-04,HPI6FER2H,SD202,SITK01-C,SPDI552R-02,SD201,SPDI752-01K,SF-11A,SIR501,SDS1A015-02,SST533R-02PT,SGV0603-03,SPDB82-01,SST533-03,SST388-01,SEL334-01,SEL334-02,SF-11,CL-1CL3,SEL334-03,SIC204F,SITAB74,ST-1KB,SIT511-C,SST854R-01,SITA01-C,ST-1KLB,SF-14B,ST-1KLA,SPD862-03,KCL-203HL,SPD994-02,SIT506S,ORA1L03,SPDI533-01,STE01-01 SERIES,SIT210,SST553-02LD,SIT2A082,SEL533-04,SIR765-02,SST955R-02,KEEN5001A,SST955R-01,SEL533-02,SEL533-03,SEP Z SERIES,SEL533-06,SFCV5050-05,SEL554-1ML2,SEL5003,SF-14A,ST-1MLBR2,SIS-PT20,SIT505S,SIT101,SCA02-W713,SREC02,SPDI754-03,KIT3032S,R123V-10E,SEL854-01,SIS-PT24,SF-12,SEL5001,SRV955-04,SST662-01,SST753R-01,SPDI752R-02,SRV655-CL01,STLS-20D,KAPD-800-001,SG130,SIS-ED20,KAPD-800-002,PSR11TL1-A,KDT-6315A,SIT510-C,SEL324-02,SG132,KEITS005S,STE01-01,SIS-PT18,SPDI542R-F4,SIS-PT16,SST533R-02P,SIT601S,SIS-PT19,SIT504S,SF-13B,SIT311,SPDI752R-03,SPDI752R-04,PS117EL1,SPDI955R-02F,SIS-PT12,SE202F,SPN-B6CA,SRS-12L,SCA,SEP SERIES,SCL334-02,SIS-PT07,SIT208,SIS-PT04,SIS-PT05,SIS-ED18,KST-1KLB,SIT205,SF-13A,SIS-PT08,SIT207,SCG,SST755-02,ST-1KL3A,KEF系列,ST-1KL3B,SCM系列,SPDI542R,SEP系列,SF-13,SP-1KL,SCM,SIS-PT03,SIT506F-A,SEP07-Z36L

选型指南 - KODENSHI - 2023.08 PDF 中文下载

新能源汽车都需要哪些传感器？

传感器是新能源汽车不可或缺的重要组成部分。它们像汽车的“感觉器官”一样，时刻监测着车辆的状态和环境变化，为汽车提供准确、及时的信息，确保汽车能够安全、高效地运行。随着新能源汽车技术的不断发展，传感器将在未来发挥更加重要的作用。

技术探讨发布时间 : 2024-07-17

KODENSHI（可天士）光传感器新产品选型指南

描述- KODENSHI opto-semiconductor technology of light emitting and light receiving elements is the basis of all products, and KODENSHI has developed a wide variety of products such as optical encoders, thermopiles, dust sensors, and LEDs for light sources based on distance sensors, interrupters, and light detection sensors as core technology.

型号- SG2A241,LG283,LG285,KLB16□ SERIES,KOI-6713BT,MD2C08,PIC-A18,SG278,LG2A19D4,PIC79603,ORAXSXX,HPV-2KB,PS126GL1,ORA1SXX,SG2A194,PICA4550-02,LM803 SERIES,KEF,LG SERIES,PS181EL1-S,KLB16□,SG SERIES,PS181GD1-M,LG206D,KE401-M120-R1,PSR11GD6-F,ORA2P03,LG2A04,PICA2632,LG206L,PS133GD1,SG2A022,LG2A02L2,ORD SERIES,LG2A21D2,LM803,LG2A22ND2,OPA SERIES,HL652-002(T),TPS01504,LG2A02ND2,PSR11EL6-D,LG2A22NL2,TPT,LW831 SERIES,LG2A21L2,ORA1MXX,LP801,KIT3035S,LG2A18L2,HIC192,LG2A18D2,ORD1LXX,HL222,LW831,PICA0237-1,LP801 SERIES,OPA,EL341M,HPI6FFR4,LG248,KE2△27□-Z**,LG2A17D4,PIC-A18 SERIES,HP5F,ORA1L03,ORA3S01,KOE-1108D,PICA0921,ORA1LXX,SG2A032,KE2△26□-Z**,KE1S01C-36,KE1N01C-18,ORD2S06,OPA8510PPS,KE1S01C-30,PS122TL4-A,ST341R2,PS182EL1,PS181FL1-M,ORD1MXX,ORDXSXX,LW812,KIT3032S,ML615,KEF SERIES,ORA,ORD,LW812 SERIES,PIC96601,ORA SERIES,SG2C06,ORD1SXX,SG132,PICA38603,SG128,PS122GD4-A,TPT SERIES,KE1S01C-15,SG2A174,LG2A23ND2,LM618,LM618 SERIES,KE SERIES,LG2A23NL2,HPM349,LG2A17ND4

选型指南 - KODENSHI - Oct. 2022 PDF 英文下载

我们公司需要设计一款主板，集成温湿度传感器、海拔高度传感器、雨量、土壤ph值、光线、pm2.5、二氧化碳、溶氧量、GPS经纬度、风速、风向，有没有合适的选型推荐？

温湿度传感器推荐TE的HTU20D：TE Connectivity（泰科TE）HTU20D(F)温湿度传感器数据手册环境光传感器推荐 Silicon Labs：Si1153:Si1153系列数据手册（简版）PM2.5检测推荐可天士：SPS-12CU激光颗粒物传感器数据手册二氧化碳检测推荐IDT的气体传感器：ZMOD4410:ZMOD4410 Gas Sensor Module for TVOC and Indoor Air Quality数据手册

技术问答发布时间 : 2019-05-27

【产品】奥松电子激光粉尘传感器APM10，可检测0.3μm粉尘颗粒，适用于新风系统、空气净化器等智能家居

奥松电子APM10激光粉尘传感器采用激光粉尘传感器LED作为一种光源，其结构和电路比红外传感器更精致，可以检测到小到0.3μm粉尘颗粒，在测量精度上具有明显的灵敏度、准确性和一致性优势；适用于新风系统、空气净化器、吸尘器、车载空气检测设备等环境电器。

产品发布时间 : 2023-08-17

【产品】测量误差小于+/-15%的数字式激光粉尘传感器SM-UART-01L+

Amphenol Sensors（安费诺）的SM-UART-01L+数字式激光粉尘传感器，依据光学原理放置一个激光发射管作为光源和一个光感测器，光感测器能够感测空气中尘粒所反射的红光。传感器能检出像香烟烟雾一样细小的微粒，并能通过信号输出的脉冲波形的不同，从较大粒径的房屋粉尘中分辨出烟雾大小的微粒。

新产品发布时间 : 2019-07-13

【经验】粉尘传感器SM-UART-04L选型开发中常见问题分析

随着社会对空气质量越来越重视，用于检测环境质量的产品不断受到人们的欢迎。安费诺公司在环境监测方面推出了一系列的粉尘颗粒传感器，其中SM-UART-04L是一款激光式粉尘颗粒传感器，主要应用于洁净室、环境监测，输出方式是UART，工作温度-10~50ºС，T90＜30S，相应速度快，监测范围1~999ug/m3。本文主要介绍设计开发中需要主要的几点事项。

设计经验发布时间 : 2019-12-31