GC1000J型粉尘浓度传感器的工作原理

本传感器由供电电源、激光传感头、光电二极管、光学清扫系统、自动空气过滤系统、A/D变换器、遥控器及红外接收头、单片机以及显示电路和频率（或电流）信号输出及断电输出电路等部分组成。其工作原理见下面框图：

当空气中的粉尘颗粒经过传感器时，被粉尘散射的激光散射到光电二极管上，光电二极管将粉尘浓度的微弱光信号变成微弱电信号，再将电信号进行放大、检波变成模拟直流信号，直流信号经A/D转换后变成数字信号由单片机进行处理后显示粉尘浓度，同时输出与粉尘浓度相对应的频率信号，并且根据粉尘浓度输出断电信号。

光学清扫系统主要是清洁激光器的发射面，保证激光器和光电二极管在全量程范围内都能够准确发射激光信号。单片机根据粉尘浓度大小每隔一段时间向清扫系统发出自动清扫命令对激光头及光电二极管部分进行清扫，当进行清扫时三位显示浓度数码管从左往右轮流显示“-”持续约30秒后数码管从右往左轮流显示“-”也持续30秒，两个循环后清扫结束恢复正常测量状态。空气过滤系统主要是为光学系统提供清洁空气保证激光器和光电二极管尽量不受到粉尘污染发射和接收面。当传感器连续工作1000小时后应更换空气过滤器。具体更换方法：先将图１中所示空气过滤器盖板打开，再将下面的通气端板卸掉，取出被污染的空气过滤器，换上新的后装好通气端板、盖板即可。

ａ）　防爆形式：矿用本安型，标志“Exib I” ；

ｂ）　测量范围：(1 - 1000)mg/m³；

ｃ）　基本误差：±25%；

ｄ）　频率输出信号：（1 - 1000）mg/m³ 对应 (200 ～ 1000) Hz；          

ｅ）　输出控制信号：在测量范围内任意设置（出厂设为50 mg/m³），当粉尘浓度达到设置值时输出高电平状态，输出电流为2mA时的电压不小于3V，低电平输出状态时的电压小于0.5V。

ｆ）　工作电源：DC12V 三组（2组+12V，一组+/-6V）；

ｇ）　显示方式：4位数码管直接显示

第一位小数码管显示功能码：0 －零点

1 －灵敏度

3 －输出控制点

4 －自检

7 －清扫

后三位数码管直接显示粉尘浓度mg/m³。

ｈ）　调校周期：30天，调校方法见6.2。