DFRobot GP2Y1010AU

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для оптического датчика пыли DFRobot GP2Y1010AU.

Описание и принцип работы

DFRobot GP2Y1010AU — это оптический датчик определения концентрации пыли в воздухе, в первую очередь разработанный для обнаружения табачного дыма и мелкодисперсной пыли (частицы размером около 0.8 мкм и более).

Принцип работы: В датчике используется метод оптического рассеяния. Он содержит инфракрасный светодиод (IR LED) и фотодиод, расположенные под углом друг к другу внутри специальной камеры. Воздух с частицами пыли проходит через эту камеру. Светодиод испускает луч света, который, попадая на частицы пыли, рассеивается. Рассеянный свет улавливается фотодиодом. Чем выше концентрация пыли, тем больше интенсивность рассеянного света. По этому сигналу микроконтроллер может рассчитать приблизительную концентрацию.

Ключевые особенности:

• Простота подключения: Требуется только один аналоговый пин и один цифровой пин Arduino или другого контроллера.
• Низкое энергопотребление: Позволяет использовать в портативных устройствах.
• Компактность: Небольшие габариты для встраивания в проекты.
• Аналоговый выход: Выдает напряжение, пропорциональное запыленности.

Типичные области применения:

• Мониторы качества воздуха в помещениях.
• Системы вентиляции и очистки воздуха (умные вытяжки, очистители).
• Детекторы табачного дыма.
• Промышленные системы мониторинга пыли (в неагрессивных средах).
• Образовательные и DIY-проекты по экологии.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Модель датчика | Sharp GP2Y1010AU0F (основной сенсорный элемент) | | Определяемые частицы | Табачный дым, бытовая и промышленная пыль (от ~0.8 мкм) | | Выходной сигнал | Аналоговое напряжение (пропорционально запыленности) | | Рабочее напряжение | 5 В ± 0.5 В (постоянного тока) | | Потребляемый ток | Максимальный: 20 мА (в момент вспышки IR LED), средний — ниже | | Чувствительность | 0.5 В / (0.1 мг/м³) (для табачного дыма) | | Эффективный диапазон| Прибл. 0 до 0.5 мг/м³ (оптимально для обнаружения дыма) | | Время отклика | Менее 10 секунд | | Рабочая температура | -10°C до +65°C | | Срок службы | До 5 лет (при работе 24/7) | | Размеры (плата DFRobot)| Около 60 x 45 мм (без учета выступа датчика) | | Особенность работы | Требуется цифровой сигнал (импульс) для управления подсветкой IR LED и последующее чтение аналогового сигнала. |

Важное примечание: Датчик не является высокоточным измерительным прибором. Он хорошо показывает относительные изменения и наличие загрязнения, но для получения абсолютных, калиброванных значений в мкг/м³ (особенно PM2.5/PM10) требуются сложные алгоритмы и калибровка в контролируемой среде. Он идеален для проектов типа "чисто/грязно" или для отслеживания динамики.

Парт-номера и совместимые модели

1. Оригинальная модель DFRobot:

• SEN0171 — Это официальный код товара на сайте DFRobot. Данная версия представляет собой плату с установленным сенсором Sharp, подтягивающими резисторами и конденсатором для фильтрации питания, что упрощает подключение.

2. Базовый сенсорный элемент (производитель Sharp):

• GP2Y1010AU0F — Это основной и оригинальный номер детали от Sharp. Именно этот модуль установлен на платах DFRobot и большинства других производителей. Все остальные модели являются его клонами или аналогами.

3. Прямые аналоги и совместимые модели (полные аналоги GP2Y1010AU0F):

Эти датчики имеют идентичную распиновку, электрические характеристики и принцип работы. Их можно использовать как прямую замену, часто меняется только конструктив корпуса или платы:

• Sharp GP2Y1014AU — Более новая версия, но с теми же ключевыми параметрами.
• Датчики от других производителей компонентов: Многие китайские производители выпускают совместимые модули. Они могут маркироваться как:
  • GP2Y1010AU (без "0F")
  • GP2Y1010
  • ZH03A (некоторые версии) — требует проверки распиновки!
• Модули от поставщиков DIY-электроники: Платы с маркировкой "Dust Sensor", "Optical Dust Sensor", которые явно основаны на Sharp GP2Y1010AU0F. Например, модули от CQRobot, HiLetgo, Seeed Studio (Grove - Dust Sensor).

4. Более совершенные аналоги (с цифровым выходом):

Эти датчики решают ту же задачу, но имеют встроенный контроллер и цифровой интерфейс (UART или I2C), что упрощает калибровку и получение данных. Они не являются прямыми "drop-in" заменами, но их стоит рассмотреть для новых проектов:

• Plantower PMS серии (PMS5003, PMS7003): Фактический отраслевой стандарт для DIY мониторинга PM2.5. Выдают точные цифровые данные по концентрации частиц разных размеров (UART).
• Sensirion SPS30: Высокоточный датчик с лазерным принципом и интерфейсами I2C/UART.
• Honeywell HPMA115S0: Еще один качественный цифровой датчик (UART).
• Sharp GP2Y1051AU0F (более ранняя цифровая модель от Sharp).

Вывод

DFRobot SEN0171 (на базе Sharp GP2Y1010AU0F) — отличный, проверенный и недорогой выбор для начала работы с детектированием пыли и дыма, где важна относительная оценка загрязнения. Для проектов, требующих точных, калиброванных данных о концентрации PM2.5 и PM10, рекомендуется сразу рассматривать более современные цифровые датчики, такие как Plantower PMS5003.