[发明专利]一种压电谐振式PM2.5监测系统

权利要求书

1.一种压电谐振式PM2.5监测系统，基于压电谐振频差法，其特征在于：

采用模块化设计，主要包括控制单元，以及分别与所述控制单元连接的静电沉降采样单元、压电谐振单元、频率测试单元和显示单元；

所述静电沉降采样单元主要包括冲击式惯性分粒器和静电沉降器；

所述压电谐振单元主要包括压电石英晶体谐振器、放大器和低压电源;

所述压电石英晶体谐振器是由两个相同的压电石英晶体振荡电路构成的双石英晶体谐振器，建立压电谐振频率与压电晶片质量之间的关系模型，根据压电谐振频率的变化确定PM2.5的质量浓度，所述双石英晶体谐振器的一个振荡电路为测量端，另一个振荡电路为参考端。

2.如权利要求1所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述控制单元包括单片机PIC24FJ96。

3.如权利要求1或2所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述冲击式惯性分粒器是喷嘴孔径分别为φ7 mm、φ5 mm的冲击式惯性分粒器。

4.如权利要求3所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述静电沉降器主要包括作为集尘极的压电石英晶片、高压放电针、高压电源和抽气泵。

5.如权利要求4所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述高压放电针与石英晶片间的距离为7.0mm±0.5mm，高压电源为3.0KV电源，抽气泵的抽气流量恒定为 1L/min。

6.如权利要求5所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述双石英晶体谐振器是采用型号为74LS00芯片的双石英晶体谐振器。

7.如权利要求6所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述差频器是采用型号为74LS132芯片的差频器。

8.如权利要求7所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述双石英晶体谐振器的石英晶片是AT切型，晶体直径为φ13.7mm，频率为4.998MHz。

9.如权利要求8所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述频率测试单元主要包括频率计，所述频率计包括与所述差频器连接的放大整形模块、分频选择模块，以及基准频率模块。

10.如权利要求9所述的压电谐振式PM2.5监测系统，其特征在于：

所述显示器主要包括显示模块。