文 献 综 述

一、 前言

近些年伴随着现代科技的发展和工业化进程，环境污染的问题愈发严重。而一项新的污染指标#8212;#8212;”PM2.5”逐渐引起人们的重视，即空气中直径小于等于 2.5 m 的颗粒物。这种往往被忽视的颗粒物也正因其粒径小，面积大，活性强，更易附带有毒、有害物质如重金属、微生物等特性，在大气中的停留时间长、输送距离远，从而对大气质量造成了很大的影响。^[1]同时这些微颗粒物对人体的危害极大，并且PM2.5也广泛存在于我们日常生活的室内环境中。因此必须寻找一种有效的方式，从技术入手，检测某指定环境下 PM2.5 的浓度指标，并在浓度超过预定阈值时及时反馈至用户随身携带的电子设备，同时允许用户通过蓝牙远程控制电机以有效降低 PM2.5 的浓度，从而解除某指定环境中 PM2.5 浓度过高带来的威胁^[2]。

随着我国人民的生活水平不断提高，人们对室内装饰的要求也越来越高。各大城市人口急剧膨胀，城市建筑的密度越来越大且密封性越来越好，人们对汽车等交通工具依赖程度日益增大，导致室外和室内污染物来源和种类日益增多。由于人们对健康和环保越来越关注，对空气质量的要求也越来越高，这就催生了空气净化器的设计和开发^[3]。

空气净化器中所使用的PM2.5传感器大部分都基于光散射法，包括激光型和红外型PM2.5两种传感器。

二、 激光型PM2.5传感器介绍

1.方案设计

以激光器作为光源^[4]Si雪崩光电二极管作为接收器设计光电传感器，激光源发出的光经过透镜1和透镜2后照射在光敏感区，当有颗粒物通过光敏感区时，光的强度就会发生改变，光经过透镜3后被雪崩光电二极管接收，产生与颗粒物的大小呈比例的电脉冲信号。为了得到稳定可靠的信号，设计调理电路进行优化处理，先利用 I/V转换电路把采集到的电流信号转换成电压信号，然后经过一级电压放大和电压跟随，得到稳定的电压值，方便后级采样处理。传感器光路原理图如图 1所示。