HPD05红外PM2.5传感器产品详情

产品概述HPD05红外PM2.5传感器模块是采用光学散射原理检测空气中粉尘的浓度，传感器内置一个红外线发光二极管和一个高灵敏光电接收传感器，红外线发光二极管发出光线在遇到粉尘时会产生反射光，光电传感器通过检测该反射光的强度来反映空气中粉尘的浓度情况，传感器直接输出PWM信号，PWM宽度即是当前浓度数值（1ms = 1ug/m3）。也可以通过IIC串口信号输出粉尘浓度数值，数值单位是ug/m3。该传感器适用于空气净化器、带净化功能的空调、新风系统及空气品质检测仪器的配套。

检测原理

根据光的色散原理，红外线发光二极管发出光线遇到粉尘产生反射光，高灵敏的光电接收传感器检测到反射光的光强，输出信号，根据输出信号光强的大小以及数量判断粉尘的浓度。探测器的输出电流与检测到的光强成相应的比例，传感器输出电流经放大器放大后，再经处理器校正处理，终输出数字PWM信号脉冲，或通过IIC数据接口输出粉尘浓度数值。

性能指标1）规格

工作电压

DC 5V ±5% (CON2 Pin1=GND，Pin3 = +5V)，

电压纹波 50mV以下

工作电流

90mA

工作温度湿度

0 ~ 50℃; 95%rh 以下 (无结露)

保存温度

-20 ~ 60℃

尺寸

W59 x H45 x D18.5(mm)

重量

26g

检测粒子直径

0.5~10μm

检测浓度范围

0~500ug

检测一致性误差

75ug/m3以上 ≤ ±30% @电压5.0V 25℃ 50%RH

75 ug/m3以内 ≤ ±18 ug/m3 @电压5.0V 25℃ 50%RH

输出方式

PWM脉冲输出或 IIC数字接口输出。

检测开始时间

接通电源后约1分钟(电阻温度稳定时间)

连接器CON2引脚定义

序号

引脚

描述

1

GND

电源输入端（接地端）

2

P1 / SDA

平均值脉宽输出 / IIC SDA

3

+5V

电源输入端（+5V端）

4

P2 / SCL

瞬时值脉宽输出 / IIC SCL

5

OS

输出方式选择:不接为PWM输出，接低电平为IIC输出

2）寿命

光源寿命:连续通电情况下使用 5 年以上。

3）光电特性

4）信号输出

a1. PWM信号输出(对应型号HPD051Axxx):

低脉冲时间与粉尘浓度的关系：1ms = 1ug/m3

P1引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的平均值（响应速度较慢，波动小稳定性好）

P2引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的瞬时值（响应速度快，波动较大）

a2. PWM信号输出(对应型号HPD051Cxxx):

低脉冲时间与粉尘浓度的关系：粉尘浓度 = TL / TA * 4000 (ug/m3)；TA一般取30秒，

（备注：TA是指从检测到个下降沿开始到后一个上升沿结束的总时间）

P1引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的平均值（响应速度较慢，波动小稳定性好）

P2引脚输出的脉冲宽度对应粉尘浓度的瞬时值（响应速度快，波动较大）

备注：P1和P2口输出的粉尘浓度都需按照低脉冲时间与粉尘浓度的关系公式计算。

b. IIC信号输出:

通过IIC接口读取粉尘传感器模块内部寄存器直接获取粉尘浓度数值。

b-1 IIC通讯接口：

主机产生8个时钟脉冲发送8位数据，在 SCL总线上的第8个下降沿，器件将SDA改变输出为输入，并在第9 个时钟脉冲读应答值。第9个时钟脉冲之后， 如果下一次接收还没有准备好，数据接收器件将SCL总线拉低，从而迫使下一字节的传输暂停。当接收器释放 SCL总线，数据传输继续。

图1. IIC总线数据协议

IIC总线协议定义两个状态开始和结束传输，起始 (S) 和 停止(P) 信号。起始信号：当SCL为高时，在SDA总线上有从高到低的电平变化。停止信号：当SCL为高时，在SDA上有从低到高的电平变化。起始或停止信号常由主机产生，在起始信号产生之后IIC总线视为忙，在停止信号之后，IIC总线视为空闲。