激光粉尘传感器的研究及应用

发布时间：2017-12-09 11:05

本文关键词：激光粉尘传感器的研究及应用

【摘要】：针对近年来环境质量问题广泛引发环境组织及各国政府高度重视、雾霾频发对人们的生产、生活带来较大影响,人们越来越多地关注身边的空气质量等现状。论文结合Mie散射理论详细分析散射光强度与负折射率、粒径、入射波长的关系,根据粒子在散射角度在90度时不同粒径颗粒物的散射光强度变化规律提出了一种便捷式环境颗粒物浓度检测方案,硬件架构中提出通过对激光束、光敏二极管、激光准直系统及暗室的合理布置形成可行结构分布。理论方面结合经典Mie散射对一定光强的偏振、准直光线照射至单个各向同性球形颗粒物的散射光能分布进行研究。分析并提出一种散射角度为90度于检测室下方20mm处光敏二极管电压信号,对信号分析、放大、处理、校准进行了详细的理论分析,总结出根据Mie理论检测空气粉尘浓度的新型方案。针对目前火灾事故频繁发生,主流火灾报警器为烟感报警器、温感报警器的现状,结合新型激光粉尘传感器的灵敏性及数据输出特性设计了一种基于激光粉尘浓度传感器的新型火灾预警系统。当前环境质量日益受到人们的关注,室内作为一个与人们生活、学习、工作密切相关的环境,其环境质量直接影响人们的身体健康及发病率。据此设计了一种基于多传感器数据融合的室内环境质量监测系统。火灾预警系统中以STM32F107为系统控制中心,通过PMS3003粉尘浓度传感器对A类火灾提高系统预警功能,并以DS18B20温度传感器辅助系统预警。环境质量检测中应用激光粉尘浓度传感器结合甲醛传感器、一氧化碳传感器、温湿度传感器采用指数评价法对环境质量进行评估能够稳定高效监测室内环境质量,通过数据指导人们改善室内环境,对保持身体健康、提高工作效率有着重要意义。
【学位授予单位】：聊城大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP212

【参考文献】

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