乐控 PMS 16 传感器工作原理技术解析分体式颗粒物检测核心机制

更新时间：2025-11-19

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乐控 PMS 16 分体式颗粒物传感器之所以能精准检测 PM1.0、PM2.5、PM10，核心依托 “激光散射法 + 分体式结构协作" 技术体系，通过采样、检测、信号转化、数据输出四大环节，实现工业级颗粒物浓度监测，其核心机制可拆解为以下三部分。

一、核心检测技术：激光散射法的精准识别逻辑

传感器检测主机内置1 级安全激光发射器（波长 650nm）与高灵敏度光电探测器，二者呈 30° 夹角布局，构成 “发射 - 散射 - 接收" 检测闭环。当空气样本进入检测腔后，激光束照射到悬浮颗粒物表面，会产生与颗粒物粒径、浓度相关的散射光 —— 粒径越小（如 PM1.0），散射光强度较弱且散射角度较大；粒径越大（如 PM10），散射光强度更强且集中在小角度范围。

光电探测器会捕捉这些散射光信号，并将其转化为微弱的电流信号（电流强度与散射光强度正相关）。同时，检测腔内的气流稳定装置（微型风扇 + 气流整流板）会控制空气流速稳定在 0.3m/s，避免气流紊乱导致颗粒物分布不均，确保每一次检测的样本代表性，这也是其测量精度能控制在 ±10% 以内的关键。

二、分体式结构协作：采样与检测的高效配合

区别于一体式传感器，PMS 16 的 “采样探头 - 检测主机" 分体设计，解决了工业场景中 “采样点与安装点分离" 的痛点，其协作机制如下：

采样环节：外置采样探头（标配 2 米线缆，可延长至 3 米）通过防堵塞采样口吸入空气样本，探头内的预过滤层（孔径 10μm）会先过滤掉大颗粒杂质，避免损坏检测腔光学元件；同时，探头内置的温度补偿模块会实时采集环境温度（-10℃~60℃），将温度数据同步传输至主机，为后续浓度计算提供环境校正依据。

传输与检测环节：经过预处理的空气样本通过专用气道输送至检测主机，避免了采样过程中颗粒物沉降导致的浓度偏差；主机与探头之间的线缆采用屏蔽式设计，可抵御工业环境中的电磁干扰（如变频器、电机产生的干扰），确保温度、气流等辅助信号传输稳定。

三、信号处理与数据输出：从模拟信号到精准数据

检测主机内的信号处理单元是实现 “光信号→浓度数据" 转化的核心，其流程可分为三步：

信号放大与滤波：光电探测器输出的微弱电流信号（nA 级别），经低噪声放大器放大至 mA 级别，再通过带通滤波器过滤环境光、电路噪声等干扰信号，保留与颗粒物相关的有效信号。

粒径分类与浓度计算：基于 “米氏散射理论"，信号处理单元会根据散射光的强度、角度特征，对颗粒物进行粒径分类（区分 PM1.0、PM2.5、PM10），再结合预设的校准算法（出厂前通过标准浓度气体校准），将信号强度转化为对应的颗粒物浓度值（μg/m³ 或 pcs/L），同时融入温度补偿数据，修正环境温度对浓度计算的影响（如低温环境下颗粒物密度变化导致的误差）。

数据输出：最终的浓度数据通过RS485 通讯接口或PWM 模拟接口输出至上位机（如 PLC、工控屏），输出频率可达 1 次 / 秒，满足工业场景中实时监测的需求；同时，主机显示屏会同步显示三类颗粒物浓度值与设备状态（如采样正常、校准中），方便现场运维人员查看。

综上，乐控 PMS 16 传感器通过 “激光散射精准检测 + 分体式高效协作 + 智能信号处理" 的核心机制，实现了工业环境下颗粒物浓度的稳定、精准监测，也为其在车间粉尘管控、洁净室监测等场景的应用提供了技术支撑。

乐控 PMS 16 传感器 工作原理技术解析 分体式颗粒物检测核心机制

乐控 PMS 16 传感器工作原理技术解析分体式颗粒物检测核心机制