[发明专利]一种PM2.5传感器标定方法

权利要求书

1.一种PM2.5传感器标定方法，目标要求为：传感器测量范围：0～ 500ug/m³，传感器重复精度：±10％；其特征在于：

所述PM2.5传感器标定方法标定传感器具体使用标定板(2)对待标定 板(1)进行标定操作；其中：

待标定板(1)由控制芯片、模拟信号输入/输出接口、串口数据输入/ 输出接口、程序下载输入接口构成，其中：后三者都与控制芯片连接；待 标定板(1)与待标定的PM2.5传感器连接固定为一体；待标定板(1)具 有串口输出和模拟量输出功能，其中模拟量输出的范围为0.1～3.225V；

串口输出的工作模式分为模式1和模式2；在模式1中，待标定板(1) 每2s自动报数一次；在模式2中，待标定板(1)一直等待串口的命令， 待标定板(1)根据串口的命令返回相应的数值；

标定板(2)构成如下：控制器、显示屏、串口数据输入/输出接口、 控制按钮；控制器连接着显示屏、控制按钮，控制器同时通过串口数据输 入/输出接口；

其中：显示屏、控制按钮分别与控制器连接；串口数据输入/输出接口 连接着待标定板(1)和标定板(2)；控制器具体为单片机或者PLC或二者 的组合；

控制按钮具体设置有三个按钮：向上按钮、向下按钮、标定按钮；其 中：向上按钮、向下按钮作用是使标定数值增大或减小；当按下标定按钮 时，标定板(2)会开始标定待标定板(1)，标定结束后显示屏上显示标定 结果；

所述PM2.5传感器标定方法要求如下：

将待标定板(1)、标定板(2)通过串口数据输入/输出接口连接；

将多个待标定板(1)插入标定板(2)，并将标定板(2)放入气箱中， 气箱中通入一定浓度的标准气体，待稳定后开始数据采集：首先，标定板 (2)中的控制器先向PM2.5传感器发送周期为0.32ms的脉宽调制信号， 随后控制器在一个确定时刻即0.28ms后读取PM2.5传感器模块的电压值； 读取到的电压值作为采样值并成为随后标定的基础数据；

然后将标定板(2)移出，通入纯净空气；待稳定后通入一定浓度的标 准气体，验证标定结果。

2.按照权利要求1所述PM2.5传感器标定方法，其特征在于：

所述PM2.5传感器标定方法中，V_oc的值的取值范围为0～1.5V；

确定V_oc的值，必须先确定一条直线，设该直线与Y轴交点为(0，V_oc)， 另一已知点(500，3.7)，则(0，V_oc)的确定方式满足如下要求：

首先，把产品板放到通有一定浓度的标准气体的密闭容器中，所述标 准气体的浓度为200ppm；然后，将目标值通过控制按钮中的向上按钮、向 下按钮调整至200ppm，再然后，按下标定按钮，标定板(2)在控制器控制 下运行软件，开始标定；

PM2.5传感器采样根据下述算法计算得到电压值：

V=((float)fADCX*4.0961023)]]>

上式中各符号的含义：f_ADCX为采样值；4.096V为满量程的电压值；1023 为满量程的采样值；float为单精度浮点数，(float)为将目前的值转化为浮 点数值；

通过下述公式计算所需标准气体的浓度f_temp：

ftemp=(float)(5003.4-Voc)*(V0-Voc)]]>

上式中各符号的含义：500为浓度的满量程值；3.4为电压的满量程值； V_oc为浓度为0时的传感器的电压值；V₀为通入一定浓度气体后的传感器的 电压值；

标定时要求根据不同设备的差异修改V_oc值，以达到同步一致性的目的； 通过以下公式计算V_oc值：

3.4-V0500-fc=V0-Vocfc]]>

Voc=500V0-3.4fc500-fc]]>

上式中各符号的含义：V₀为通入一定浓度气体后(如200ppm)的传感器 的电压值；f_c为通入气体的浓度值；V_oc为浓度为0时的传感器的电压值，f_c为200ppm；V₀为200ppm下的电压值；

标定完成后，在各产品板对应位置显示标定结果；

即根据最后的V_oc表达式，需要输入V₀、f_c的值，以求解问题。