美國TEMTOP PM-2T空氣質(zhì)量檢測模組的工作原理
激光散射法是通過測量空氣中顆粒物對激光的散射光強度來計算顆粒物濃度的方法,，具體步驟如下：
激光發(fā)射
模組內(nèi)置 激光二極管（LD），發(fā)射出一束穩(wěn)定的激光（通常為單色可見光或近紅外光）,，照射到檢測腔內(nèi)的空氣樣本,。
顆粒物散射
當空氣中的顆粒物（如 PM2.5、PM10）隨氣流通過檢測腔時,，會使激光發(fā)生散射,，產(chǎn)生 散射光。散射光的強度與顆粒物的粒徑,、數(shù)量及光學特性（如折射率）相關(guān),。
光電信號轉(zhuǎn)換
在檢測腔的特定角度（通常為與激光入射方向成 90° 或其他固定角度）設(shè)置 光電探測器（如光電二極管），用于接收散射光,。散射光被轉(zhuǎn)換為 微弱的電信號（電流或電壓）,，其強度與顆粒物濃度正相關(guān)。
信號放大與處理
微弱的電信號通過 放大電路（如跨阻放大器）進行放大,，再經(jīng) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入至模組內(nèi)置的 微處理器（MCU）,。
數(shù)據(jù)計算與輸出
微處理器通過預設(shè)的算法（如米氏散射理論模型）,，結(jié)合顆粒物的粒徑分布和空氣動力學特性,，計算出 PM2.5、PM10 等顆粒物的濃度值（單位：μg/m3）,，并通過 UART,、I2C 等通信接口 輸出數(shù)據(jù)。
光學結(jié)構(gòu)設(shè)計
檢測腔采用 密封式光路設(shè)計,，減少外界光干擾，提高檢測精度,。
激光光路與光電探測器的角度經(jīng)過優(yōu)化,，確保對不同粒徑顆粒物的散射光收集效率加大化。
氣流控制
模組內(nèi)置 微型風扇（或氣泵）,，主動抽取空氣樣本,，形成穩(wěn)定的氣流通過檢測腔，確保顆粒物均勻分布和有效檢測,。
部分型號可能配備 防塵網(wǎng),，過濾大顆粒雜質(zhì)，保護光學元件并延長模組壽命,。
校準與算法優(yōu)化
出廠前通過 標準顆粒物濃度源（如 ISO 12103-1 標準粉塵） 進行校準,，確保數(shù)據(jù)準確性。
采用 動態(tài)補償算法,，修正環(huán)境溫度,、濕度等因素對檢測結(jié)果的影響（例如濕度較高時，顆粒物吸潮可能導致粒徑變化,，影響散射光強度）,。
核心特點
高靈敏度：可檢測低至 1 μg/m3 的 PM2.5 濃度,，適用于室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測,。
響應速度快：通常每秒輸出一次數(shù)據(jù)，實時性強,。
體積小巧：模塊化設(shè)計便于集成到空氣凈化器,、新風系統(tǒng)、智能家居設(shè)備或便攜式檢測儀中,。
低功耗：工作電流通常為幾十毫安,，適合電池供電場景。
典型應用場景
家用 / 辦公環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測（如空氣凈化器聯(lián)動）,。
車載空氣檢測（集成至車載智能設(shè)備）,。
工業(yè)粉塵濃度監(jiān)測（如車間、廠房的顆粒物監(jiān)控）,。
便攜式檢測儀的核心傳感器模組,。
| 方法 | 原理 | 優(yōu)勢 | 局限性 |
|---|
| 激光散射法 | 測量顆粒物散射光強度 | 成本低、響應快,、體積小 | 無法區(qū)分顆粒物化學組成 |
| β 射線法 | 測量顆粒物對 β 射線的吸收 | 精度高（參考級方法） | 設(shè)備體積大,、成本高 |
| 震蕩天平法 | 測量顆粒物質(zhì)量引起的震蕩 | 精度高、可測質(zhì)量濃度 | 響應慢,、設(shè)備復雜 |
PM-2T 等激光散射模組屬于 經(jīng)濟型檢測方案,，適合對成本、體積和實時性要求高的場景,，而專業(yè)級環(huán)境監(jiān)測（如環(huán)保部門）通常采用 β 射線法或震蕩天平法,。
Temtop PM-2T 模組通過激光散射法實現(xiàn)對顆粒物濃度的快速檢測，其核心優(yōu)勢在于 成本低,、集成方便,、實時性強，廣泛應用于消費級和工業(yè)級空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備中,。實際使用時,，需注意定期清潔防塵網(wǎng)，并根據(jù)環(huán)境條件（如高濕度,、高粉塵）進行必要的維護和校準,，以確保長期檢測精度。
