حسگر سنجش گرد و غبار

حسگر سنجش گرد و غبار

حسگر سنجش گرد و غبار، با مدل تجاری GP2Y1010AU0F، یک حسگر اپتیکال و از نوع یونیزاسیون در توانایی تشخیص ریزگرد، غبار و دود معلق در هوا شناخته می‌شود. عمل شناسایی و تشخیص در این حسگر، به کمک یک فتوترانزیستور و یک دیود ساطع کننده مادون قرمز که بصورت مورب در جعبه حسگر تعبیه شدند انجام می‌شود. این حسگر برای استفاده در تجهیزات شناسایی ریزگرد در محیط‌های مختلف  و حساس به گرد و غبار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این سنسور خروجی ولتاژ آنالوگ را با ارسال به میکرکنترلرهای Arduino و سری خانواده ESP و همچنین ADC‌‌ها که با ولتاژ کاری 2±5ولت DC قابل فعالسازی هستند ارائه می‌دهد. این حسگر با دقت و حساسیت بالای 0.5ولت بر مترمکعب یعنی چیزی معادل 0.1 میلی‌گرم بر مترمکعب قادر به شناسایی و تشخیص خواهد بود.

به عبارتی گرد و غبار دود و آلاینده‌های موجود در هوا را با کوچکی 0.8 میکرون در سطح PM2.5 رصد می‌کند. در شرایط عادی و زمانی که هوا تمیز و بدون آلایندگی است، سیگنال پایدار 0.9 ولتی تولید می‌کند که موجب ساده‌سازی کالیبراسیون شده و دقت تشخیص را افزایش می‌دهد. کم مصرف بودن این حسگر با حداکثر جریان مصرفی 20mA آن را گزینه‌ای مناسب جهت انتخاب در پروژه‌هایی می‌کند که مصرف انرژی اهمیت دارد و با باتری تامین انرژی می‌شوند.

کاربرد حسگر

• تجهییزات حذف گرد و غبار
• سیستم‌های مانیتورینگ، تهویه و تصفیه هوا
• دستگاه های تشخیص دود
• ربات های و تجهیزات دزدگیر
• سیستم های اعلام حریق

معرفی اتصالات، پایه‌ها و نحوه وایرینگ حسگر به میکروکنترلرها

در این بخش همانند شکل(1) پایه‌های حسگر را مشخص و معرفی کرده ایم و ابعاد حسگر را جهت تعبیه و جایگذاری در پروژه‌های هوشمند‌سازی و اینترنت اشیاء بر روی شکل بیان کردیم. سپس مدار منطقی ارتباطات حسگر با میکروکنترلر Arduino Uno R3 را در شکل(2) بیان کردیم. همچنین جهت راه اندازی حسگر، ابتدا باید اتصالات به میکروکنترلرهایی مانند Uno و ESP32 را همانند شکل(3) برقرار کنید.

پین شماره 1 (VLED): پایه مثبت LED برای تامین ولتاژ از بطور معمول از طریق یک مقاومت 150Ω به مثبت 5ولت متصل می‌شود.

پین شماره 2 (LED-GND): پایه منفی LED است که آن را به ولتاژ صفر و یا زمین متصل می‌کنیم.

پین شماره 3 (LED) : سیگنال کنترلی ورودی LED (به پایه با ولتاژ خروجی دیجیتال بر روی برد میکروکنترلر متصل می‌شود)

پین شماره 4 (سیگنال صفر زمین).

پین شماره 5 (Vo): ولتاژ خروجی آنالوگ متناسب یا چگالی گرد و غبار که آن را به یک پایه با ولتاژ ورودی آنالوگ بر روی میکروکنترلر اتصال می‌دهیم.

پین شماره 6 (VCC):  منبع تغذیه 5‌ولت

                                     شکل(1): معرفی پایه ها و نمایش ابعاد حسگر تشخیص گرد و غبار

                             شکل(2): ارتباط منطقی حسگر گرد و غبار با Arduino Uno R3

شکل(3): وایرینگ جهت اتصالات و راه اندازی حسگر توسط میکروکنترلرهای UNO و ESP32

مشخصات فنی حسگر سنجش گرد و غبار

ولتاژ کاری: 2.5ولت ∼ 5ولت

جریان کاری: حداکثر 20mA

حساسیت حسگر: 0.5ولت/(100μg/m3)

محدوده اندازه گیری: 500μg/m3

حداکثر سطح تشخیص:  0.8μm

ولتاژ هوای پاک: 0.9ولت وضعیت معمولی هوا

دمای مناسب کاری:

10°C ∼ +65°C-

ابعاد: 46x30x17.6(cm)

وزن: 15 گرم