一提到激光，很(hěn)多(duō)人(rén)首先會(huì)想到的是科幻影(yǐng)片中各種造型各異，威力強大(dà)的激光武器(qì)。事實上(shàng)，除了軍事領域外激光技(jì)術(shù)被大(dà)量應用于照明(míng)、測距、切割和(hé)IT等領域。例如這些(xiē)年VCD、DVD和(hé)藍(lán)光産品的普及，其實都得(de)益于激光技(jì)術(shù)的逐步發展。
　　
　　激光的英文單詞LASER來(lái)源于英文詞組“受激輻射的光放大(dà)”的首字母縮寫。，LASER在我國被簡單地音(yīn)譯為(wèi)雷射，1964年在我國科學家(jiā)錢(qián)學森(sēn)建議下改稱“激光”。那(nà)麽，究竟什麽是激光？激光其實是指利用“受激輻射産生(shēng)光放大(dà)”這一特殊的物理(lǐ)現象，所産生(shēng)的光。抛開(kāi)晦澀懂的物理(lǐ)學術(shù)語，與普通(tōng)的可(kě)見光相比，激光具有(yǒu)：相幹性高(gāo)、方向性強、單色性好以及功率密度高(gāo)的特點。打個(gè)形象點的比方，激光光源産生(shēng)的光像大(dà)合唱(chàng)，所有(yǒu)人(rén)的聲音(yīn)都是一個(gè)音(yīn)調而且節奏整齊；而普通(tōng)可(kě)見光源産生(shēng)的光就好像是茶館店(diàn)裏喧鬧聲，叽叽渣渣，雜亂無序。因此，激光能夠被彙聚成非常集中的平行(xíng)光束，并且能在很(hěn)長距離內(nèi)保持較小(xiǎo)的擴散角度和(hé)較高(gāo)的功率密度。常見的激光器(qì)一般分為(wèi)：固體(tǐ)激光器(qì)，氣體(tǐ)激光器(qì)以及半導體(tǐ)激光器(qì)（俗稱激光LED）三大(dà)類。在儀表級激光粒子計(jì)數(shù)器(qì)領域，一般采用（氦氖）氣體(tǐ)激光器(qì)作(zuò)為(wèi)光源。在粉塵傳感器(qì)領域，由于受成本約束，一般采用激光LED作(zuò)為(wèi)光源。紅外LED是發射波長在紅外段的發光二極管，常見波長一般在850nm~940nm左右，廣泛應用于安防、通(tōng)信、遙控和(hé)傳感等領域。由于紅外LED發光波長在可(kě)見光譜以外，配合特定光譜的接收器(qì)，可(kě)以大(dà)幅削弱環境光對接收信号的影(yǐng)響。得(de)益于近年來(lái)紅外LED技(jì)術(shù)的不斷成熟，紅外LED具有(yǒu)：壽命長、發射效率高(gāo)、單色性較好以及方向性較好的特點。這使得(de)紅外LED在傳感器(qì)領域，尤其是粉塵傳感器(qì)行(xíng)業被大(dà)量應用。

　　在當前粉塵顆粒PM2.5檢測領域中，主要采用兩種粉塵傳感器(qì)：紅外粉塵傳感器(qì)和(hé)激光粉塵傳感器(qì)。有(yǒu)些(xiē)朋友(yǒu)對兩者的差别存在疑問。在此，從五個(gè)方面向大(dà)家(jiā)簡要介紹一下。
　　
　　一，結構和(hé)原理(lǐ)
　　
　　紅外原理(lǐ)粉塵傳感器(qì)的結構和(hé)電(diàn)路比較簡單。其光源為(wèi)紅外LED光源，氣流進出風口主要靠電(diàn)阻發熱以獲得(de)熱氣流流動，有(yǒu)顆粒通(tōng)過即輸出高(gāo)電(diàn)平。輸出信号隻有(yǒu)PWM型号。
　　
　　激光傳感器(qì)的結構和(hé)電(diàn)路相對複雜。其光源為(wèi)激光二極管。采樣空(kōng)氣通(tōng)過風扇或鼓風機推動，通(tōng)過複雜設計(jì)的風道(dào)，進行(xíng)檢測。當空(kōng)氣中的細顆粒物進入激光束所在區(qū)域時(shí)，将使激光發生(shēng)散射；散射光在空(kōng)間(jiān)360°都有(yǒu)輻射，我們在适當位置放置光電(diàn)探測器(qì)，使之隻接收散射光，然後經過光電(diàn)探測器(qì)的光電(diàn)效應産生(shēng)電(diàn)流信号，經電(diàn)路放大(dà)及處理(lǐ)後，即可(kě)得(de)到細顆粒物濃度值。輸出信号一般為(wèi)串口輸出。
　　
　　二，價格與成本
　　
　　紅外粉塵傳感器(qì)在業內(nèi)已成熟應用多(duō)年，市場(chǎng)價格大(dà)約在35-50元，激光粉塵傳感器(qì)在市場(chǎng)價格在90-180元。
　　
　　兩者的成本差距，主要是因為(wèi)後者的物料成本中增加了激光發生(shēng)器(qì)和(hé)風機等機構且需要複雜電(diàn)路結構，并有(yǒu)較高(gāo)的技(jì)術(shù)門(mén)檻。
　　
　　三，測量精度
　　
　　紅外原理(lǐ)粉塵傳感器(qì)隻能檢測到1um以上(shàng)的顆粒，測量精度不足。因為(wèi)紅外LED光散射的顆粒信号較弱，隻對大(dà)于1um的大(dà)顆粒有(yǒu)響應，而且又僅用加熱電(diàn)阻來(lái)推動采樣氣流，采樣數(shù)較少(shǎo)，數(shù)據計(jì)算(suàn)完全交由上(shàng)位機進行(xíng)。而激光粉塵傳感器(qì)可(kě)以檢測到0.3um以上(shàng)的顆粒。因為(wèi)自帶高(gāo)性能CPU，采用風扇或鼓風機采集大(dà)量數(shù)據，經由專業顆粒計(jì)數(shù)算(suàn)法分析；綜上(shàng)，在采樣數(shù)、數(shù)據源、算(suàn)法三方面都比紅外粉塵傳感器(qì)更有(yǒu)優勢。
　　
　　四，應用場(chǎng)合
　　
　　由于精度不足，紅外原理(lǐ)傳感器(qì)主要用于工礦揚塵，檢測對象為(wèi)大(dà)粒徑、高(gāo)濃度粉塵，檢測級别是mg/m3，無法準确測量PM2.5的濃度。
　　
　　而激光原理(lǐ)傳感器(qì)主要應用在PM2.5檢測領域，以精度量化PM2.5質量。可(kě)嵌入到家(jiā)用（車(chē)載、手持）空(kōng)氣檢測儀、空(kōng)氣淨化器(qì)中。此外，激光原理(lǐ)傳感器(qì)在物聯網數(shù)據采集、環境質量檢測等領域亦有(yǒu)應用。
　　
　　五，發展趨勢
　　
　　在激光粉塵傳感器(qì)進入民用領域之前，空(kōng)氣淨化器(qì)中大(dà)量采用了紅外粉塵傳感器(qì)。但(dàn)随着空(kōng)氣淨化器(qì)行(xíng)業的發展，加上(shàng)一些(xiē)大(dà)廠實現了激光粉塵傳感器(qì)的批量化生(shēng)産，激光粉塵傳感器(qì)的造價在逐步降低(dī)，同時(shí)終端客戶對精準測量空(kōng)氣質量的要求也越來(lái)越高(gāo)。采用激光原理(lǐ)傳感器(qì)、精準量化PM2.5質量已是業內(nèi)公認的趨勢。