研究目的
使用不同成分、粒径和浓度的颗粒物来确定广受欢迎的低成本传感器Plantower PMS5003的响应函数，以了解其测量性能。
研究成果
该研究成功确定了Plantower PMS5003传感器的传递函数，表明其响应与光散射响应密切相关。这些传递函数为理解传感器工作原理和解读测量结果提供了关键依据，但由于传感器信号对颗粒物材质和粒径分布具有依赖性，要从信号中准确推导颗粒物质量与数量分布仍较为复杂。
研究不足
该研究采用两种成分（硫酸铵和氯化钠）且粒径范围有限的颗粒物进行。未探究传感器在不同环境条件及其他颗粒成分下的性能表现。
1：实验设计与方法选择：
研究通过让Plantower PMS5003传感器接触不同粒径分级、成分及浓度变化的颗粒物，以确定其响应函数。采用Tikhonov正则化与带非负性及粒径单调性约束的二次规划法分析传感器响应。
2：样本选择与数据来源：
使用雾化器生成硫酸铵和氯化钠两种不同成分的颗粒物，经干燥器处理、电荷中和后，通过差分电迁移率分析仪（DMA）进行粒径筛选。
3：实验设备与材料清单：
实验装置包含雾化器、干燥器、中和器（TSI 3077a）、差分电迁移率分析仪（TSI 3081）、凝聚核粒子计数器（CPC，TSI 3786）、宽范围粒径谱仪（WPS，MSP公司）以及空气动力学粒径谱仪（APS，TSI 3321）。
4：1）、凝聚核粒子计数器（CPC，TSI 3786）、宽范围粒径谱仪（WPS，MSP公司）以及空气动力学粒径谱仪（APS，TSI 3321）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：控制DMA输出单电荷等效直径为0.1、0.3、0.5和0.7微米的颗粒物，将其注入测试舱并由传感器与参比仪器采样。
5：5和7微米的颗粒物，将其注入测试舱并由传感器与参比仪器采样。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：运用Tikhonov正则化与二次规划法分析传感器响应，计算各传感器通道的传递函数。
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Differential Mobility Analyzer
TSI 3081
TSI
Size selection of particles for sensor calibration.
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Condensation Particle Counter
TSI 3786
TSI
Measuring particle concentrations in the chamber.
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Aerodynamic Particle Sizer
TSI 3321
TSI
Providing size distribution measurements.
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Plantower PMS5003
PMS5003
Plantower
Monitoring air pollutants by estimating particle number or mass concentrations based on scattering or extinction of light directed through the sampled particles.
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Wide Range Particle Spectrometer
WPS
MSP Corp.
Providing size distribution measurements.
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