GP2Y1010AU0F
シャープのアプリケーションノート
ダストセンサー GP2Y1010AU0F
この文書の概要
シャープ製ダストセンサー「GP2Y1010AU0F」のアプリケーションノートは、
お客様が本装置をご使用いただく際に参考となる、使用方法、使用上の注意、特性データ等の説明。
デバイスを設計する際には、このドキュメントを参照するとともに、実際の使用条件でも評価してください。
GP2Y1010AU0Fの特徴
- 小型・薄型パッケージ（46 × 30 × 17.6mm）
- パルス出力方式の採用により、ハウスダスト1個でも検出可能です。
- ハウスダストとタバコの煙を区別できます。
検出対象
- ハウスダスト
- タバコの煙
応用
- エアコン
- 空気清浄機。
粉塵検出の原理
このダストセンサー「GP2Y1010AU0F」は、ハウスダストやタバコの煙などを検知するデバイスで、空気清浄機や空気清浄機能付きエアコンなどのアプリケーションの自動運転用センサーとして設計されています。 
発光素子（発光ダイオード）からの光は、図Aに示すようにレンズとスリットによってスポット状に照射されます。
また、光検出器（フォトダイオード）には、外乱光をカットし、光の反射（ゴミ検出時）を効率よく検出するために、レンズとスリットが前面に配置されています。この2つの光軸が交差する領域が、装置の検出領域となります。
チャート B は、ほこりが存在しない場合にデバイス内部で何が起こっているかを示し、チャート C は、ほこりが存在する場合に何が起こっているかを示します。
この装置は、tagほこりが検出されていないときでも出力します。この出力ボリュームtag仕様書では、無塵状態でのVocを規定しています。これは、LEDから発せられた光が装置の筐体で反射し、その一部が検出器に到達するためです。
チャートCは、ほこりやタバコの煙が内部に存在する場合の動作を示しています。この場合、検出器はほこりやタバコの煙の粒子から反射された光を検出します。検出された光の量に比例した電流が検出器から出力され、デバイスはアナログ電圧を発生します。tage出力（パルス出力） ampリファイア回路 amp検出器からの電流を制限します。
応募ガイド
6-1例ampシステム接続の
<例ampル>
- GP1Y150AU1F の LED をパルス駆動するには、上記の抵抗 R220=2Ω とコンデンサ C1010=0uF が必要です。上記の定数のものを使用してください。これらのコンポーネントがないと、デバイスは動作しません。
- LED端子の入力条件は、仕様書の電気光学特性表に記載のLED駆動条件を適用してください。それらの条件を適用できない場合は、仕様書に記載の推奨入力条件内で行ってください。
LED を仕様範囲外の条件で駆動すると、デバイスの特性に影響が出ます。パラメータ シンボ 指定された条件 推奨条件 ユニット パルスサイクル T 10 10±1 ms パルス幅 Pw 0.32 0.32±0.02 ms - LEDはパルス光を発します。検出された信号は ampによってllified amp放電回路を通り、LEDのパルスミッションに同期した出力として出ます。
- 指定された出力値は、LED が点灯してから 0.28 ミリ秒後に測定された値です。
そのため、マイコンはLED発光後0.28ms後に出力を読み取ることも推奨されます。
Samp出力パルスのタイミング
- システムの電源投入から装置がほこりを検出できる状態になるまでの時間は 1 秒未満です。
6-2 取り付け方法
- 印刷面の穴からホコリなどが入り込むと、外光がセンサー出力に影響を及ぼす場合があります。
外光の影響を避けるため、センサーの印刷面をアプリケーションの内側に向けて配置してください。 - センサー内部へのホコリ付着による影響を避けるため、センサーのコネクタ出口が下向きになるようにセンサーをアプリケーションに取り付けてください。
- 大きな粉塵（糸状粉塵など）がセンサー内部に入らないように装置の構造や機構に配慮してください。 粉塵通過孔の前に目の粗いフィルターを設置すると大きな粉塵の捕捉に効果的です。
- センサー内部へのホコリ付着によるセンサー誤出力に備えて、掃除機によるメンテナンスをご検討ください。
6-3 基本的な出力処理
- 出力ボリュームtagこのセンサーのe Voは出力volの合計ですtag塵埃がない場合のVocおよび出力は塵埃密度ΔVに比例します。
ダスト密度ΔVに比例した出力は以下のように表される。ΔV = Vo – Voc (Vo : モニタ値) - 出力ボリュームtagほこりがない場合、Voc はこのセンサー内で発生する迷光によって発生します。
このセンサーはVoc voltag粉塵密度0mg/m3でも効果があります。
このセンサー内に付着したホコリが増えると、Voc は大きくなります。逆に、このセンサー内に付着したホコリが減ると、Voc は小さくなります。 - モニター値 Vo から ΔV を計算するには、アプリケーションのメモリに Voc を保存する必要があります。
記憶された Voc よりも低いモニター値 Vo が表示された場合、このモニター値 Vo は新しい Voc としてアプリケーションのメモリに保存される必要があります。 - モニター値 Vo が一定期間、記憶された Voc よりも大きな値を維持する場合、このモニター値 Vo は新しい Voc としてアプリケーションのメモリに保存される必要があります。
6-4 その他の注意事項
- 清掃はデバイスの特性に影響を与え、デバイスの動作障害を引き起こす可能性があるため、デバイスを清掃しないでください。
- 感度調整用VRはシャープ出荷時の仕様に合わせて調整されております。仕様外の値になる恐れがありますので値を変更しないでください。
- デバイスを分解しないでください。一度分解すると、再度組み立てても、デバイスは分解前と同じ特性を持たない可能性があります。
- 振動により機器の特性に影響を及ぼす可能性がありますので、実際の使用状況で機器が正常に動作するかご確認ください。
- 装置内部に結露が発生すると正常に動作しません。装置内部に結露が発生しないように設計してください。
- ノイズ発生源（電気集塵機など）の近くに装置を設置すると、ノイズ発生源からの誘導ノイズによりセンサ出力が変動する場合があります。製品設計時にはノイズ発生源が装置に与える影響を考慮してください。
粉塵密度特性（例ample）
試験条件：GP2Y1010AU0Fの仕様の「電気光学特性」に準じます。
シート番号: OP13024EN
ドキュメント / リソース
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SHARP GP2Y1010AU0F ほこりセンサー [pdf] 説明書 GP2Y1010AU0F ダストセンサー、GP2Y1010AU0F、ダストセンサー、センサー |