Aerisilla空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀

術(shù)語 TVOC 是指同時(shí)存在于空氣中的多種氣載 VOC 的總濃度。TVOC 方法不會(huì)測(cè)量空氣中的所有 VOC，而是測(cè)量預(yù)計(jì)會(huì)存在的 VOC 的一個(gè)子集。測(cè)量 TVOC 濃度比測(cè)量許多單個(gè) VOC 的濃度要便宜。然而，TVOC 測(cè)量有兩個(gè)主要限制。首先，不同的 TVOC 測(cè)量方法會(huì)產(chǎn)生截然不同的 TVOC 濃度，并且測(cè)量方法之間的差異將取決于存在的 VOC 混合物。其次，VOC 混合物中個(gè)別 VOC 的毒性和氣味閾值可能相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)；因此，總濃度不太可能提供總毒性或總氣味水平的有用衡量標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，

有些 VOC 和 SVOC 有氣味，有些可能會(huì)對(duì)健康造成不良影響。疑似健康影響范圍廣泛，包括但不限于感覺刺激癥狀、過敏和哮喘、神經(jīng)和肝臟毒性以及癌癥。雖然多種 VOC 一起存在的影響可能大于（或小于）它們各自影響的總和，但現(xiàn)在關(guān)于這種綜合影響的信息很少。以下文本簡(jiǎn)要總結(jié)了當(dāng)前關(guān)于室內(nèi) VOC 與感官刺激、過敏、哮喘和相關(guān)呼吸系統(tǒng)影響以及癌癥之間聯(lián)系的知識(shí)。附加部分簡(jiǎn)要總結(jié)了有關(guān)清潔產(chǎn)品中的 VOC、SVOC 和化學(xué)反應(yīng)在室內(nèi)產(chǎn)生的 VOC 對(duì)健康的潛在影響的知識(shí)。

甲醛是一種常見的 VOC，廣泛用于建筑材料和眾多家用產(chǎn)品的制造，也是燃燒和其他自然過程的副產(chǎn)品。甲醛在室內(nèi)和室外都可能以很高的濃度存在。由于其無處不在的性質(zhì)和顯著的健康影響，該網(wǎng)站的“室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)化合物與健康”部分經(jīng)常提供專門針對(duì)甲醛的討論。

基于對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)的檢查，各種組織已經(jīng)針對(duì)最大甲醛濃度制定了指導(dǎo)方針或建議（沒有一個(gè)是法律強(qiáng)制執(zhí)行的限制）。從該表中可以明顯看出，盡管不同組織的指南存在差異，但相對(duì)于 8 小時(shí)或更短時(shí)間的指南，較長(zhǎng)的暴露時(shí)間（超過 8 小時(shí)）一致指定較低的甲醛指南濃度（7-40 ppb） （44-750 ppb）。一個(gè)例外是世界衛(wèi)生組織 (WHO) 的 100 ppb 的相對(duì)較高的慢性指南。

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甲醛指南和標(biāo)準(zhǔn)。

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VOC 傳感器 - CCS811

我使用Sparkfun 的 CCS811作為 VOC 傳感器。CCS811 是一種超低功耗數(shù)字氣體傳感器解決方案，它集成了一個(gè)金屬氧化物 (MOX) 氣體傳感器，可通過微控制器單元 (MCU) 檢測(cè)各種揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC)，用于室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，其中包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和 I2C 接口。

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要提供準(zhǔn)確的結(jié)果，需要進(jìn)行溫度和濕度補(bǔ)償。您可以添加一個(gè) 10K NTC 熱敏電阻，它可以焊接在分線器上，但您只會(huì)得到溫度補(bǔ)償，或者您可以像我一樣使用外部溫度/濕度傳感器（我使用 DHT22）并定期將此數(shù)據(jù)提供給傳感器.

MOX 氣體傳感器的功能基于氣敏 MOX 半導(dǎo)體層在氣體暴露時(shí)的電導(dǎo)率變化，可以從外部測(cè)量和分析。

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運(yùn)作模式

CCS811有以下5種工作模式

• 模式 0：空閑、低電流模式
• 模式一：恒功率模式，每秒測(cè)量一次IAQ
• 模式二：脈沖加熱模式每10秒測(cè)量一次IAQ
• 模式三：低功率脈沖加熱模式每60秒測(cè)量一次IAQ
• 模式4：恒功率模式，傳感器每250ms測(cè)量一次

在模式 1、2、3 中，等效 CO 2 濃度 (ppm) 和

計(jì)算每個(gè)樣品的 eTVOC 濃度 (ppb)。

• 模式 1 對(duì)氣體的存在反應(yīng)最快，但具有更高的工作電流
• 模式 3 對(duì)氣體的反應(yīng)較慢，但平均工作電流最低。

我正在使用模式 2（每 10 秒測(cè)量一次）。我不需要更高的精度，這樣我就避免了 I2C 總線共享問題。

該芯片將每 24 小時(shí)保存一次基線。此基線表示最低讀取原始值，對(duì)應(yīng)于清潔空氣閾值。每天在運(yùn)行傳感器的房間內(nèi)更新空氣以防止漂移是個(gè)好主意。

Sparkfun 提到模式 1 的平均功耗為 12 mA，但 CCS811 的數(shù)據(jù)表提到 30mA。我沒有測(cè)量它，但我想是介于兩者之間。

• 工作環(huán)境溫度 -40 – 85 C
• 儲(chǔ)存溫度 -40 125 C
• 相對(duì)濕度（非冷凝）10 – 95%

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請(qǐng)參閱SparkFun 的連接指南。

注意：請(qǐng)注意，CCS811 數(shù)據(jù)表建議老化 48 小時(shí)，磨合 20 分鐘（您必須留出 20 分鐘讓傳感器預(yù)熱并輸出有效數(shù)據(jù)）。草圖中已經(jīng)考慮了 20 分鐘的初始化時(shí)間。

準(zhǔn)確性

沒有關(guān)于此傳感器精度的數(shù)據(jù)。看到了與不同傳感器的一些比較，它似乎對(duì) VOC 的反應(yīng)比測(cè)試的更慢，但相關(guān)性很好。

個(gè)人印象

在我的實(shí)驗(yàn)中，我發(fā)現(xiàn)它對(duì)氣味非常敏感，因?yàn)樗磻?yīng)很快。將傳感器放在不新鮮的空氣中，您會(huì)看到 VOC 隨時(shí)間累積并突然出現(xiàn)峰值，這并不總是與氣味相關(guān)，因此無法始終判斷這些峰值是否為 VOC，但我可以告訴您，如果您這樣做旁邊放屁的輕率，你會(huì)驚訝地看到迅速上升的水平。通過打開一個(gè)窗口，您可以立即看到 VOC 水平下降。這是它有效的標(biāo)志，但并沒有說明準(zhǔn)確性。我想這是空氣清潔度的一個(gè)很好的參考，即使我不確定這些隨機(jī)峰值是如何發(fā)生的，因?yàn)楫?dāng)它們出現(xiàn)時(shí)我聞不到任何不同的味道，而且我不知道它們是否有效閱讀或錯(cuò)誤，但如果你打開窗戶，水平確實(shí)會(huì)下降。

所以，我不太確定測(cè)量空氣質(zhì)量有多準(zhǔn)確，但它肯定是一個(gè)很好的放屁探測(cè)器 :)。也許它也能檢測(cè)到幻屁，這就解釋了這一點(diǎn)。

VOC 傳感器放置

我沒有找到任何關(guān)于制造商建議如何放置的信息，所以我使用我的常識(shí)：有一個(gè)熱的地方檢測(cè)有機(jī)化合物，所以我將 VOC 傳感器水平放置在外殼的頂壁上，與熱的地方朝向盒子的外面。在頂壁上做了一個(gè)約 1 厘米的圓孔，就在黑色熱板的頂部，并放置了一個(gè)粗網(wǎng)以防止太多灰塵進(jìn)入。我確實(shí)計(jì)劃不時(shí)使用吸塵器清潔傳感器，希望在多年的使用中灰塵堆積不會(huì)對(duì)傳感器造成太大影響。

為了安裝，我使用了兩個(gè)十字螺絲，用螺母固定傳感器。

粉塵密度對(duì)空氣質(zhì)量的影響

與測(cè)量 VOC 或 CO2 相比，我們可以說低于 1000 ppm 的水平就可以了，遺憾的是對(duì)于灰塵而言情況并非如此。世界衛(wèi)生組織建議，實(shí)際上沒有安全水平，即使粉塵濃度在 10 μg/m3，g/m3 左右，死亡率也會(huì)增加。

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很明顯，吸入空氣中的任何顆粒物都會(huì)加重呼吸道癥狀，但專家們尤其擔(dān)心 PM2.5 等極小顆粒物，因?yàn)樗鼈儾粌H能深入我們的肺部，而且非常微小，可以甚至進(jìn)入我們的血液。

顆粒的大小是顆粒被吸入后在呼吸道中停留的主要決定因素。較大的顆粒通常通過纖毛和粘液在鼻子和喉嚨中過濾，但小于約 10 微米的顆粒物質(zhì)可以沉淀在呼吸道中支氣管和肺并引起健康問題。10 微米尺寸并不代表可吸入顆粒物和不可吸入顆粒物之間的嚴(yán)格界限，但已被大多數(shù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)同意用于監(jiān)測(cè)空氣中的顆粒物。由于尺寸小，10 微米或更小的顆粒（粗顆粒物，PM10）可以穿透肺部最深處，例如細(xì)支氣管或肺泡；當(dāng)哮喘患者暴露在這些條件下時(shí)，它會(huì)引發(fā)支氣管收縮。類似地, 所謂的細(xì)顆粒物（PM2.5），往往會(huì)滲透到肺部的氣體交換區(qū)域（肺泡），非常小的顆粒物（超細(xì)顆粒物，PM0.1）可能會(huì)通過肺部影響其他器官。顆粒的穿透力并不完全取決于它們的大??；形狀和化學(xué)成分也起著一定的作用。來源：維基百科

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接觸 PM2.5 有哪些負(fù)面影響？

根據(jù)您的總體健康狀況，PM2.5 會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生不同的長(zhǎng)期和短期負(fù)面影響。當(dāng)暴露于中度至危險(xiǎn)范圍之間的 PM2.5 水平時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生以下影響：

• 呼吸急促
• 眼睛、鼻子和喉嚨刺激
• 過度咳嗽和喘息
• 肺功能下降和肺部疾病
• 心臟功能下降，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致心臟病發(fā)作
• 哮喘發(fā)作
• 死亡

2013年，涉及9個(gè)歐洲國(guó)家312、944人的ESCAPE研究顯示，顆粒物沒有安全水平，PM10每增加10微克/立方米，肺癌發(fā)病率上升22%。對(duì)于 PM2.5，每 10 微克/立方米，肺癌增加 36%。在 2014 年對(duì)包括 ESCAPE 數(shù)據(jù)在內(nèi)的全球 18 項(xiàng)研究進(jìn)行的薈萃分析中，PM2.5 每增加 10 微克/立方米，肺癌發(fā)病率就會(huì)上升 9%資料來源：維基百科

PM2.5 還會(huì)增加土壤和水體的酸度，從而破壞環(huán)境。這反過來會(huì)影響他們生產(chǎn)食物和維持生命的能力。

什么被認(rèn)為是 PM 的安全水平？如何測(cè)量？

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污染水平通常以 0-500 的等級(jí)衡量，稱為空氣質(zhì)量指數(shù)或 AQI：

來源：https ://cambridgemask.com/blog/6-things-you-need-to-know-about-pm2-5/

注意：AQI 與設(shè)備提供的粉塵密度完全不同。對(duì)于相同的粉塵密度，根據(jù)顆粒大小，您可以有不同的 AQI 級(jí)別。在相同密度下，PM2.5 等較小的顆粒被認(rèn)為比 PM10 等較大的顆粒污染更多。

灰塵傳感器 - Sharp GP2Y1014AU0F

我使用夏普 GP2Y1014AU0F 作為灰塵/顆粒傳感器。GP2Y1014AU0F 設(shè)計(jì)用于商用空氣凈化器或空調(diào)，是一款模擬輸出灰塵傳感器，與流行的GP2Y1010AU0F型號(hào)相似，但精度更高。在Arduino電路和應(yīng)用源代碼方面，這兩個(gè)模擬灰塵傳感器或多或少可以互換。

鋒利的灰塵傳感器根據(jù)光散射原理工作。光電探測(cè)器和 LED 發(fā)射器在傳感器的矩形封裝內(nèi)以一定角度彼此相對(duì)，傳感器的兩側(cè)各有一個(gè)灰塵通孔。含有灰塵顆粒的空氣流入傳感器室，導(dǎo)致 LED 發(fā)射器發(fā)出的光向光電探測(cè)器散射。傳感器室內(nèi)空氣中的灰塵越多，散射光的強(qiáng)度就越大?；覊m傳感器輸出一個(gè)電壓值，該電壓值根據(jù)散射光的強(qiáng)度而變化，而該電壓值又對(duì)應(yīng)于室內(nèi)的灰塵等級(jí)空氣。實(shí)際粉塵密度然后可以使用線性關(guān)系從輸出電壓值計(jì)算（或灰塵或質(zhì)量濃度）。

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兩種粉塵傳感器型號(hào)都測(cè)量總粉塵密度。該總數(shù)包括 1 微米顆粒、2.5 微米顆粒、10 微米顆粒等的濃度。但在實(shí)踐中，當(dāng)總粉塵密度/濃度讀數(shù)非常高時(shí)，例如存在香煙煙霧，大部分檢測(cè)到的濃度都是由PM2.5顆粒引起的。此外，使用這些模擬輸出模型，可以進(jìn)一步分析輸出信號(hào)以區(qū)分煙霧顆粒和室內(nèi)灰塵。

您可以在此處找到兩種灰塵傳感器型號(hào)的詳細(xì)規(guī)格。

氣流設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

GP2Y1014AU0F 灰塵傳感器不包括任何內(nèi)置風(fēng)扇或內(nèi)部電阻加熱元件來為傳感器提供氣流（請(qǐng)注意，規(guī)格并未表明需要任何氣流）。這在提供傳感器定向和定位方面的靈活性方面可能是有利的。但是，考慮是否需要至少在應(yīng)用程序中設(shè)計(jì)一些氣流是一個(gè)好主意。提供一些氣流（來自風(fēng)扇、自然對(duì)流或風(fēng)）將使傳感器能夠更快地對(duì)灰塵濃度的變化做出反應(yīng)。添加一個(gè)迷你 20x20mm 或 25x25mm 外部風(fēng)扇等選項(xiàng)將引入額外的設(shè)計(jì)考慮因素，例如風(fēng)扇可靠性、噪聲和成本。總而言之，雖然氣流不是嚴(yán)格要求的，

灰塵傳感器放置

我找到了夏普的數(shù)據(jù)表，其中提到了灰塵傳感器的定位方式。

傳感器有兩個(gè)面：一個(gè)是金屬的，另一個(gè)是塑料的，上面有印刷。這些側(cè)面之間有一個(gè)通孔，IR LED 位于此處，灰塵將被檢測(cè)到。金屬部分應(yīng)朝向盒子的外側(cè)，較小的孔應(yīng)位于右側(cè)。此外，連接到插針插座的電線應(yīng)朝下。

方向似乎很重要，以盡量減少?gòu)膫鞲衅鞅趁孢M(jìn)入的光線，這會(huì)對(duì)讀數(shù)產(chǎn)生負(fù)面影響。

他們還建議添加一個(gè)粗網(wǎng)，以阻止大的房屋灰塵進(jìn)入圍欄并被困在那里，我用一塊蚊帳制作了它，并用雙面膠帶將其粘合。您可以定期使用真空吸塵器來保持外殼無灰塵。

我將傳感器放在外殼的背面。我的主要關(guān)注點(diǎn)是小顆粒而不是室內(nèi)灰塵，因此這也應(yīng)該避免灰塵堆積，因?yàn)榭自趥?cè)面而不是頂部，以收集掉落在那里的所有東西。

Sharp 傳感器沒有任何用螺絲安裝的孔，并且有一些奇怪的邊距，可能會(huì)給您帶來一些問題。我只是使用中性硅膠將其粘在外殼內(nèi)部。我想我也可以使用雙面膠帶，但我擔(dān)心任何持久的氣味會(huì)影響 VOC 傳感器。我上次使用熱膠時(shí)真的很不滿意（不粘或保持良好），但我可能對(duì)我更新更好的熱膠槍有更好的體驗(yàn)，所以如果你相信熱膠，那就去吧。

準(zhǔn)確性

數(shù)據(jù)表提到了 15% 的準(zhǔn)確度，這對(duì)于廉價(jià)傳感器來說已經(jīng)相當(dāng)不錯(cuò)了。我讀到的所有關(guān)于該傳感器的技術(shù)論文都得出結(jié)論，它具有良好的線性度，并且可以根據(jù)精密儀器進(jìn)行校準(zhǔn)以提供更準(zhǔn)確的讀數(shù)。溫度、濕度、顆粒大小、顆粒組成，甚至隨機(jī)漂移都會(huì)產(chǎn)生一些影響，這些影響很難或不可能減輕，但對(duì)于非關(guān)鍵測(cè)量來說似乎足夠有用。

GP2Y1014AU0F 連接器電纜

Sharp GP2Y1014AU0F 使用與 GP2Y1010AU0F 型號(hào)相同類型的6 針連接器。GP2Y1010AU0F 傳感器的早期迭代使用 JST（日本無焊端子）連接器S6B-ZR-SM4A 。但是這兩個(gè)傳感器的所有新生產(chǎn)版本現(xiàn)在都使用 JCT 連接器11501W90-6P-S-HF ，它應(yīng)該與舊 JST 兼容連接器。這一切意味著，如果您有用于 GP2Y1010AU0F 的舊電纜線束，則該電纜也應(yīng)該可以很好地與 GP2Y1014AU0F 配合使用。下表和下圖顯示了 GP2Y1014AU0F 的引腳分配。

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GP2Y1014AU0F 引出線

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下圖是 GP2Y1014AU0F 及其連接器電纜的圖片。

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使用灰塵傳感器

GP2Y1014AU0F的規(guī)范對(duì)于如何連接傳感器不是很清楚。在GP2Y1010AU0F 型號(hào)的應(yīng)用說明中可以找到一個(gè)更好的示例。GP2Y1010AU0F 和 GP2Y1014AU0F 都需要相同的電路，該電路由一個(gè)電阻器（150 歐姆）和一個(gè)電容器（220 uF）組成，旨在使傳感器LED脈沖開關(guān)，而不是連續(xù)運(yùn)行。隨著時(shí)間的推移，LED 的強(qiáng)度會(huì)降低，而對(duì) LED 發(fā)出脈沖有助于延長(zhǎng)其使用壽命。下圖來自 Sharp 的應(yīng)用筆記（第 6-1 節(jié)），顯示了一個(gè)示例電路。

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應(yīng)用說明進(jìn)一步指出（見下圖）LED 應(yīng)每10 毫秒脈沖一次，使用0.32毫秒的脈沖持續(xù)時(shí)間或?qū)挾?/font>。LED 點(diǎn)亮后，應(yīng)用說明會(huì)在 LED 點(diǎn)亮后0.28 毫秒（或 280 微秒）后對(duì)生成的模擬輸出電壓進(jìn)行采樣。所有這些都是在我創(chuàng)建的庫(kù)中完成的，它還負(fù)責(zé)偏移校正和通過平均減少噪聲。

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需要注意的關(guān)鍵連接是：

• 灰塵傳感器LED端子連接到數(shù)字（我的情況下為 pin14）， 它將用于打開或關(guān)閉傳感器 LED 脈沖。
• 灰塵傳感器Vo端子連接到模擬輸入引腳A0 ，用于讀取傳感器的輸出電壓。

傳感器校準(zhǔn)

GP2Y1014AU0F 傳感器輸出一個(gè)隨 PM/灰塵密度線性變化的電壓讀數(shù)。有必要進(jìn)行一些校準(zhǔn)，將這些輸出電壓轉(zhuǎn)換為所需的 PM/灰塵密度值，單位為 ug/m3。如下所述，此校準(zhǔn)有兩個(gè)方面。

偏移校正

即使在完全干凈、零灰塵的環(huán)境中，GP2Y1014AU0F 傳感器也會(huì)輸出一個(gè)非零電壓值，稱為Voc 。這種行為實(shí)際上很有用，因?yàn)槟梢暂p松判斷傳感器是否正常工作。GP2Y1014AU0F規(guī)范指出 Voc 的典型值為0.6Volts 。您可以從該傳感器的輸出電壓 (V) 與灰塵密度 (mg/m3) 的關(guān)系圖中看到此偏移（參見 Y 軸截距）。

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更復(fù)雜的是，傳感器具有隨機(jī)漂移。這個(gè)基線在運(yùn)行時(shí)不斷變化，通常是增加。

為糾正此問題，圖書館會(huì)在提供足夠閱讀量的情況下為您提供新的基準(zhǔn)候選。草圖以 1 分鐘的間隔設(shè)置此新基線。通過這種技術(shù)，我設(shè)法消除了漂移。

閱讀更多關(guān)于圖書館如何運(yùn)作的信息。

個(gè)人印象

我對(duì)這個(gè)傳感器印象不深。在正常室內(nèi)環(huán)境中通常達(dá)到的低粉塵水平下，我通常達(dá)到 5 – 25 微克/立方米。我真的無法判斷傳感器是否提供準(zhǔn)確的結(jié)果，因?yàn)槲业?Tefal 空氣凈化器似乎并沒有將這些值降低太多。在 15% 的規(guī)定精度下，我不期望真正準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，而且我什至不知道這 15% 適用于什么（較低的值，較高的值？）。我本來期望像 ±25 ug/m3 之類的準(zhǔn)確度聲明有更好的想法，而不是沒有任何其他信息的 15% 精度。如果我在傳感器的孔中插入一個(gè)物體，讀數(shù)會(huì)達(dá)到最大值（~500）。還嘗試使用香煙煙霧，我確實(shí)得到了恒定值，例如 (50 – 200 ug/m3)。所以它似乎確實(shí)檢測(cè)到粒子，但我真的不能說準(zhǔn)確度。要么我的空氣凈化器在去除顆粒物方面做得很差，即使它有 4 個(gè)過濾器（一個(gè)塑料網(wǎng)狀過濾器、一個(gè)碳過濾器、一個(gè) HEPA 過濾器和一個(gè)用于甲醛的 NanoCaptur 過濾器），要么傳感器的精度足以說明空氣足夠干凈或被污染（檢測(cè)煙霧或真正污染的情況）。一旦我有新數(shù)據(jù)，我會(huì)更新這個(gè)。

也可以看看：

• 夏普 GP2Y1014AU0F 規(guī)格
• 夏普 GP2Y1014AU0F 應(yīng)用說明
• 夏普 GP2Y1010AU0F - 粉塵密度轉(zhuǎn)換
• 鋒利的灰塵傳感器陣容
• 帶便攜式電池的 PM2.5 監(jiān)測(cè)器（搜索 PM2.5）
• 調(diào)查使用商品粉塵傳感器進(jìn)行顆粒物嵌入式測(cè)量
• 建筑工地環(huán)境監(jiān)測(cè)粉塵傳感器對(duì)比實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)
• 使用低成本傳感器和 Arduino 平臺(tái)測(cè)量室內(nèi)空氣中的 PM2.5 濃度
• 用于顆粒物測(cè)量的三種低成本顆粒傳感器的實(shí)驗(yàn)室評(píng)估和校準(zhǔn)

溫度和濕度對(duì)空氣質(zhì)量的影響

我使用 DHT22 作為溫度和濕度傳感器。它使用單線定制數(shù)據(jù)接口，可由 3.3V 供電。

我使用了 DHTesp 庫(kù)，它非常易于使用。

它是一個(gè)慢速傳感器，所以只要您的讀取頻率不超過 2 秒，就可以了。

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技術(shù)細(xì)節(jié)

• 低成本
• 3 至 5V 電源和 I/O
• 轉(zhuǎn)換期間最大 2.5mA 電流使用（請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)）
• 適用于 0-100% 的濕度讀數(shù)，精度為 2-5%
• 適用于 -40 至 80°C 溫度讀數(shù) ±0.5°C 精度
• 不超過 0.5 Hz 采樣率（每 2 秒一次）
• 機(jī)身尺寸 27mm x 59mm x 13.5mm (1.05" x 2.32" x 0.53")
• 4 針，0.1" 間距

數(shù)據(jù)線和 VCC 之間通常需要一個(gè) 1 – 10k 的上拉電阻，具體取決于線長(zhǎng)（通常為 4.7k）以避免超時(shí)或凍結(jié)等通信問題。有一些 DHT22 變體安裝在一個(gè)包含電阻器的模塊上。我必須承認(rèn)我沒有對(duì)我的任何 DTH22 使用上拉（將它們與 ESP8266 和 ESP32 一起使用），因?yàn)闆]有它它工作得很好，甚至沒有啟用內(nèi)部上拉，但你可能應(yīng)該添加一個(gè)外部電阻。我可能運(yùn)氣不錯(cuò)，因?yàn)槟J(rèn)情況下使用的 GPIO 引腳可能已上拉。

溫濕度傳感器放置

我沒有找到有關(guān)制造商如何建議放置的任何信息，我想這無關(guān)緊要。我沒有那么多放置選項(xiàng)，因?yàn)槲沂艿狡渌麅蓚€(gè)傳感器放置的限制。所以決定使用頂壁，傳感器水平放置，用木鑿切一個(gè)矩形孔，然后用十字螺絲和螺母從頂壁安裝傳感器，這樣一半在里面，一半在外面. DHT22有一個(gè)類似塑料網(wǎng)的保護(hù)裝置，應(yīng)該有助于防止灰塵堆積，但我預(yù)計(jì)它會(huì)及時(shí)沾上灰塵并對(duì)讀數(shù)產(chǎn)生小程度的影響，即使我打算使用吸塵器進(jìn)行維護(hù)。理想情況下，您應(yīng)該為您的項(xiàng)目準(zhǔn)備一個(gè)更大的盒子，并將溫度傳感器放置在遠(yuǎn)離熱源的位置，例如 ESP8266 或 VOC 傳感器。

我使用了一個(gè)較小的盒子，并決定將溫度傳感器放在頂壁上，與 ESP8266 和 Voc 傳感器相反的方向。即使我對(duì)底部的溫度傳感器進(jìn)行了隔熱，從盒子中吸收熱量，仍然存在明顯的熱影響（0.7 - 1.2 攝氏度）。來自 NodeMCU 的穩(wěn)壓器正在釋放額外的差異，從源的 ~5v 到芯片運(yùn)行所需的 3.3v 作為熱量，導(dǎo)致 0.1 – 0.35 瓦的耗散。ESP8266 也會(huì)發(fā)熱，尤其是在使用 WiFi 時(shí)。VOC 傳感器的熱板肯定也會(huì)產(chǎn)生熱量，但影響很小，因?yàn)樗梅旁陧敱谏?，?duì)流應(yīng)該將熱量帶到外面。

完全消除熱影響的最好方法是將溫度傳感器放在盒子外面，但我不想讓電線伸出來，可能還有另一個(gè)盒子用于傳感器，我認(rèn)為它很難看。我的設(shè)計(jì)顯然不理想，但就像我說的，如果箱子更大，與熱源的距離足夠遠(yuǎn)，通風(fēng)孔更多，產(chǎn)生對(duì)流效應(yīng)，也許還可以提高隔熱性能，這些影響是可以減輕的。

盡管如此，我得到的熱影響是相當(dāng)恒定的，并且可以使用線性校準(zhǔn)因子輕松校正，所以我對(duì)結(jié)果并沒有那么失望。

準(zhǔn)確性

根據(jù)規(guī)格，精度應(yīng)該非常好：溫度為 ±0.5° C，濕度為 ±2-5%。許多人提到他們使用這些傳感器的準(zhǔn)確性很差，并且讀數(shù)因傳感器而異。不能說我證??實(shí)了這一點(diǎn)。這是我使用的第二個(gè) DHT22 傳感器，到目前為止我沒有發(fā)現(xiàn)任何精度問題。讀數(shù)與其他傳感器非常一致，完全在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。我又買了兩個(gè)，如果在不同項(xiàng)目中使用時(shí)發(fā)現(xiàn)與這些不一致，我會(huì)更新它。

我將我的熱補(bǔ)償結(jié)果與 Sparkfun Si7021（精度 ±0.4° C）等精確傳感器進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)它們通過使用 0.982 作為校準(zhǔn)因子完美匹配，在 25° C 時(shí)讀數(shù)減少了約 0.6° C。

個(gè)人印象

只使用一個(gè) GPIO 引腳，價(jià)格便宜，精度高，對(duì)這個(gè)傳感器非常滿意。

有機(jī)發(fā)光顯示器

這個(gè)項(xiàng)目真的不需要顯示器，因?yàn)樗鼘?shù)據(jù)發(fā)送到 Blynk，我為它構(gòu)建了一個(gè)漂亮的移動(dòng)用戶界面，但它也非常適合物理屏幕上的一些基本數(shù)據(jù)。

我選擇了一個(gè) 128x32 像素的 OLED 顯示器，基于 SSD1306 芯片組。

這些廉價(jià)的單色顯示器非常明亮，因此您也可以在黑暗中輕松使用它們。您可以使用它來單獨(dú)渲染每個(gè)像素，這樣您就可以顯示具有不同字體和大小、形狀的文本，甚至可以制作炫酷的不閃爍動(dòng)畫。

為了控制此顯示，我使用了 Adafruit_SSD1306 和 Adafruit_GFX 庫(kù)。

平均而言，顯示器使用 3.3V 電源提供的電流約為 20mA。

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為了連接顯示器，我使用了 I2C 總線，因此顯示器與 VOC 傳感器共享這條總線。我依賴于 VOC 傳感器的內(nèi)部上拉。我不知道我是否需要在數(shù)據(jù)線上添加額外的上拉電阻，但我確實(shí)遇到了這兩個(gè)設(shè)備在同一總線上的問題。我設(shè)法通過以下方式解決了它們：

• 通過將 VOC 傳感器設(shè)置為模式 2，將 VOC 傳感器讀取頻率從每秒降低到每 10 秒。I2C 以這種方式凍結(jié)的頻率要低得多（一天幾次，而在模式 1 下每天凍結(jié)數(shù)百次）
• 檢測(cè)總線凍結(jié)并執(zhí)行恢復(fù)序列以清除總線，這使 VOC 傳感器和 OLED 再次工作。

如果單獨(dú)連接它們，它們可以毫無問題地工作。

這可以通過添加額外的上拉電阻來解決，或者它可能只是硬件或庫(kù)不兼容。我把盒子粘上了，我對(duì)軟件修復(fù)的工作方式?jīng)]有任何問題，所以我沒有真正的理由去深入挖掘，但我建議你更多地調(diào)查拉起的東西或?qū)ふ也煌膸?kù)，如果你決定將這兩個(gè)組件與在模式 1 下工作的 VOC 傳感器一起使用。

顯示屏提供每種類型傳感器的基本信息，這些信息以 10 秒的間隔依次呈現(xiàn)。您可以使用按鈕導(dǎo)航到下一個(gè)信息部分。

配置

有一個(gè)名為的示例配置Config.h.sample，您應(yīng)該將其用作配置模板。只需將此文件另存為Config.h并調(diào)整設(shè)置，如 Blynk 令牌、WiFI 設(shè)置、GPIO 引腳、超時(shí)等。

電路板和連接

我使用的是基于 ESP8266 的 NodeMCU 開發(fā)板，但您可以將不同的開發(fā)板和不同的引腳用于此代碼。它應(yīng)該適用于任何 Arduino 兼容板。以下是默認(rèn)引腳：

const uint8_t DHT_PIN = 10;            // DHT22 temperature sensor Data pin
const uint8_t INDICATOR_LED_PIN = 15;  // Led indicator output pin
const uint8_t SHARP_LED_PIN = 14;      // Sharp Dust/particle sensor Led Pin
const uint8_t SHARP_VO_PIN = A0;       // Sharp Dust/particle analog out pin used for reading 
const uint8_t BUTTON_PIN = 12;         // front button input pin
const uint8_t DOUT1_PIN = 13;          // digital output 1 (ex: lights relay, mosfet, transistor)
const uint8_t DOUT2_PIN = 16;          // digital output 2 (ex: Air conditioning remote control IR led)