CN110261273A - 一种pm2.5传感器的校准方法及校准装置 - Google Patents

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胡逢亮
巨姗
丁泺火
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Abstract

本发明提出了一种PM2.5传感器的校准方法，包括，根据检测传感器测量到的数据A1，判断当前滤网状态；若判断当前滤网状态非全新滤网，则显示测量传感器采集的数据A2；若判断当前滤网状态为全新滤网，则计算校准补偿值ΔA，并显示校准后的数据A3，其中A3＝A2‑ΔA本发明还提供了一种PM2.5传感器的校准装置，本发明的PM2.5传感器的校准方法及校准装置利用滤网的风阻特性，通过压差传感器的压差值对滤网是否全新状态进行判断，当判定为滤网全新滤网时，对PM2.5传感器检测数据进行校准，结构简单，解决了使用双传感器或双空气通道复杂运动结构带来的可靠性降低问题，降低了空气净化器的校准成本，避免了双传感器的高成本和双通道中对校准空气通道的维护复杂。

Description

一种PM2.5传感器的校准方法及校准装置
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种传感器校准方法及装置。
背景技术
伴随着环境污染日益严重，目前家用空气净化器、空调等家电中一般安装有PM2.5传感器、温度传感器以及湿度传感器等传感器中的一种或多种，以便利用这些传感器来检测相应的PM2.5浓度、温度以及湿度中的一种或多种。
但是，随着家电使用时间的增加，其内部的传感器上一般会附着粉尘等物质，这些物质会影响传感器准确测量影响的数据。以PM2.5传感器为例，当PM2.5传感器上附着灰尘，会影响PM2.5传感器测量的PM2.5浓度，进而导致PM2.5传感器输出不准确的PM2.5浓度。
公告号CN105424074B的专利公开了一种传感器校准系统及其控制方法、装置，其中装置中采用的是双传感器方式，一个传感器正常使用，一个传感器作为校准传感器备用，该方案需要运动结构实现双传感器切换，结构复杂，可靠性低，且两个传感器成本较高。
公开号CN106053309A的专利申请公开了一种PM2.5传感器及其自动校准方法，其中采用的是另外设计一路洁净空气对传感器进行校准，该方案需要运动结构实现双通道切换，结构复杂，可靠性低，且洁净空气通道的滤网也要经常更换，否则无法保证校准空气的洁净程度，维护复杂。
发明内容
为此，本发明一种PM2.5传感器的校准方法，以解决现有空气净化器中使用双传感器或双空气通道复杂运动结构带来的可靠性降低的问题，避免双传感器的高成本和双通道中对校准空气通道的维护复杂的状况。
本发明的PM2.5传感器的校准方法，包括，
根据检测传感器测量到的数据A1，判断当前滤网状态；
若判断当前滤网状态非全新滤网，则显示测量传感器采集的数据A2；
若判断当前滤网状态为全新滤网，则计算校准补偿值ΔA，并显示校准后的数据A3，其中A3＝A2-ΔA。
进一步地，所述检测传感器为压差传感器，用于测量滤网风道前后的压差A1。
进一步地，所述测量传感器为PM2.5传感器，用于采集净化后的空气中PM2.5的数值A2。
进一步地，当所述压差传感器测量的数据A1为50Pa±5Pa时，则判断当前滤网为全新滤网状态。
本发明还提供了一种PM2.5的传感器校准装置，包括，
控制单元，用于处理数据采集单元采集的数据并控制负载动作；
采集单元，用于采集检测传感器的数据A1以及测量传感器的数据A2；
计算单元，用于在满足预设状态的条件下，计算校准补偿值ΔA。
进一步地，所述传感器校准装置还包括，
显示单元，用于显示测量传感器的数据A2和校准后的传感器数据信息A3，其中A3＝A2-ΔA。
进一步地，所述控制单元，还用于，
根据检测传感器的数据A1判断当前滤网的状态；
利用计算单元计算校准补偿值ΔA；以及，利用显示单元显示测量传感器的数据A2和校准后的传感器数据信息A3。
进一步地，所述检测传感器为压差传感器，用于测量滤网风道前后的压差A1。
进一步地，所述测量传感器为PM2.5传感器，用于采集净化后的空气中PM2.5的数值A2。
进一步地，所述预设状态是指当前滤网为全新滤网的状态，当所述压差传感器测量的数据A1为50Pa±5Pa时，则判断当前滤网为全新滤网状态。
与现有技术相比，本发明的PM2.5传感器的校准方法及校准装置利用滤网的风阻特性，通过压差传感器的压差值对滤网是否全新状态进行判断，当判定为滤网全新滤网时，对PM2.5传感器检测数据进行校准，结构简单，在现有的功能上即可直接实现。解决了使用双传感器或双空气通道复杂运动结构带来的可靠性降低问题，降低了空气净化器的校准成本，避免了双传感器的高成本和双通道中对校准空气通道的维护复杂。
上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案，只要能够实现本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了本发明的PM2.5传感器的校准方法的流程图；
图2显示了本发明的PM2.5传感器的校准装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
如图1所示，本发明的PM2.5传感器的校准方法，包括，
S101.根据检测传感器测量到的数据A1，判断当前滤网状态；
其中，本发明中的PM2.5传感器的校准系统至少包括控制单元以及显示单元，控制单元用于处理数据和控制负载动作，显示单元用于信息显示，检测传感器为压差传感器，根据滤网脏污之后风阻增大的特性，通过压差传感器对滤网风道前后的压差进行测量并得到A1，根据A1的数值范围，可以判断滤网是否为全新滤网。
当A1的数值范围在50Pa±5Pa时，可以认为滤网为全新滤网。
当每当空气净化器开启时，控制单元读取滤网压差传感器的数据A1，判断滤网是否为全新滤网。
若判断当前滤网状态非全新滤网，则执行，
S102.显示测量传感器采集的数据A2；
其中，测量传感器为PM2.5传感器，用于采集净化后的空气中PM2.5的数值A2。
当判断当前滤网状态非全新滤网时，PM2.5传感器会将该数值A2反馈给控制单元，控制单元将数据处理后，将其传递至显示单元显示PM2.5的数值。
若判断当前滤网状态为全新滤网，则执行，
S103.计算校准补偿值ΔA，并显示校准后的数据A3，其中A3＝A2-ΔA。
PM2.5传感器主要是基于光散射原理。根据光散射原理，空气中的颗粒物在一定强度的光束照射下，会自属国空间发出散射光。光电探测器采集散射光脉冲信号并将其转化为电压脉冲信号，脉冲信号的大小对应于颗粒的粒径，脉冲的个数对应于颗粒的个数。当采样气体流量与采样时间固定后，便能测出某一特定体积内对应粒子的浓度。然而，长时间的使用后，颗粒物会在PM2.5传感器的内部积聚，甚至粘附在光源、光路以及光电探测器上，使得散射光信号的采集出现误差，造成传感嚣的测量结果不准确。因此，需要对PM2.5传感器进行校准才能保证显示数据的准确性。
全新滤网的过滤效率是极高的，在气体流量一定的情况下，经过全新滤网后的空气PM2.5值会稳定在一个范围，通过批量数据模拟后得出经验数值，假设，经过全新滤网后的空气PM2.5值记录为A0，PM2.5实际测得的数据记录为Am，校准补偿值为ΔA，则ΔA＝Am-A0。
实际工作中，每当空气净化器开启时，主控板读取滤网压差传感器数据，判断是否为全新滤网。若为全新滤网，则若此时采集PM2.5测得的数据记录为A2，计算校准补偿值ΔA，其中ΔA＝Am-A0。后续显示板显示的PM2.5数据则为PM2.5的实际值为A3，其中A3＝A2-ΔA，通过数据补偿校准，在该滤网寿命周期内可以更加准确地显示PM2.5的实际值。
本发明还提供了一种PM2.5传感器的校准装置，包括，
控制单元，用于处理数据采集单元采集的数据并控制负载动作；
采集单元，用于采集检测传感器的数据A1以及测量传感器的数据A2；
其中，
计算单元，用于在满足预设状态的条件下，计算校准补偿值ΔA。
进一步地，PM2.5传感器校准装置还包括，
显示单元，用于显示测量传感器的数据A2和校准后的传感器数据信息A3，其中A3＝A2-ΔA。
进一步地，控制单元，还用于，
根据检测传感器的数据A1判断当前滤网的状态；
利用计算单元计算校准补偿值ΔA；以及，利用显示单元显示测量传感器的数据A2和校准后的传感器数据信息A3。
进一步地，检测传感器为压差传感器，用于测量滤网风道前后的压差A1。
进一步地，测量传感器为PM2.5传感器，用于采集净化后的空气中PM2.5的数值A2。
进一步地，所述预设状态是指当前滤网为全新滤网的状态，当所述压差传感器测量的数据A1为50Pa±5Pa时，则判断当前滤网为全新滤网状态。
每当空气净化器开启时，控制单元读取滤网压差传感器数据A1，判断是否为全新滤网。若判断滤网为非全新滤网，PM2.5传感器会将实际测得的数据记录A2反馈给控制单元，控制单元将数据处理后，将其传递至显示单元显示PM2.5的数值。
若判断为全新滤网，则PM2.5传感器将实际测得的数据记录为A2，计算单元计算校准补偿值ΔA，并将其反馈给控制单元，控制单元根据PM2.5传感器会测得的数据记录A2以及校准补偿值ΔA，对PM2.5数值进行数据校准，并将校准后的数据A传递至显示单元显示，显示单元显示的PM2.5数据则为PM2.5传感器的实测值A3，其中A3＝A2-ΔA，通过数据补偿校准，在该滤网寿命周期内可以更加准确地显示PM2.5的实际值。
至此，本领域技术人员应该认识到，虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种PM2.5传感器的校准方法，其特征在于，包括，
根据检测传感器测量到的数据A1，判断当前滤网状态；
若判断当前滤网状态非全新滤网，则显示测量传感器采集的数据A2；
若判断当前滤网状态为全新滤网，则计算校准补偿值ΔA，并显示校准后的数据A3，其中A3＝A2-ΔA。
2.根据权利要求1所述的PM2.5传感器校准方法，其特征在于，所述检测传感器为压差传感器，用于测量滤网风道前后的压差A1。
3.根据权利要求2所述的PM2.5传感器校准方法，其特征在于，所述测量传感器为PM2.5传感器，用于采集净化后的空气中PM2.5的数值A2。
4.根据权利要求2或3所述的PM2.5传感器校准方法，其特征在于，当所述压差传感器测量的数据A1为50Pa±5Pa时，则判断当前滤网为全新滤网状态。
5.一种PM2.5传感器校准装置，其特征在于，包括，
控制单元，用于处理数据采集单元采集的数据并控制负载动作；
采集单元，用于采集检测传感器的数据A1以及测量传感器的数据A2；
计算单元，用于在满足预设状态的条件下，计算校准补偿值ΔA。
6.根据权利要求5所述的PM2.5传感器校准装置，其特征在于，所述传感器校准装置还包括，
显示单元，用于显示测量传感器的数据A2和校准后的传感器数据A3，其中A3＝A2-ΔA。
7.根据权利要求5或6所述的PM2.5传感器校准装置，其特征在于，所述控制单元，还用于，
根据检测传感器的数据A1，判断当前滤网的状态；
利用计算单元计算校准补偿值ΔA；以及，利用显示单元显示测量传感器的数据A2和校准后的传感器数据信息A3。
8.根据权利要求7所述的PM2.5传感器校准装置，其特征在于，所述检测传感器为压差传感器，用于测量滤网风道前后压差A1。
9.根据权利要求8所述的PM2.5传感器校准装置，其特征在于，所述测量传感器为PM2.5传感器，用于采集净化后的空气中PM2.5的数值A2。
10.根据权利要求9所述的PM2.5传感器校准装置，其特征在于，所述预设状态是指当前滤网为全新滤网的状态，当所述压差传感器测量的数据A1为50Pa±5Pa时，则判断当前滤网为全新滤网状态。
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