CN207123471U - 一种基于modbus协议的激光式粉尘传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，包括线路板，在线路板上设有风扇以及依次连接的光敏二极管、运算放大器、MCU、接口芯片和接插件，在线路板上面固定有风扇座，在风扇座内设有激光模组和U形风道，U形风道的进风口位于风扇座一侧且与外部相通，风扇安装在风扇座顶面且与U形风道的出风口相通，光敏二极管位于U形风道内中部，激光模组的发射端对应U形风道中部且发射的光束由光敏二极管上方通过。有益效果是：测量精度高，最小颗粒物测量能力强，最小能检测到0.3微米的颗粒物；测量数据读取方便，尤其适合工业场合使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传感器，特别涉及一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器。
背景技术
目前，国内大部分城市的空气污染较为严重，人们越来越意识到粉尘颗粒物的危害性，因此对PM2.5的关注度越来越高。现有的粉尘传感器大多采用红外式，测量精度低，一致性差，生产效率低，返修率高，给生产和售后带来了很多麻烦，增加了产品的人工成本。因此更多人选择了激光式粉尘传感器，然而随着粉尘传感器在工业领域的需求增大，一款基于MODBUS协议的工业级粉尘传感器应运而生。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量精度高、能力强，读取方便，尤其适合工业场合使用的基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器。
本实用新型的技术方案如下：
一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，包括线路板，在线路板上设有风扇以及依次连接的光敏二极管、运算放大器、MCU、接口芯片和接插件，其特殊之处是：在线路板上面固定有风扇座，在风扇座内设有激光模组和U形风道，U形风道的进风口位于风扇座一侧且与外部相通，所述风扇安装在风扇座顶面且与U形风道的出风口相通，所述光敏二极管位于U形风道内中部，激光模组的发射端对应U形风道中部且发射的光束由光敏二极管上方通过。
作为进一步优选，所述接口芯片为采用MODBUS协议的485接口芯片，以便用户读取数据。
作为进一步优选，在风扇座上位于U形风道的中部底面设有矩形方孔，所述光敏二极管嵌入该矩形方孔内且输出端焊接在线路板上。
作为进一步优选，在风扇座上位于U形风道的中部两侧分别设有豁口，用于通过激光模组发射的光束。
作为进一步优选，在风扇座上位于光敏二极管一侧设有上屏蔽罩，用于屏蔽外界信号对光敏二极管的干扰。
作为进一步优选，所述运算放大器、MCU、接口芯片焊接在线路板的下面，在线路板下面设有下屏蔽罩，下屏蔽罩将运算放大器、MCU、接口芯片罩在其中。
作为进一步优选，在线路板的下面还设有电源芯片，电源芯片的输出端分别与风扇、激光模组、运算放大器、MCU和接口芯片电联接，用于提供稳压电源。
本实用新型的有益效果是：由于在风扇座内设有激光模组和U形风道，激光模组的发射端对应U形风道中部且发射的光束由光敏二极管上方通过；通过激光模组发射的光束照射到U形风道流通的空气中携带的微小颗粒物上发生散射并照射到光敏二极管上，便可通过依次连接的运算放大器和MCU计算出空气中所含的PM2.5的质量浓度，测量精度高，最小颗粒物测量能力强，最小能检测到0.3微米的颗粒物；测量数据读取方便，尤其适合工业场合使用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的仰视图。
图4是本实用新型的结构原理图。
图中：下屏蔽罩1，线路板2，上屏蔽罩3，风扇4，风扇座5，接插件6，光敏二极管7，U形风道8，进风口801，出风口802，激光模组9，运算放大器10，接口芯片11，电源芯片12，MCU13。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1～图4所示，本实用新型涉及的一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，包括线路板2，在线路板2上设有风扇4以及通过线路板2上的线路依次连接的光敏二极管7、运算放大器10、MCU13、接口芯片11和接插件6。在线路板2上面固定有一个风扇座5，该风扇座5是由底座和上盖通过螺钉连接而成，在风扇座5内安装有激光模组9并设有一个U形风道8，U形风道8的进风口801位于风扇座5一侧且与外部相通，U形风道8的出风口802位于风扇座5顶面，所述风扇4通过螺钉安装在风扇座5顶面且与U形风道8的出风口相通，用于将含有颗粒物的空气吸入到U形风道8中。
所述光敏二极管7位于U形风道8内中部，在风扇座5上位于U形风道8的中部底面设有矩形方孔，所述光敏二极管7嵌入该矩形方孔内且输出端焊接在线路板2上。激光模组9的发射端对应U形风道8中部且发射的光束由光敏二极管7上方通过。在风扇座5上位于U形风道8的中部两侧分别设有豁口，用于通过激光模组9发射的光束。
所述接口芯片11为采用MODBUS协议的485接口芯片，以便用户读取数据。
在风扇座5上位于光敏二极管7一侧固定有上屏蔽罩3，用于屏蔽外界信号对光敏二极管7的干扰。所述运算放大器10、MCU、接口芯片11焊接在线路板2的下面，在线路板2的下面还焊接有电源芯片12，电源芯片12的输出端分别与风扇4、激光模组9、运算放大器10、MCU13和接口芯片11电联接，用于为各个器件提供稳压电源。电源芯片12的输入端与接插件6的二个端子通过线路板2上的线路电联接。
在线路板2下面固定有下屏蔽罩1，下屏蔽罩1将运算放大器10、MCU、接口芯片11和电源芯片12罩在其中。
工作时，风扇4启动旋转将含有颗粒物的空气由U形风道8的进风口吸入到U形风道8中，激光模组9通电后发射光束照射到位于U形风道8中部空气中的微小颗粒物后发生散射，散射光照射到下方的光敏二极管7上，光敏二极管7便会输出微弱的电信号传给运算放大器10，通过运算放大器10将信号放大后传给MCU13，由MCU13对数据进行处理，处理后的数据即为PM2.5的质量浓度，最后经485接口芯片11通过接插件6便可直接读取数据。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，包括线路板，在线路板上设有风扇以及依次连接的光敏二极管、运算放大器、MCU、接口芯片和接插件，其特征是：在线路板上面固定有风扇座，在风扇座内设有激光模组和U形风道，U形风道的进风口位于风扇座一侧且与外部相通，所述风扇安装在风扇座顶面且与U形风道的出风口相通，所述光敏二极管位于U形风道内中部，激光模组的发射端对应U形风道中部且发射的光束由光敏二极管上方通过。
2.根据权利要求1所述的一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，其特征是：所述接口芯片为采用MODBUS协议的485接口芯片，以便用户读取数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，其特征是：在风扇座上位于U形风道的中部底面设有矩形方孔，所述光敏二极管嵌入该矩形方孔内且输出端焊接在线路板上。
4.根据权利要求3所述的一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，其特征是：在风扇座上位于U形风道的中部两侧分别设有豁口，用于通过激光模组发射的光束。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，其特征是：在风扇座上位于光敏二极管一侧设有上屏蔽罩，用于屏蔽外界信号对光敏二极管的干扰。
6.根据权利要求5所述的一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，其特征是：所述运算放大器、MCU、接口芯片焊接在线路板的下面，在线路板下面设有下屏蔽罩，下屏蔽罩将运算放大器、MCU、接口芯片罩在其中。
7.根据权利要求6所述的一种基于MODBUS协议的激光式粉尘传感器，其特征是：在线路板的下面还设有电源芯片，电源芯片的输出端分别与风扇、激光模组、运算放大器、MCU和接口芯片电联接，用于提供稳压电源。
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