0,3.7)是固定的，直线的另外一 点(〇，V。。)的确定方式满足如下要求：
[0062] 首先，把产品板放到充满一定浓度的标准气体密闭容器中，所述标准气体的浓度 为200ppm;然后，将目标值显示通过控制按钮中的向上按钮、向下按钮调整至此浓度 20化pm，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；
[0063] PM2.5传感器采样根据下述算法计算得到电压值：
[0065] 上式中各符号的含义:fADCx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；
[0066] 通过下述公式计算所需标准气体的浓度f temp:
[0068] 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。。为浓度为 0时的传感器的电压值;Vo为通入一定气体后的传感器的电压值；
[0069] 标定时要求根据不同设备的差异修改V。。值，W达到同步一致性的目的；通过W下 公式计算V。。值：
[0072]上式中各符号的含义:Vo为通入一定浓度气体后(如20化pm)的传感器的电压值;f。 为通入气体的浓度值;Voc为浓度为0时的传感器的电压值，f C为2(K)ppm; V日为2(K)ppm下的电 压值；
[0073] 标定完成后，在各产品板对应位置显示标定结果；
[0074] 即根据最后的V。康达式，需要输入Vo、fc的值，W求解问题。
[0075] 标定原理说明：标定主要是为了确定V。。点的数值，对于每个传感器来说，该数值会 有差异。
[0076] 本实施例所述标定方法包括两种板:PM2.5产品板即待标定板1和PM2.5标定板(本 发明中简称为标定板2);参照附图1(图1为总体关系简图），待标定板1与标定板2通过串口 进行通信。
[0077] 对图2的说明：
[007引图2为实施例1中PM2.5产品板即待标定板1的原理图；
[0079] 其工作原理比较简单，即MCU1先读取PM2.5传感器的数值，随后依照读取的数值， 输出模拟量或输出串口数值。其中，模拟量输出，为了使产品的输出电阻为零或趋于零，加 入了一个电压跟随放大器。系统的详细功能如下：
[0080] 1、PM2.5产品板与外部板通过串口通信；
[0081 ] 2、PM2.5产品板输出模拟量；
[0082] 3、MCU1与PM2.5模块按如下方式进行通信:MCUl先向PM2.5模块发送PWM信号（周期 为0.32ms )，然后MCUl在一个确定时刻(0.28ms)读取PM2.5模块的电压值。
[0083] 对图3的说明：图3为实施例1中标定板2的原理图。
[0084] 其工作原理也比较简单，首先显示目标值，目标值的显示是通过数码管显示的，其 与MCU2之间的通信协议为I2C协议。其次，PM2.5产品板显示读数也是通过数码管显示的，其 与MCU2之间的通信协议也为I2C协议。再次，MCU2与待标定板通信，主要有两个作用:读取每 个PM2.5模块的数值;标定完成后，将V。。的数值写入每个PM2.5模块。最后，标定板的按键板 上有向上、向下、标定=个按钮。其中，向上、向下按钮是使标定数值增大或减小。标定按钮 按下后，标定板进入标定状态。
[0085] UMCU2通过检测不同的电压，来判断如何操作按键调整参数；
[0086] 2、目标值显示与MCU通过I2C总线进行通信；
[0087] 3、？12.5产品板显示读数与1抓2通过12(：总线进行通信，标定结果也通过此显示部 分显示。
[0088] 补充的原理说明：
[0089] 1、由上面列表得知V。。的值的取值范围为0~1.5V，运一点是不确定的点，对每个 PM2.5传感器都是不同的。
[0090] 2、确定V。。，必须先确定一直线，只要直线确定，则该直线与坐标轴Y轴，必经过一个 确定点，该点为(0，v。。）。
[0091] 3、确定一直线必须要两个确定的点，那其中一点：（500,3.7)已确定。
[0092] 4、直线的另外一点的确定方式：
[0093] A.把PM2.5产品板即待标定板I放入一定浓度(本例中浓度为2(K)ppm)的标准气体， 此浓度值通过标准设备精密测得。
[0094] B.将目标值显示通过按键板的向上、向下按键调整至此浓度(200ppm);
[0095] C.按标定按钮，标定板开始标定。
[0096] 然后运行软件开始标定：
[0097] 即参照公式：
[0099] 上式中：Vo为通入一定浓度气体后（如20化pm)的传感器的电压值;fC为通入气体的 浓度值；
[0100] 标定完成后，在显示每个产品板数值的位置显示标定结果。
[0101] 本实施例的优点：本方法填补了技术空白，所述方法简单、容易操作。标定可W明 显提高技术效果，大大有利于保证PM2.5传感器的精度。本标定方法，改变了 PM2.5传感器的 标定方法，改善了 PM2.5传感器的精度。可W应用于同类型的PM2.5传感器的标定。其具有可 预期的较为巨大的经济价值和社会价值。
【主权项】
1. 一种PM2.5传感器标定方法，目标要求为:传感器测量范围：O~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⑵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。。的值的取值范围为0~1.5V; 确定V。。的值，必须先确定一条直线，设该直线与Y轴交点为(0，V。。），另一已知点（500， 3.7)，则(0，V。。)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：上式中各符号的含义:f ADa为米样值;4.096V为满量程的电压值；1023为满量程的米样 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 :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。。为浓度为O时 的传感器的电压值;Vo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。。值，以达到同步一致性的目的；通过以下公式 计算V。。值：上式中各符号的含义:V〇为通入一定浓度气体后(如200ppm)的传感器的电压值;f。为通 入气体的浓度值;V。。为浓度为0时的传感器的电压值，f c为200ppm; Vo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。。表达式，需要输入V〇、f。的值，以求解问题。
【专利摘要】一种PM2.5传感器标定方法：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)放入密闭气箱中并通入一定浓度标准气体，待气箱内气体浓度稳定后开始数据采集：首先，标定板(2)中的控制器向PM2.5传感器发送周期为0.32ms的脉宽调制信号，然后控制器在0.28ms后读取PM2.5传感器模块的电压值并将其作为采样值作为标定的基础数据；然后将标定板(2)移出，通入纯净空气；待气箱内气体浓度稳定后通入一定浓度的标准气体，验证标定结果。本发明方法简单、易于操作。大大有利于保证PM2.5传感器的精度。其具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。
【IPC分类】G01N15/06
【公开号】CN105527207
【申请号】CN201610034464
【发明人】黄向向, 王振民, 郑伟存
【申请人】罕王微电子（辽宁）有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月19日