PM-T7激光散射原理实现精确测量;
激光光散射粉尘仪的工作原理
激光光散射粉尘仪的工作原理
1.采集样本：首先，使用一个采样头将空气中的颗粒物引入仪器内部。
采样头一般包括光学透明的玻璃窗和进样口。
颗粒物通过进样口进入仪器。
2.发射激光：仪器内部有一束激光器，它会发射一束单色、单频的激光，通常为红光或绿光。
这束激光被聚焦到一个小区域内，形成一个激光束。
3.光散射：当激光束穿过样本中的颗粒物时，会与颗粒物发生光散射。
根据光的分布情况，可以得知颗粒物的大小和浓度。
4.探测信号：激光散射光线在样本内发生散射，并被一个探测器接收。
接收到的信号被放大和处理，生成电压信号。
5.计算颗粒物浓度：根据接收到的电压信号，通过内部的计算程序和
算法，可以计算出颗粒物的浓度。
通常，浓度的单位为微克/立方米。
光散射是指入射光遇到颗粒物时，由于颗粒物表面的不规则形状和折
射率的差异，光线会发生散射。
根据颗粒物的大小和浓度，散射光的强度
和方向会有所不同。
拉曼散射则是指当光线与分子发生相互作用时，光线的频率和能量发
生变化。
颗粒物表面的分子常常会发生拉曼散射，而其散射光的频率和原
光线的频率有一定的差异。
通过检测这种差异，可以得知颗粒物的物理和
化学性质。
在激光光散射粉尘仪中，主要利用光散射原理来检测颗粒物的浓度。
通过测量散射光的强度，可以间接地推算出颗粒物的浓度。
而拉曼散射则
可以提供一些关于颗粒物的化学信息，例如组成和结构。
pm传感器原理
PM传感器原理介绍一、PM传感器简介PM传感器，全称为颗粒物传感器，是一种用于测量和监测空气中颗粒物（如灰尘、烟雾、污染物等）的设备。
这种传感器广泛应用于空气质量监测、环境监测、工业过程控制等领域。
二、PM传感器原理1. 工作原理：PM传感器通常采用光学原理或静电原理来测量颗粒物。
光学原理主要是利用光的散射和吸收原理，通过测量颗粒物对光的散射和吸收程度来推算颗粒物的浓度。
静电原理则是利用颗粒物的静电性质，通过测量颗粒物在电场中的电位差来推算颗粒物的浓度。
2. 光学原理：在光学原理中，PM传感器通常包含一个光源和一个光探测器。
当空气通过传感器的测量区域时，颗粒物会对光线产生散射和吸收作用。
光探测器接收散射和吸收后的光线，并将其转换为电信号。
通过测量电信号的强度，可以推算出颗粒物的浓度。
常见的光学原理传感器有激光散射传感器和红外吸收传感器等。
激光散射传感器利用激光照射空气，通过测量散射光的强度来推算颗粒物的浓度。
红外吸收传感器则是利用红外光通过空气时，颗粒物对红外光的吸收作用来推算颗粒物的浓度。
3. 静电原理：在静电原理中，PM传感器通常包含一个电场和一个检测电极。
当空气通过传感器的测量区域时，颗粒物在电场中会受到电场力的作用，并在检测电极上积累电荷。
通过测量电荷的多少，可以推算出颗粒物的浓度。
常见的静电原理传感器有电容式传感器和感应式传感器等。
电容式传感器利用电容原理测量电荷的积累，感应式传感器则是利用电磁感应原理测量电荷的多少。
三、PM传感器性能指标1. 量程：表示传感器可以测量的颗粒物浓度范围，通常以质量浓度或数量浓度表示。
2. 分辨率：表示传感器能够分辨的最小颗粒物粒径或浓度变化量。
3. 精度：表示传感器测量结果的准确性，通常以误差或偏差表示。
4. 响应时间：表示传感器从启动测量到输出稳定结果所需的时间。
5. 稳定性：表示传感器在长时间运行过程中，输出结果的稳定性。
6. 环境适应性：表示传感器在不同环境条件下的适应能力，如温度、湿度、压力等。
激光散射法的检测原理精选全文完整版
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激光散射法的检测原理
激光散射法是一种常用的物质检测方法，它利用激光束照射样品，通过检测样品散射光的强度和方向来分析样品的物理和化学性质。
这种方法具有非接触、高灵敏度、高分辨率等优点，被广泛应用于材料科学、生物医学、环境监测等领域。
激光散射法的检测原理基于光的散射现象。
当激光束照射到样品表面时，部分光线会被散射到各个方向，形成散射光。
这些散射光的强度和方向与样品的物理和化学性质有关，因此可以通过检测散射光的特征来分析样品的性质。
激光散射法的检测原理可以分为两种类型：弹性散射和非弹性散射。
弹性散射是指散射光的能量与入射光的能量相等，散射光的波长和入射光的波长相同。
这种散射现象主要用于分析样品的形态、大小、分布等物理性质。
非弹性散射是指散射光的能量与入射光的能量不相等，散射光的波长和入射光的波长不同。
这种散射现象主要用于分析样品的化学性质，如分子结构、化学键等。
激光散射法的检测原理还可以根据散射光的方向分为前向散射和侧向散射。
前向散射是指散射光沿着入射光的方向散射，主要用于分析样品的透明度、浓度等物理性质。
侧向散射是指散射光在入射光
的平面内散射，主要用于分析样品的形态、大小、分布等物理性质。
激光散射法的检测原理是基于光的散射现象，通过检测散射光的强度和方向来分析样品的物理和化学性质。
这种方法具有非接触、高灵敏度、高分辨率等优点，被广泛应用于材料科学、生物医学、环境监测等领域。
散射测量原理样机光机分系统的设计
散射测量原理样机光机分系统的设计
马燕玲;杨晓青
【期刊名称】《机械制造》
【年(卷),期】2023(61)1
【摘要】散射测量是一种通过测量周期性标记的散射光特征,使用逆向求解算法获得标记参数的非接触式测量技术。
对散射测量原理样机的光机分系统进行了设计,并进行了集成调试。
通过所设计的光机分系统,实现了散射测量原理样机对晶元形貌线宽和套刻工艺100nm级测量,取得了半导体检测领域的重大突破。
【总页数】3页(P64-66)
【作者】马燕玲;杨晓青
【作者单位】西门子上海医疗器械有限公司;上海微电子装备有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH741
【相关文献】
1.光后向散射式烟尘在线测量样机的研制
2.基于光散射测量原理的粉尘浓度检测仪的设计
3.一种基于光散射原理在线测量晶圆表面质量的方法
4.基于光散射与透射原理的粉尘浓度测量方法研究
5.利用散射光测量有椭圆形刃口的金刚石刀具锋利度的原理
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pmt的工作原理特点和应用
PMT的工作原理特点和应用1. 工作原理光电倍增管（Photomultiplier Tube，简称PMT）是一种常用于光检测和光测量的器件，其工作原理基于光电效应。
它由光电阴极、一系列的二次电子倍增结构和收集极组成。
PMT的工作原理如下：1.当光射到光电阴极上时，光电阴极中的光电子通过光电效应被激发并从光电阴极发射出来。
2.发射出的光电子被聚集在一个电子透镜中，进一步通过了二次电子倍增结构。
3.二次电子倍增结构由一系列的一阴极、二阴极和电子倍增板组成。
当一阴极接收到光电子时，产生了二次电子释放。
接下来，这些二次电子又被二阴极吸引，进一步产生更多的二次电子。
这个过程可以重复数次，使得电子倍增。
4.最后，释放出的电子被收集极收集，并转换为一个电流信号。
2. 特点PMT作为一种高灵敏度、高增益的光探测器，具有以下特点：•高增益：通过二次电子倍增结构使得输入光信号经过倍增处理，大大增强了信号强度，从而提高了灵敏度和可探测性能。
•高线性范围：PMT具有较高的线性范围，能够对不同光强度的信号做出准确的响应。
•良好的时间分辨率：由于PMT具有较快的响应速度，可以实现对短脉冲的检测和时间分辨。
•宽波长响应范围：PMT在可见光和近红外光区域具有较高的响应率，适用于多种不同波长范围内的应用。
•低噪声：PMT在低信号水平下也能提供较低的噪声，从而保证了较高的检测灵敏度。
3. 应用由于其卓越的性能，PMT在许多领域得到广泛应用。
3.1 生物医学领域•荧光分析: PMT可以用于荧光显微镜和荧光光谱仪等仪器中，用于检测和分析生物样品发出的荧光信号。
•核医学检测: PMT可用于核医学成像设备，如正电子发射计算机断层扫描（PET）仪器，用于探测放射性同位素的γ射线。
•光生物学研究: PMT被广泛用于测量细胞内的光信号，如钙离子浓度、荧光针标活性等。
3.2 粒子物理实验•粒子探测器: PMT可用于离子束探测器、粒子计数器等设备中，用于检测由高能粒子产生的闪烁光信号。
南开大学科技成果——基于激光散射的空气污染物微粒测量仪
南开大学科技成果——基于激光散射的空气污染物
微粒测量仪
项目简介
近些年，工业发展导致环境污染越来越严重，其中粉尘作为环境恶化的重要污染源，严重危害着我们的生活环境和人们的身心健康。
因此，采取及时有效的措施对环境中的粉尘浓度进行检测，然后进行除尘降尘，可有效提高人生安全系数和环境质量。
目前现有的粉尘检测设备中，所用的传感器稳定性差，致使测量精度不够高，且校准调节难度大，这也对产品的推广和后期维护带来不便。
课题组采用激光散射法在线监测粉尘浓度，并采用3D打印技术设计系统总体及光路结构，采用串口通讯模块对系统进行了数据校准及稳定性分析，测量精准度高。
项目特色
激光散射法、测量精准度高、成本低、体积小、可定制，易于大规模生产和应用。
市场应用前景
可应用于微粒检测、空气污染物检测。
在空气污染物检测具有巨
大的应用市场。
2013年1月份以来华北地区的雾霾天气，PM2.5连续四次爆表，似乎让华北居民特别是北京居民回到了曾经的“雾都”伦敦。
这次事件充分说明我国经济快速发展三十年之后，已经为环境付出了高昂的代价。
这次事件之后，前瞻认为中央乃至全国各个地区都将加大环保建设的投入，这必将有利于环保行业的发展，环保监测仪器行业也必然在这轮建设中受益。
其中2014年我国环境监测专用仪器仪表产量49.95万台，比2013年同比增长81.6%。
激光光散射粉尘仪的工作原理
激光光散射粉尘仪的工作原理
1. 激光发射：仪器通过激光发射器发出一束单色、单向、准直、窄束的激光光束。
激光的波长通常选择在可见光范围内，如典型的波长为635 nm。
2.光散射：激光光束射入样品室中，与样品中的颗粒进行作用。
颗粒吸收和散射光线，其中散射光线主要分为正向散射和侧向散射。
正向散射光线指的是在与激光光线相同方向散射出的光线，而侧向散射光线指的是在垂直于激光光线方向散射出的光线。
3.探测：在接收端有一个探测器，用于接收激光光束与样品中颗粒相互作用产生的散射光。
探测器通常采用光电倍增管（PMT）或光敏二极管（PD）等光电转换元件。
探测器将接收到的散射光信号转换为电信号。
4.信号处理：接收到的电信号经过放大、滤波等处理后，输入到数据采集系统中。
一般来说，系统会采集和记录关于颗粒的数量、大小、分布等信息。
5. 数据分析：通过对采集到的数据进行分析处理，可以获得粉尘样品中颗粒的浓度、直径分布等信息。
常用的分析方法有多种，如Mie散射理论、Mie散射逆向问题等。
激光光散射粉尘仪的工作原理基于一系列物理原理，如光的散射、散射光的角度分布、颗粒大小与散射光的关系等。
不同的颗粒大小会导致不同大小和方向的散射，通过对散射光的分析，可以了解样品中颗粒的数量和大小分布情况。
激光光散射粉尘仪的工作原理
激光光散射粉尘仪的工作原理Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998激光光散射粉尘仪的工作原理我们首先介绍一个名词——气溶胶。
气溶胶就是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。
雾、烟、霾、轻雾(霭)、微尘和烟雾等,都是天然的或人为的原因造成的大气气溶胶。
它们能作为水滴和冰晶的凝结核（见大气凝结核、大气冰核）、太阳辐射的吸收体和散射体,并参与各种化学循环,是大气的重要组成部分。
激光光散射粉尘仪通过采气泵将待测气溶胶吸入检测舱，待测气溶胶在分支处分流成为两部分，一部分经过一个高效过滤器后被过滤为干净的空气，作为保护鞘气来保护传感器室的元器件不受待测气体污染。
另一部分气溶胶,作为待测样品直接进入传感器室。
传感器室中，主要元器件为激光二极管、透镜组和光电检测器。
检测时，首先由激光二极管发出的激光，通过透镜组形成一个薄层面光源。
薄层光照射在流经传感器室的待测气溶胶时，会产生散射，通过光电探测器来检测光的散射光强。
光电探测器受光照之后产生电信号,正比于气溶胶的质量浓度。
然后乘以电压校准系数,这个系数通过测定特定浓度的气溶胶来得到。
激光粉尘仪分类我公司生产的激光粉尘检测设备根据其用途不同，可分为便携式、在线式、防爆型、烟尘管道型以及空气质量监测系统五类。
便携型因其体型小巧便于携带，非常适用于公共场所可吸入颗粒物浓度的快速测定、工矿企业生产现场等劳动卫生方面粉尘浓度的检测，以及环境保护领域可吸入尘浓度的监测，还可用于空气净化器净化效率的评价。
例如广东省某市的城管局使用我公司生产的LD-3H型便携式粉尘仪进行扬尘污染监督执法，通过配备的微型打印机，实现了现场测量现场打印测量数据，为治理污染提供了直接的执法依据。
在线型激光粉尘仪是我公司最具竞争力的明星产品。
适用于在线定点定时监测，分自动应答和自动发射两种模式，可依据设定的参数进行自动定时测量，也可通过控制中心向粉尘仪发送测量指令进行测量操作。
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高电平输入电压（VIH）： 1.8V ~5V
接口电平
低电平输入电压（VIL）<0.8V 高电平输出电压（VOH）>2.9V
低电平输出电压（VOL）<0.4V
工作电压
5V（4.8V~5.5V）
工作电流
<100mA
工作温度/工作湿度
(–10～60)℃/(0～99)% RH（不凝露）
储存温度
–30℃～70℃
序号（16 进制）
数据序号
数据
数据说明
0x00 0x01
起始符 1 起始符 2
0x42 0x4d
帧头
0x02 0x03
帧长度高八位 帧长度低八位
0xXX 0xXX
帧长度=2*13+2(数据+校验位)
0x04 0x05
数据 1 高八位 数据 1 低八位
0xXX 0xXX
PM1.0 浓度单位 μg/m3
指令字节 CMD
状态字节 1 状态字节 2 校验字节 1 校验字节 2
DATAH
DATAL
LRCH
LRCL
2.指令及特征字节定义
CMD 0xe2 0xe1
0xe4
DATAH X X
X
DATAL X
00H-被动式 01H-主动式 00H-待机模式 01H-正常模式
说明 被动式读数 状态切换
待机控制
3.指令应答 0xe2：应答 32字节，同传感器规格书协议。
0x0C 0x0D
数据 5 高八位 数据 5 低八位
0xXX 0xXX
PM2.5 浓度单位 μg/m3
0x0E 0x0F
数据 6 高八位 数据 6 低八位
0xXX 0xXX
PM10 浓度单位 μg/m3
0x10 0x11
数据 7 高八位 数据 7 低八位
0xXX 0xXX
0.1 升空气中直径在 0.3μm 以上颗粒物个数
6 / 11
PM-T7/PM-T7M
产品数据手册
数据帧校验检测处理例程
/********************************************** 函数名：check_sum 函数功能：检测传感器的数据包校验是否正确
0x12 0x13
数据 8 高八位 数据 8 低八位
0xXX 0xXX
0.1 升空气中直径在 0.5μm 以上颗粒物个数
0x14 0x15
数据 9 高八位 数据 9 低八位
0xXX 0xXX
0.1 升空气中直径在 1.0μm 以上颗粒物个数
0x16 0x17
数据 10 高八位 数6 0x07
数据 2 高八位 数据 2 低八位
0xXX 0xXX
PM2.5 浓度单位 μg/m3
0x08 0x09
数据 3 高八位 数据 3 低八位
0xXX 0xXX
PM10 浓度单位 μg/m3
0x0A 0x0B
数据 4 高八位 数据 4 低八位
0xXX 0xXX
PM1.0 浓度单位 μg/m3
0.1 升空气中直径在 2.5μm 以上颗粒物个数
0x18 0x19
数据 11 高八位 数据 11 低八位
0xXX 0xXX
0.1 升空气中直径在 5.0μm 以上颗粒物个数
0x1A 0x1B
数据 12 高八位 数据 12 低八位
0xXX 0xXX
0.1 升空气中直径在 10μm 以上颗粒物个数
0x1C 0x1D
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PM-T7/PM-T7M
产品数据手册
云彤科技
3 / 11
PM-T7/PM-T7M
产品数据手册
云彤科技
4 / 11
PM-T7/PM-T7M
产品数据手册
云彤科技
¾ TTL 输出（3.3V） ¾ 波特率：9600Kbps ，校验位：无 ，停止位：1 ¾ 模块发送数据包定义，32 个字节：
颗粒物质量浓度分辨率
1μg/ m3
最小分辨粒径
一 致 性 （ PM2.5 质 量 浓 度 ）
（25±5）℃,(50 ±10)%RH，标准测试环境
响应时间
0.3μm ±10%， @（100～500 ）μg/ m3 ±10μg/ m3， @ （0～100 ）μg/ m3
≤3s
数据接口
UART@3.3V PWM
标准系列 ★ ★
★ ★
通用系列
★ ☆ ★ ★ ☆ ☆
★
☆：部分情况下适用
标准系列 ：云彤专利标准产品
通用系列 ：可兼容市场其他主流产品
薄型系列
★ ★ ★ ★
1 / 11
红外升级系列 ★
户外系列 ★
PM-T7/PM-T7M
产品数据手册
云彤科技
技术参数
技术指标
有效量程
0～500μg/m3
最大量程
1000μg/m3
PM-T7/PM-T7M
产品数据手册
型号：PM-T7/PM-T7M
激光散射原理实现精确测量； 传感器出厂执行100%检验和标定； 恒定风压和流量自适应控制系统； 光学系统采用高性能激光模组与感光元件； 采用国际大厂长寿命、超静音风扇； 采用深度算法优化补偿，保证不同环境测试结果稳
定与一致； 防积尘传感器结构设计； 产品经过EMI、EMC测试，并通过可靠性测试。
云彤科技
PM-T7
PM-T7M
超薄设计，适用于手持式及便携式智能检测仪表及设 备；
进出风口方向可选，适用范围广。
系列 型号 PM-D4 PM-G3 PM-E5 PM-G7 PM-G7M PM-T7 PM-T7M PM-R3 PM-H3 PM-SP1 ★：适用
4.校验字生成 从特征字开始所有字节累加和。
z PWM 输出信号含义为 PM2.5 颗粒物质量浓度 z PWM 周期 T≈1000ms z 一个周期内高电平的时间为 t z PM2.5=t/T*1000（μg/m3） z 上图第一个周期内，t=20ms，T=1000ms，则 PM2.5=20 μg/m3 z 上图第二个周期内，t=100ms，T=1000ms，则 PM2.5=100 μg/m3
外形尺寸
48*37*12mm
平均无故障工作时间
>30000 小时
引脚序号 电气名称
说明
PIN1
VCC 传感器电源正
PIN2
GND 传感器接地
PIN3
SLEEP 低电平睡眠，3.3V 或置空时工作
PIN4
RXD 传感器串口接收
PIN5
TXD 传感器串口发送
PIN6
NC 空
PIN7
NC 空
PIN8
PWM PWM 输出信号
数据 13 高八位 数据 13 低八位
0xXX 0xXX
保留
0x1E 0x1F
数据和校验高八位 数据和校验低八位
0xXX 0xXX
校验码=起始符 1+起始符 2+……+数据 13 低八位
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PM-T7/PM-T7M
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云彤科技
1.主机通讯协议格式
特征字节 1 特征字节 2
0x42
0x4d