CN208334129U - 一种小尺寸激光粉尘检测传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小尺寸激光粉尘检测传感器。第一金属屏蔽罩和第二金属屏蔽罩内设置有主体支架，主电路板固定于主体支架上，主电路板与激光二极管的PCBA呈垂直安装，激光二极管PCBA通过2PIN焊线与主电路板连接，激光二极管其中一侧设置有聚光透镜，激光二极管外部罩有辅助支架，辅助支架的作用之一是稳固激光二极管，维持光路稳定，辅助支架下方还有一个方型凹槽，它罩住主电路板上的光电传感器，在辅助支架末端有一个45°的导光板，主体支架一侧还装配有轴流风扇，它与主电路板通过3PIN焊线连接，其中光路与气路正交于光电传感器的感光面中心。本实用新型可以将粉尘检测传感器小型化，为客户产品节约安装空间和经济成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微型激光粉尘检测装置，具体涉及一种小尺寸激光粉尘检测传感器。
背景技术
目前市面上的粉尘传感器分为2类，一类是采用红外LED技术，另外一类是采用激光二极管，都是基于MIE理论，采用激光散射原理实现对尘埃粒子的检测，由于受制于元器件、技术难度等约束，现有的粉尘传感器大多尺寸比较大，而且传感器进风口都设计在一个方向，不利于安装集成到需要检测粉尘的其他产品中。
市面上已有的粉尘检测传感器，主要采用2010风扇，使得整个产品的尺寸偏大，且进风口设计在某一个面上，集成安装到用户产品中时，往往受到装配空间的约束，使用不方便。体积较大，进风口约束在某一个面，不便于集成到用户产品，尤其是便携式智能设备，制约了粉尘检测的应用场合。
如果能实现一种小型化的粉尘检测传感器，将方便客户在产品中集成粉尘检测功能，推动粉尘检测传感器更广泛的应用。
综上所述，本实用新型设计了一种小尺寸激光粉尘检测传感器。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种小尺寸激光粉尘检测传感器。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种小尺寸激光粉尘检测传感器，包括第一金属屏蔽罩、主体支架、辅助支架和第二金属屏蔽罩，主电路板以及激光发射二极管，上述单元通过主体支架组合成一个整体。所述的主体支架上设置有主电路板，辅助支架镶嵌于主体支架内部，主电路板与主体支架、辅助支架巧妙配合，形成进出气管道，主电路板与激光二极管的PCBA呈垂直安装，激光二极管一侧设置有聚光透镜，激光二极管外部罩有辅助支架，形成了与气路正交的光路，主体支架一侧还设置了放置风扇的风扇安装槽。
作为优选，所述的主体支架为黑色ABS材质，内部设置有辅助支架安装槽、风扇安装槽、主电路板固定螺柱以及直径为2mm的接地弹簧孔，接地弹簧孔内安装的接地弹簧，能够实现主电路板金属屏蔽罩之间的可靠接地，避免干扰信号，主体支架四面各设置有两对用于锁紧第一金属屏蔽罩和第二金属屏蔽罩的卡扣，且对角设置一个用于固定传感器到用户设备上的M5定位孔。
作为优选，所述的激光二极管的PCBA采用盘状结构，激光二极管与风扇分别通过2PIN和3PIN焊线连接到主电路板上，且光电传感器位于主电路板上，与辅助支架上的正方形凹槽契合。
作为优选，所述的第一金属屏蔽罩和第二金属屏蔽罩为不锈钢屏蔽罩, 且第一金属屏蔽罩面板上设置有圆形百叶窗样式的出风口，并在出风口的两相邻边上各设计有3*7mm的进风口，所述的第二金属屏蔽罩的一个棱角上设置有一个8PIN-1.25T的连接器接口槽位。
作为优选，所述的辅助支架为黑色ABS材质，辅助支架一端是直径为6mm，长13mm的圆孔，用于固定激光二极管，支架中间设有两个档板，挡板中心各设有2mm直径的圆孔，其圆孔轴中心与激光二极管的轴心重合；且辅助支架的末端设计有一个45°的导光板；辅助支架上设置有用于装配时和主电路板定位的三个定位柱。
本实用新型具有以下有益效果：可以将粉尘检测传感器小型化，为客户产品节约安装空间和经济成本，从市场应用前景来讲，传感器尺寸的小型化，将大大推动粉尘检测传感器在便携式、手持式智能设备等方面的广泛应用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为图1的背面结构示意图；
图3为本实用新型的辅助支架结构示意图；
图4为图3的背面结构示意图；
图5为本实用新型的第一金属屏蔽罩的结构示意图；
图6为本实用新型的第二金属屏蔽罩的结构示意图；
图 7为本实用新型的主体支架结构示意图；
图8为本实用新型的硬件框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-图8所示，本实用新型实施例提供了一种小尺寸激光粉尘检测传感器，包括第一金属屏蔽罩1、主体支架2、辅助支架10和第二金属屏蔽罩3，主电路板以及激光发射二极管，上述单元通过主体支架2组合成一个整体。所述的主体支架2上设置有主电路板，辅助支架10镶嵌于主体支架内部，主电路板与主体支架2、辅助支架10巧妙配合，形成进出气管道，主电路板与激光二极管的PCBA呈垂直安装，激光二极管一侧设置有聚光透镜，激光二极管外部罩有辅助支架10，形成了与气路正交的光路，主体支架2一侧还设置了放置风扇的风扇安装槽18。
本具体实施方式的风扇采用2006规格的轴流风扇，激光模组采用6.0*15mm封装，激光模组驱动主电路板采用圆盘形，与激光二极管的PCBA呈垂直安装，大大缩短了激光模组的尺寸，传感器内部采用辅助支架，其尺寸设计精巧，在保证光路及气路匹配的情况下，最大限度避免反射及折射光对测量结果的影响，主体支架其中一面为空穴，巧妙利用外部屏蔽罩(金属材质)实现密封，从而降低了传感器的厚度，使得整个产品小巧、精致。
本传感器主要由三部分组成，由外到内分别是金属屏蔽罩、主体支架、内部支架。金属屏蔽罩采用不锈钢材质，表面有一层蓝色的塑料保护膜。主体支架采用ABS料，对角各设计一个M5定位孔，用于固定传感器到用户设备上。内部支架采用ABS料，紧配设计，主要作用是用于导光及罩住位于主电路板上的光电二极管，以固定光电二极管。本新型激光粉尘传感器进风口设计于两个面的结合处，安装时可以比较灵活，方便用户使用。
运行时，由2006轴流风扇通过进风口4对空气采样，空气流过由主体支架2及第一金属屏蔽罩1和第二金属屏蔽罩3以及主电路板共同组成的气室，同时激光二极管发射出650nm波长的激光，照射位于正方形凹槽9上方的空气，其散射光被正方形凹槽9下方的光电传感器捕获，通过AD采样及CPU分析及计算，输出粉尘的个数及重量。
本具体实施方式的电路部分采用高性能MCU作为主控，由风扇、红外激光650nm波长光源、聚光镜、光敏管、信号放大电路和信号分检电路等主要部件构成。传感器采用DC 5V供电，具有防反接保护功能，多通道采集器支持最大1024个通道，可以实现0.3μm以上尘埃粒子的检测，并可以将粒子按任意粒径分割测量，如0.3μm、0.4μm、0.5μm、1.0μm…等，以实现不同粒径粉尘个数的准确测量。传感器输出同时支持IIC及Uart接口，方便用户使用。
本具体实施方式可以将粉尘检测传感器小型化，为客户产品节约安装空间和经济成本，从市场应用前景来讲，传感器尺寸的小型化，将大大推动粉尘检测传感器在便携式、手持式智能设备等方面的广泛应用。它可广泛应用于：空气净化器、新风系统、空调设备、环保检测站、气象站、手持式PM2.5检测仪、手持式粉尘检测仪、霾表以及各种需要检测大气中粉尘浓度及粒子数量的场合。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种小尺寸激光粉尘检测传感器，其特征在于，包括第一金属屏蔽罩(1)、主体支架(2)、第二金属屏蔽罩(3)和辅助支架(10)，所述的主体支架(2)上设置有主电路板，辅助支架(10)镶嵌于主体支架内部，主电路板与主体支架(2)、辅助支架(10)相配合形成进出气管路，主电路板与激光二极管的PCBA呈垂直安装，激光二极管一侧设置有聚光透镜，激光二极管外部罩有辅助支架(10)，形成了与气路正交的光路，主体支架(2)一侧还设置了放置风扇的风扇安装槽(18)。
2.根据权利要求1所述的一种小尺寸激光粉尘检测传感器，其特征在于，所述的主体支架(2)为黑色ABS材质，内部设置有辅助支架安装槽(16)、风扇安装槽(18)、主电路板固定螺柱(19)以及直径为2mm的接地弹簧孔(17)，主体支架(2)四面各设置有两对用于锁紧第一金属屏蔽罩(1)和第二金属屏蔽罩(3)的卡扣(6)，且对角设置一个用于固定传感器到用户设备上的M5定位孔(7)。
3.根据权利要求1所述的一种小尺寸激光粉尘检测传感器，其特征在于，所述的激光二极管的PCBA采用盘状结构，激光二极管与风扇分别通过2PIN和3PIN焊线连接到主电路板上，且光电传感器位于主电路板上，与辅助支架(10)上的正方形凹槽(9)契合。
4.根据权利要求1所述的一种小尺寸激光粉尘检测传感器，其特征在于，所述的第一金属屏蔽罩(1)和第二金属屏蔽罩(3)为不锈钢屏蔽罩, 且第一金属屏蔽罩(1)面板上设置有圆形百叶窗样式的出风口(5)，并在出风口的两相邻边上各设计有3*7mm的进风口(4)，所述的第二金属屏蔽罩(3)的一个棱角上设置有一个8PIN-1.25T的连接器接口槽位(8)。
5.根据权利要求1所述的一种小尺寸激光粉尘检测传感器，其特征在于，所述的辅助支架(10)为黑色ABS材质，辅助支架(10)一端是直径为6mm，长13mm的圆孔(12)，用于固定激光二极管，支架中间设有两个档板(13)，挡板中心各设有2mm直径的圆孔，其圆孔轴中心与激光二极管的轴心重合；且辅助支架(10)的末端设计有一个45°的导光板(15)；辅助支架(10)上设置有用于装配时和主电路板定位的三个定位柱(11)。
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| CN201820601894.3U CN208334129U (zh) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 一种小尺寸激光粉尘检测传感器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110411908A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-05 | 深圳益杉创新科技有限公司 | 空气颗粒物检测设备用的载体结构、空气颗粒物检测设备 |
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