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GP2Y1014AU0F粉尘传感器引脚图_工作原理_应用特点

IC先生 IC先生 4641 2023-05-10 17:45:25

GP2Y1014AU0F是一种光学粉尘传感器,这意味着它通过使用光学传感系统(例如光源)来感应灰尘,可以用于检测空气中的灰尘颗粒。此外,它还可用于测量空气质量。

GP2Y1014AU0F内部电路由一个简单的红外发光二极管和一个光电晶体管组成。这两个光学操作电子元件都放置在彼此对角的位置。这种灰尘传感器利用空气中灰尘的反射光来检测灰尘。

与此同时,GP2Y1014AU0F还可以识别室内灰尘中的烟雾,例如香烟烟雾,并根据空气中的灰尘量产生一系列输出电压脉冲。

GP2Y1014AU0F

规格参数

产品属性 属性值
产品种类: 空气质量传感器
Dust
+65°C
–10°C
5V
600mV
电流额定值: 11mA
安装风格: SMD/SMT
封装: Tray
灵敏度: 0.5 V/(100 ug/m3)
电源电压-最大: 5.5V
电源电压-最小: 4.5V
单位重量: 17g

规格特性

  • 低电流消耗(最大20mA)使其易于与Arduino、TM4C123、ESP32等微控制器连接。因此,不需要任何外部电子元件。
  • 可以检测空气中的灰尘颗粒和烟雾。
  • 根据空气中粉尘浓度提供模拟电压输出,灵敏度0.5V/(100µg/m3)。这意味着它可以检测到的最小可检测灰尘尺寸为0.5µm。
  • 标准工作电压范围:4.5V至5.5V。
  • 紧凑的设计和尺寸:1.81 x 1.18 x 0.69英寸(46.0 x 30.0 x 17.6毫米)。
  • GP2Y1014AU0F灰尘传感器的响应时间小于一秒。换句话说,它可以在不到一秒的时间内感应到灰尘颗粒,并提供模拟电压输出。

引脚配

这种光学灰尘传感器带有六个引出线,下图显示了GP2Y1014AU0F传感器的引脚排列:

引脚配置

引脚配置说明:

Pin 引脚名称 功能描述
1 V-LED 通过光电晶体管为IR LED提供Vcc,将5V连接到此引脚。
2 LED–GND 将电源的接地端子连接到该引脚,它是IRED的接地引脚。
3 LED 此引脚用于切换IRLED以发射红外光。
4 S-GND GP2Y1014AU0F光学灰尘传感器接地脚。
5 VOUT 引脚根据空气中灰尘颗粒的浓度产生模拟电压脉冲。
6 VCC Vcc引脚为光学传感器供电,工作电压在4.5V至5V之间。
注意:GP2Y1014AU0F粉尘浓度测量传感器在正常工作条件下仅消耗20mA电流。因此,可以直接从用于为微控制器供电的同一电源供电。另外,也可以直接用Arduino板载的5V信号给它供电。 

工作原理

GP2Y1014AU0F传感器电路由一个红外发光二极管和一个光电晶体管组成。它还有一个进气阀,让空气通过传感器。IR LED和光电晶体管都对角放置在进气阀附近。

GP2Y1014AU0F模块

该传感器的基本工作原理是光,更具体地说是光散射原理。空气通过进气阀进入传感器,在进气阀中反复切换的红外LED灯落在空气上。这种红外线照亮了空气中的灰尘颗粒。作为响应,产生散射光信号。该散射光信号由光检测器光电晶体管检测。光检测器电路的输出由多路信号放大电路放大。之后,处理放大的光信号以获得空气中灰尘颗粒的浓度。 

原理图

最后,光学灰尘传感器根据空气中灰尘颗粒或烟雾的浓度在Vo引脚上产生模拟电压信号。 这里需要注意的最重要的一点是,输出电压的大小取决于光检测器电路检测到的散射光的强度。此外,散射光的强度取决于空气中灰尘颗粒的浓度。 

简而言之,灰尘颗粒浓度越高,输出电压就越大。 

与微控制器连接

要将GP2Y10光学传感器与Arduino等微控制器连接,只需要一个模拟引脚来读取传感器的模拟电压输出。除此之外,还需要一个数字输出引脚来切换GP2Y10 传感器的红外LED。因此,可以将GP2Y10灰尘传感器与任何具有一个ADC通道和至少一个数字输出引脚的微控制器连接。 

例如,Arduino有5个ADC或模拟通道,可用于测量光学灰尘传感器的输出电压值。此外,Arduino还支持10个数字输入输出引脚。所以,可以使用这些引脚中的任何一个来切换GP2Y10的红外LED。  

Arduino Uno引脚配置

主要应用

  • 空气净化系统 
  • 烟雾探测器 
  • 空气过滤设备

封装设计参数

下图显示了光学灰尘传感器的二维模型,它具有紧凑的尺寸,适用于工业应用。此二维模型有助于设计GP2Y1014AU0F光学灰尘传感器的PCB封装。

封装设计参数

GP2Y1014AU0F和GP2Y1051AU0F区别

GP2Y1014AU0F和GP2Y1051AU0F都是Sharp公司生产的紫外线(UV)传感器,但它们有以下区别:

  1. 检测波长范围不同:GP2Y1014AU0F检测的是UV-A波段(315-400nm)和UV-B波段(280-315nm),而GP2Y1051AU0F仅检测UV-A波段(320-400nm)。

  2. 感测元件不同:GP2Y1014AU0F采用紫外线敏感管和光电二极管作为探测元件,而GP2Y1051AU0F则采用紫外线敏感管和光电三极管。

  3. 输出电压范围不同:GP2Y1014AU0F的输出电压范围是0-5V,而GP2Y1051AU0F的输出电压范围是0.1-3.1V。

  4. 尺寸不同:GP2Y1014AU0F的尺寸为45.0mm x 20.0mm x 12.0mm,而GP2Y1051AU0F的尺寸为29.4mm x 16.4mm x 10.9mm。

所以,根据应用需要,选择适合的传感器型号可以提高传感器的精度和灵敏度,满足不同应用场景的需求。

总结

GP2Y1014AU0F是一种紫外线(UV)传感器,可用于检测环境中的紫外线辐射强度,并将检测到的信号转换为电压输出。

GP2Y1014AU0F采用了紫外线敏感管和光电二极管作为探测元件,能够测量UV-A波段(315-400nm)和UV-B波段(280-315nm)的辐射强度。传感器的输出电压随着紫外线辐射强度的变化而变化,输出电压值在0-5V之间。

该传感器的特点包括精度高、响应速度快、尺寸小、低功耗等。它可以广泛应用于紫外线辐射强度的测量,例如太阳辐射强度测量、紫外线灯管功率监测、紫外线消毒设备控制等领域。

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