空气净化器介绍
《中无通讯》第86期 作者：www.linkwan.com创办人 林和安为了提升居家空气素质，不少朋友会购买空气净化器净化空气，你对空气净化器有所瞭解吗？
空气净化器主要由马达、风扇、空气过滤网等系统组成，按其工作原理可以分为被动吸附式及主动式。被动式的空气净化，是用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网将各种污染物清除或吸附，多采用HEPA滤网+活性炭滤网+光触媒（冷触媒、多远触媒）+紫外线杀菌消毒+静电吸附滤网等方法来处理空气。主动式空气净化是不需要将空气吸入机器内置的滤网，而是采用银离子净化技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群技术等主动的向空气中释放净化灭菌因数，通过空气弥漫性的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化。部分空气净化器除了采用吸附式净化外，还会在出风口的加装负离子发生器等装置，进行主动的空气净化。
接下来，我们以小米空气净化器为例，对空气净化器各部分做一个比较详细的介绍。
图一：小米空气净化器
小米空气净化器与大部分净化器一样，也是由外壳、风扇、滤网等部件组成，具体说来，是由顶部风扇、显示电路、中间的滤芯、底部风扇及电源控制电路、外壳构成。并且为了方便接入小米生活，在顶部加装了WIFI模组，用来实现智慧互联功能。其在在顶部模块内，加装有集成电源键、WiFi指示灯、强制关闭电源于一体的小主机板，底部拥有一块电源主机板，在电源主机板上则是空气净化器所用的滤芯。
小米空气净化器的WiFi板可能是小米自家收购的WIFI.IO团队所制作，其主机板IC使用情况如下图所示：
图2：小米空气净化器主板
各颜色圈出部分元件为：
红色：Marvell 88W8801 WiFi芯片
橙色：Marvell 88MC200 32位微处理器（ARM Cortex M3）
绿色：Spansion MB95F698 2KB RAM, 60KB ROM, 16.25MHz单片机
蓝色：MAXIM MAX1348 12位多通道ADC/DAC、FIFO、温度传感和GPIO端口芯片
紫色：ATMEL AT24C02C 2-Kbit (256 x 8) EEPROM芯片
在控制显示方面，小米采用了下面四块小主机板，主机板上还标有1234的序号，它们的功能分别是：
1、电源键、WiFi指示灯、强制关闭电源开关及光线感测器
2、机器状态LED指示灯
3、PM2.5 LED指示灯
4、背光灯开关
图3：四块小主板
小米空气净化器的电源板：
图4：电源板
在PM2.5监测装置的选用方面，小米空气净化器所采用的是Sharp（夏普）所生产的GP2Y10灰尘颗粒感测器，其工作原理是镭射散射法。
图5：GP2Y10灰尘颗粒感测器
小米空气净化器在使用过程中，有一项安全保护措施，开机状态下打开滤芯仓门时机器会强制关闭，而实现这一功能的器件就是下图中的开关。原理就是在仓门打开的时候，按压开关的弹片弹起，瞬间电路断路从而关闭机器保护滤芯。而在前文中提到的一块电源键小主机板上也有一个开关，同理也是用来保护风扇的。
图6：保护开关
最后，我们来瞭解一下小米空气净化器的各部件工作原理：
图7：工作原理框图
在上图中的模组框图中可知，小米空气净化器虽然净化空气原理简单，但构造简单却能够高效净化空气，再加上亲民的价格，势必会成为呼吸洁净空气的利器之一。小米空气净化器2采用的是日本神荣感测器。查阅该产品的官网发现，其具体型号应该是“灰尘感测器PPD 42NJ”。该灰尘检测器支持PM1、PM2.5两种检测范围，小米检测的就是PM 2.5，这也比较符合国内的实情。
图8：PM2.5检测器检测原理
原理方面，该感测器基于与粒子计数器相同的光散乱原理，通过发射光束，检测接收端收到的光束量，未收到部分即为颗粒遮挡，从而通过演算法分析出目前空气品质。
空气过滤原理
空气净化器除了电路部分以外，另外一个重要的硬件就是滤芯了。滤芯承担了整个空气净化的工作，根据图7我们可以看出，空气是通过离心风扇送入净化器中，经过滤芯净化后再被送风风扇送出，那么，滤芯是如何过滤空气的呢？
空气净化器滤芯是使用被动吸附过滤式净化技术的空气净化器的核心过滤层，以小米滤芯为例（市面上空气净化器滤芯原理也基本相同），该滤芯包含初效过滤网、高密度H11级过滤网、活性炭滤芯三层过滤系统。
图9：小米空气净化器滤芯
初效过滤网选择 PET（饱和聚酯）材质，且具有很强耐折、耐油、耐脂肪、耐稀酸、耐硷等诸多特点，滤网采用 360°桶形结构，高效拦截过滤灰尘、毛发、细屑等较大悬浮物。第二层高密度H11级高效空气微粒子过滤网，可过滤小至微米级的微小颗粒，滤网采用东丽（TORAY）H11 级高级滤材，强力吸附对人体有害的 PM2.5、PM0.3 及花粉等可吸入颗粒物，以摺叠山峰的细节打造，强力压折减少风阻，让空气快速流通。第三层活性炭滤网，选择优质柱状活性炭，具有比表面积大、孔隙结构发达、吸附能力强、颗粒公布均匀、耐磨强度大等特点，从而大大提高产品的净化能力，充分吸附空气中的甲醛、甲苯等气体污染物。
手机APP遥控
小米空气净化器可以通过手机安装智能家庭APP查看实时查看室内空气质量、以及启动超强模式，并可通过手机实时远程遥控空气净化器，包括开关、模式以及风量等调节。还可实现一些额外功能，比如蓝天提醒开窗、净化器提示音开关，还有包括关机后实时监测功能等。
图10：APP界面
通过以上介绍，我们对小米空气净化器做了一个简单了解，目前市面上家用空气净化器大部分品牌的原理都大同小异，区别在于各自的电路设计与所用材料等方面。在空气不好时启动空气净化器，就能对比出室内外空气质量的差异，对于经常身处在雾霾区的朋友，为了身体健康，不妨考虑购置一台。