Ứng dụng Laser bán dẫn trong công nghệ cảm biến bụi PM2.5

Ứng dụng củaLaser bán dẫntrong công nghệ cảm biến bụi PM2.5 ngày càng trở nên phổ biến. Để theo đuổi hiệu suất cao hơn, các cảm biến PM2.5 hiện đại đã bắt đầu giới thiệu công nghệ laser, đặc biệt là laser bán dẫn công suất thấp, để thay thế các nguồn sáng LED hồng ngoại truyền thống. Cảm biến laser cung cấp một số lợi thế so với cảm biến LED hồng ngoại. Đầu tiên, chúng có thể mang lại độ chính xác và ổn định cao hơn. Ngoài ra, do laser bán dẫn có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài trong phạm vi thay đổi nhiệt độ môi trường rộng nên chúng đặt ra yêu cầu cao hơn về độ tin cậy tổng thể của laser.

Công nghệ phát hiện bụi lần đầu tiên ra đời vào những năm 1950. Các nước phát triển đại diện là Vương quốc Anh, Hoa Kỳ, Nhật Bản và Đức đã đi đầu trong việc thực hiện nghiên cứu liên quan và áp dụng nó vào giám sát bụi công nghiệp và khai thác mỏ cũng như các tình huống khác để kiểm soát và ngăn ngừa nguyên nhân do bụi hô hấp gây ra. bệnh nghề nghiệp khác nhau. Sau nhiều thập kỷ phát triển, công nghệ phát hiện bụi dựa trên nguyên lý tán xạ ánh sáng đã dần đi vào các lĩnh vực dân dụng như máy lọc không khí. Kể từ thế kỷ 21, với sự tăng tốc của quá trình công nghiệp hóa của Trung Quốc, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nổi bật. Sức khỏe hô hấp của cư dân đô thị đã bị ảnh hưởng bởi vấn đề khói mù. Do đó, công nghệ phát hiện ô nhiễm vật chất dạng hạt được đại diện bởi "PM2.5" cũng lần đầu tiên được công chúng chú ý và trở thành chủ đề chính được xã hội quan tâm rộng rãi. Cảm biến PM2.5 đã dần trở thành một công cụ quan trọng để phát hiện chất lượng không khí trong nhà, trên ô tô và những nơi công cộng.

Cảm biến bụi đời đầu chủ yếu sử dụng đèn LED hồng ngoại làm nguồn sáng và tạo ra nhiệt thông qua điện trở để thu được luồng khí nóng. Khi các hạt trong không khí đi qua, chúng sẽ bị phân tán sau khi tiếp xúc với nguồn sáng LED. Sau khi được máy dò cảm quang thu được, các tín hiệu điện có kích thước khác nhau sẽ được tạo ra. Sau khi khuếch đại và tính toán sẽ thu được kết quả phát hiện. Trong công nghệ này, do cường độ ánh sáng tán xạ LED thấp và luồng không khí yếu do điện trở gia nhiệt tạo ra nên thường chỉ có hiệu quả đối với các hạt lớn hơn có đường kính lớn hơn 1 μm và sự thay đổi của vật chất hạt trong không khí có thể chỉ được đặc trưng bởi chu kỳ làm việc của tín hiệu điện. Sai số đo lớn và không thể thích ứng với môi trường thay đổi của nguồn bụi, gây khó khăn cho việc giám sát các hạt vật chất như PM2.5 theo thời gian thực.

Để đạt được hiệu suất cao hơn, các cảm biến PM2.5 bắt đầu giới thiệu công nghệ laser, sử dụng laser bán dẫn công suất thấp làm nguồn sáng để thay thế đèn LED hồng ngoại ban đầu. Không khí lấy mẫu được đẩy vào khu vực đặt chùm tia laze thông qua quạt hoặc quạt gió. Các hạt trong không khí làm tán xạ tia laser, góc tán xạ và phân bố cường độ ánh sáng của các hạt có kích thước hạt khác nhau là khác nhau. Bằng cách lắp đặt các máy dò cảm quang ở các vị trí khác nhau, các hạt được thu thập riêng biệt. Ánh sáng bị tán xạ và chuyển thành tín hiệu điện. Sau khi phân tích, có thể nhanh chóng thu được nồng độ của các hạt có kích thước khác nhau, từ đó đạt được phép đo có độ chính xác cao. So với cảm biến LED hồng ngoại, cảm biến laser có những ưu điểm sau:

Ngoài các thiết bị trong nhà, nhu cầu phát hiện PM2.5 trong ô tô và môi trường ngoài trời cũng ngày càng tăng cao. Trong môi trường sử dụng phức tạp hơn, laser bán dẫn công suất thấp được sử dụng trong cảm biến không chỉ cần có đầu ra ánh sáng ổn định mà còn phải hoạt động trong thời gian dài trong phạm vi thay đổi nhiệt độ môi trường rộng. Do đó, các yêu cầu cao hơn được đặt ra cho độ tin cậy tổng thể của laser. Thời kỳ đầu, hầu hết cảm biến PM2.5 đều sử dụng nhãn hiệu nhập khẩu. Trong những năm gần đây, những đột phá công nghệ quan trọng đã được thực hiện trong nghiên cứu và phát triển laser bán dẫn JTBYShield, kết hợp thiết kế và phát triển cấu trúc epiticular có độ tin cậy cao, quy trình phủ khoang chất lượng cao, quy trình eutectic vàng-thiếc hoàn toàn tự động và hoàn toàn- lão hóa tự động Các công nghệ tiên tiến như tạo thùng thử nghiệm đã được đưa vào lĩnh vực sản xuất laser bán dẫn công suất thấp. Các sản phẩm laser bán dẫn công suất thấp được đại diện bởi 650nm và 790nm có thể hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt từ -40 độ đến 85 độ. Chúng đã được sử dụng trong PM2. 5 đã được các công ty hàng đầu trong ngành và nhiều khách hàng công nhận, đồng thời đã được sử dụng rộng rãi trong các cảm biến PM2.5 trong nhà, ngoài trời và gắn trên xe trong nhiều năm.

Thông tin liên lạc:

Nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào, hãy nói chuyện với chúng tôi. Bất kể khách hàng của chúng tôi ở đâu và yêu cầu của chúng tôi là gì, chúng tôi sẽ tuân theo mục tiêu của mình là cung cấp cho khách hàng chất lượng cao, giá thấp và dịch vụ tốt nhất.