激光粉塵傳感器的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及空氣檢測傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種激光粉塵傳感器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]激光透射法、散射法是測量空氣中粉塵顆粒物含量的通用方法:粉塵顆粒在光的照射下會產(chǎn)生光的散射現(xiàn)象，與此同時，粉塵顆粒還吸收部分照射光的能量。當(dāng)一束平行單色光入射到被測顆粒檢測場時，會受到粉塵顆粒周圍散射和吸收的影響，光強(qiáng)將被衰減，此時利用一個光敏元件2來接收透射光和散射光，由透射光或散射光的光強(qiáng)度、脈沖頻率等便可求得入射光通過檢測場的相對衰減率。而相對衰減率的大小基本上能線性反應(yīng)檢測場粉塵顆粒的相對濃度。光強(qiáng)的大小和經(jīng)光電轉(zhuǎn)換的電信號強(qiáng)弱成正比，通過測得電信號就可以求得相對衰減率，進(jìn)而就可以測定檢測場里粉塵顆粒的濃度。現(xiàn)有的激光粉塵傳感器由于其內(nèi)部裝設(shè)有風(fēng)扇，其整體體積較大，通常無法應(yīng)用于穿戴式設(shè)備中，如智能手環(huán)中。而隨著科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)品越來越小型化，平板化，若傳感器體積過大，將無法適應(yīng)電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，因此，越來越小型化的傳感器將是未來傳感器的發(fā)展趨勢。此外，現(xiàn)有的激光粉塵傳感器通常功能單一，只能用于檢測環(huán)境粉塵顆粒濃度。而隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品也越來越智能化、多功能化，單一功能的電子產(chǎn)品越來越難以滿足用戶的使用需求。當(dāng)采用傳統(tǒng)的激光粉塵傳感器設(shè)計粉塵檢測裝置時，若需實現(xiàn)其他的空氣檢測項目，則不僅需要激光粉塵傳感器，同時也需要其他類型的傳感器，這不僅使得空氣檢測裝置不易于小型化，而且還大大加大選型設(shè)計難度，不易于進(jìn)一步應(yīng)用和使用。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種體型小，成本低，功能全，集成程度高，智能化程度高的激光粉塵傳感器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種激光粉塵傳感器，其包括激光器、光敏元件、檢測主控模塊、采樣檢測腔，所述激光器正對所述采樣檢測腔，所述光敏元件設(shè)于所述采樣檢測腔內(nèi)，該光敏元件與所述檢測主控模塊電連接，其特征在于，其還包括微型導(dǎo)風(fēng)輪和微型電機(jī)，所述微型導(dǎo)風(fēng)輪與所述微型電機(jī)電連接，所述微型電機(jī)與所述檢測主控模塊電連接，所述微型導(dǎo)風(fēng)輪在所述微型電機(jī)的驅(qū)動下進(jìn)行轉(zhuǎn)動而可將環(huán)境中空氣推入至所述采樣檢測腔內(nèi)或?qū)⑺霾蓸訖z測腔內(nèi)的空氣吸出至環(huán)境中而形成空氣流。
[0005]其還包括激光器安裝基座，在該激光器安裝基座上形成有采樣檢測腔和裝設(shè)所述微型導(dǎo)風(fēng)輪及微型電機(jī)的風(fēng)輪安裝孔，所述微型導(dǎo)風(fēng)輪及微型電機(jī)裝設(shè)于所述風(fēng)輪安裝孔內(nèi)，所述風(fēng)輪安裝孔與所述采樣檢測腔相貫通。
[0006]所述激光器安裝基座上設(shè)有安裝激光器的激光器安裝孔，所述激光器安裝于所述激光器安裝孔內(nèi)；在該激光器安裝基座上設(shè)有用于安裝所述光敏元件的光敏元件安裝孔，所述光敏元件設(shè)于所述光敏元件安裝孔內(nèi)，所述光敏元件安裝孔和所述激光器安裝孔分別與所述采樣檢測腔貫通，且該光敏元件安裝孔和激光器安裝孔分別位于所述采樣檢測腔相對的兩端。
[0007]其還包括可與用戶的智能終端進(jìn)行通信連接的無線傳輸模塊，該無線傳輸模塊與所述檢測主控模塊電連接，所述檢測主控模塊用于根據(jù)所述光敏元件的電信號變化而測出所述采樣檢測腔中的粉塵顆粒濃度，并將檢測出的粉塵顆粒濃度信息編解碼成符合通信協(xié)議的傳輸信號而通過所述無線傳輸模塊與用戶的智能終端實時或定時進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0008]其還包括用于檢測環(huán)境溫濕度的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器與所述檢測主控模塊電連接，所述檢測主控模塊可將所述溫濕度傳感器檢測到的溫濕度檢測結(jié)果信息編解碼成符合通信協(xié)議的傳輸信號而通過所述無線傳輸模塊與用戶的智能終端實時或定時進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0009]其還包括用于檢測環(huán)境氣壓的氣壓傳感器，所述氣壓傳感器與所述檢測主控模塊電連接，所述檢測主控模塊可將所述氣壓傳感器檢測到的溫濕度檢測結(jié)果信息編解碼成符合通信協(xié)議的傳輸信號而通過所述無線傳輸模塊與用戶的智能終端實時或定時進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0010]在所述激光器安裝基座上設(shè)有安裝溫濕度傳感器的溫濕度傳感器安裝孔，該溫濕度傳感器安裝孔與外部環(huán)境相貫通，所述溫濕度傳感器設(shè)于所述溫濕度傳感器安裝孔內(nèi)。
[0011]所述檢測主控模塊固定于所述激光器安裝基座的一側(cè)表面，所述采樣檢測腔、風(fēng)輪安裝孔、溫濕度傳感器安裝孔位于所述檢測主控模塊及與之相對的激光器安裝基座的另一側(cè)表面之間。
[0012]在所述激光器安裝基座及檢測主控模塊的外側(cè)包覆有靜電屏蔽罩。
[0013]所述無線傳輸模塊為藍(lán)牙模塊、wifi模塊、紅外模塊、射頻模塊中的一種。
[0014]本發(fā)明的有益貢獻(xiàn)在于，其有效解決了上述問題。本發(fā)明的激光粉塵傳感器由于取消了傳統(tǒng)的風(fēng)扇設(shè)計，而選用更微型的風(fēng)輪和電機(jī)，并巧妙的設(shè)置風(fēng)輪和電機(jī)的安裝位置，從而可使得激光粉塵傳感器的體型更小巧，成本更低。此外，本發(fā)明還集成了溫濕度傳感器、氣壓傳感器及無線傳輸模塊，其不僅可用于檢測環(huán)境粉塵顆粒濃度，而且可用于檢測環(huán)境溫濕度及氣壓值，并且可通過無線傳輸模塊無線傳輸至用戶的智能終端進(jìn)行統(tǒng)計、管理和進(jìn)一步應(yīng)用。本發(fā)明的激光粉塵傳感器雖然集成了多項功能，但其集成程度高，體型更小，智能化程度更高，因而具有很強(qiáng)的實用性，其不僅可應(yīng)用于傳統(tǒng)的非小型的檢測裝置中，而且可應(yīng)用于智能穿戴設(shè)備中及其他對體積要求更高的應(yīng)用場所。本發(fā)明的激光粉塵傳感器具有功能多、智能化程度高、集成程度高、體型小、安裝使用方便等特點，宜大力推廣。
【【附圖說明】】
[0015]圖1是實施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是實施例1的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是實施例1的激光器安裝基座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是實施例2的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是實施例2的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6是實施例2的激光器安裝基座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]其中，激光器1、光敏元件2、檢測主控模塊3、無線傳輸模塊4、溫濕度傳感器5、氣壓傳感器6、微型導(dǎo)風(fēng)輪7、微型電機(jī)71、電機(jī)座72、激光器安裝基座8、激光器安裝孔81、第一隔板82、第一通孔83、光敏元件安裝孔84、第二隔板85、風(fēng)輪安裝孔86、第二通孔87、第三通孔88、第四通孔89、溫濕度傳感器安裝孔810、靜電屏蔽罩9、采樣檢測腔10、陀螺儀和加速度傳感器11。
【【具體實施方式】】
[0022]下列實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和補(bǔ)充，對本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。
[0023]如圖1?圖6所示，本發(fā)明的激光粉塵傳感器包括激光器1、光敏元件2、檢測主控模塊3、無線傳輸模塊4、溫濕度傳感器5、氣壓傳感器6、微型導(dǎo)風(fēng)輪7、激光器安裝基座8、靜電屏蔽罩9。
[0024]實施例1
[0025]如圖2所示，所述激光器安裝基座8用于安裝激光器1、檢測主控模塊3、微型導(dǎo)風(fēng)輪7等部件，其為該激光粉塵傳感器的基礎(chǔ)外形結(jié)構(gòu)。所述激光器安裝基座8呈一端開口，一端敞口的盒狀結(jié)構(gòu)。所述檢測主控模塊3對合連接于所述激光器安裝基座8的敞口端，從而使得所述檢測主控模塊3密封住該激光器安裝基座8的敞口端，使得檢測主控模塊3與激光器安裝基座8之間形成容置腔。具體的，在所述激光器安裝基座8的側(cè)壁上設(shè)有激光器安裝孔81。本實施例中，所述激光器安裝孔81沿激光器安裝基座8的長度方向延伸，其與所述激光器安裝基座8的上下表面相平行。所述激光器安裝孔81的大小及形狀與所述激光器I相匹配。本實施例中，其為圓柱形孔。在所述激光器安裝基座8的內(nèi)側(cè)表面上設(shè)有若干相互平行的第一隔板82，所述第一隔板82與所述激光器安裝基座8—體連接。在所述第一隔板82上設(shè)有第一通孔83，所述第一通孔83正對所述激光器I，從而使得所述激光器I發(fā)出的激光束可穿過所述第一通孔83。所述第一隔板82及第一通孔83形成了本發(fā)明的采樣檢測腔10。
[0026]如圖2所示，在所述采樣檢測腔10的與所述激光器I相對的另一端設(shè)有光敏元件安裝孔84。所述光敏元件2裝設(shè)于該光敏元件安裝孔84內(nèi)，并與所述檢測主控模塊3電連接。所述光敏元件2用于接收激光束遇到空氣中的粉塵顆粒物時所產(chǎn)生的散射光或透射光，其用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，從而使得檢測主控模塊3可通過電信號的變化而計算出粉塵顆粒濃度。所述光敏元件2可選用公知的光敏元件。所述光敏元件安裝孔84與所述采樣檢測腔10相貫通。本實施例中，所述光敏元件安裝孔84由第一隔板82和與第一隔板82平行間隔的第二隔板85圍合而成。所述第二隔板85與所述激光器安裝基座8—體連接。其他實施例中，所述光敏元件安裝孔84也可以是與所述采樣檢測腔10—體形成的孔。
[0027]如圖2所示，在所述采樣檢測腔10與所述光敏元件安裝孔84的側(cè)邊設(shè)有風(fēng)輪安裝孔86。所述風(fēng)輪安裝孔86用于裝設(shè)微型導(dǎo)風(fēng)輪7。所述微型導(dǎo)風(fēng)輪7用于產(chǎn)生氣流，以便對空氣進(jìn)行采樣檢測。本實施例中，所述微型導(dǎo)風(fēng)輪7用于將采樣檢測腔10中的空氣吹出至外部環(huán)境中，以產(chǎn)生流經(jīng)采樣檢測腔10的采樣氣流。其他實施例中，所述微型導(dǎo)風(fēng)輪7也可設(shè)置成將外界環(huán)境中的空氣推入至所述采樣檢測腔10，以形成流經(jīng)采樣檢測腔10的采樣氣流。所述微型導(dǎo)風(fēng)輪7可選用軸流式或離心式。本實施例中，所述微型導(dǎo)風(fēng)輪7為軸流式微型導(dǎo)風(fēng)輪7，其軸向垂直于所述激光器I所發(fā)出的激光束的延伸方向；在該風(fēng)輪安裝孔86的沿微型導(dǎo)風(fēng)輪7軸向方向的兩端側(cè)壁上分別設(shè)有第二通孔87，該第二通孔87分別與外部環(huán)境貫通及與采樣檢測腔10貫通;所述微型導(dǎo)風(fēng)輪7與微型電機(jī)71連接，其可在微型電機(jī)71的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。所述微型電機(jī)71可選用公知的微型電機(jī)。所述微型電機(jī)71與所述檢測主控模塊3電連接。所述微型電機(jī)71帶動所述微型導(dǎo)風(fēng)輪7轉(zhuǎn)動，從而可將采樣檢測腔10中的空氣沿微型導(dǎo)風(fēng)輪7的軸向