專利名稱：一種空氣質(zhì)量傳感器及汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種空氣質(zhì)量傳感器及汽車空調(diào)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平逐漸提高，汽車已經(jīng)走入了千家萬戶，汽車給我們的生活帶來諸多便利，但是汽車尾氣污染是用戶無法避免的問題，汽車尾氣中污染氣體主要有一氧化碳和氮氧化合物氣體。汽油車燃燒時排放的還原性氣體一氧化碳，柴油機燃燒時排放的氧化性氣體二氧化氮等氮氧化合物。氮氧化合物有毒且會致癌，它與水汽發(fā)生反應(yīng)形成硝酸，可以破壞黏膜并損傷免疫力，經(jīng)常接觸氮氧化合物會減少黏膜厚度且降低其保護功能。一氧化碳對于人體來說是危險的，由于人無法聞到一氧化碳，而一氧化碳會與血色素發(fā)生反應(yīng)且會阻礙其載氧功能，這種損害過程是不可逆的?，F(xiàn)有的汽車空調(diào)系統(tǒng)中，主要是通過司機手動調(diào)整空調(diào)的工作模式，但由駕駛員在開車的同時，很可能不會注意到車內(nèi)的空氣狀況，不知道自己的健康處于危險之中，嚴重時還會影響到司機的駕車狀態(tài)，容易出現(xiàn)危險情況。

實用新型內(nèi)容鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種空氣質(zhì)量傳感器和汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的汽車空調(diào)無法根據(jù)當(dāng)前的空氣污染狀況自動調(diào)整空調(diào)工作模式的技術(shù)問題。一方面，所述空氣質(zhì)量傳感器包括用于檢測一氧化碳的第一氣體敏感元件和用于檢測氮氧化合物的第二氣體敏感元件，所述第一氣體敏感元件和第二氣體敏感元件連接有調(diào)整電路，所述調(diào)整電路的輸出端還連接有微處理器，所述微處理器用于根據(jù)從調(diào)整電路的輸出端檢測到的電壓對應(yīng)輸出脈沖寬度調(diào)制信號。另一方面，所述汽車空調(diào)控制系統(tǒng)包括所述空氣質(zhì)量傳感器以及控制汽車空調(diào)工作狀態(tài)的空調(diào)控制單元，所述空氣質(zhì)量傳感器的脈沖處理電路連接到所述空調(diào)控制單元，所述空調(diào)控制單元用于根據(jù)接收到的脈沖寬度調(diào)制信號識別出當(dāng)前的空氣污染狀態(tài)，并對應(yīng)控制汽車空調(diào)的外循環(huán)進風(fēng)口大小及工作模式。本實用新型的有益效果本實用新型提供的空氣質(zhì)量傳感器可同時探測汽油車尾氣污染物和柴油車尾氣污染物，能夠根據(jù)不同濃度的一氧化碳和氮氧化合物輸出對應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號，汽車空調(diào)控制系統(tǒng)中的空調(diào)控制單元接收到所述脈沖寬度調(diào)制信號，根據(jù)所述脈沖寬度調(diào)制信號的占空比對調(diào)整汽車空調(diào)的外循環(huán)進風(fēng)口以及空調(diào)的工作模式，這整個控制過程不受人為控制，能夠盡量保證車內(nèi)的空氣處于良好狀態(tài)，使得汽車尾氣污染對人體的影響降到最低。

[0008]圖1是本實用新型實施例提供的一種空氣質(zhì)量傳感器的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型實施例提供的一種空氣質(zhì)量傳感器的外觀結(jié)構(gòu)；圖3是本實用新型實施例提供的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。為了說明本實用新型所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。圖1示出了本實用新型實施例提供的一種空氣質(zhì)量傳感器的電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。本實施例示出了空氣質(zhì)量傳感器一種電路結(jié)構(gòu)，具體包括用于檢測一氧化碳的第一氣體敏感元件11和用于檢測氮氧化合物的第二氣體敏感元件12，所述第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12連接有調(diào)整電路13，所述調(diào)整電路13的輸出端還連接有微處理器14，所述微處理器14用于根據(jù)從調(diào)整電路13的輸出端檢測到的電壓對應(yīng)輸出脈沖寬度調(diào)制信號。本實施例中的第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12為獨立的電阻式氣體敏感元件，分別用于檢測一氧化碳和氮氧化合物，所述氣體敏感元件是一種將某種氣體體積分數(shù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)電信號的轉(zhuǎn)換器，具體的，污染氣體的濃度不同，其對應(yīng)的氣體敏感元件的感知電阻就會對應(yīng)發(fā)生變化，作為一種實現(xiàn)方式，第一氣體敏感元件11的感知電阻隨一氧化碳濃度增加單調(diào)減小，第二氣體敏感元件12的感知電阻隨氮氧化合物濃度增加單調(diào)增加，因此在本實施例中，可以根據(jù)第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12的感知電阻的大小可以識別出當(dāng)前的空氣大致的污染狀況。本實施例中，通過調(diào)整電路13和微處理器14實現(xiàn)所述功能，其中所述調(diào)整電路13用于所述第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12進行電路匹配，將感知電阻值轉(zhuǎn)換成不同的電壓輸入到微處理器14，本實施例不具體限定所述調(diào)整電路13的結(jié)構(gòu)，比如可以是分壓電路或是電阻檢測電路，根據(jù)不同的感知電阻值輸出不同的電壓值。需要說明的是，本實施例中所述第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12工作相互獨立，互不影響，所述調(diào)整電路13由兩個子電路構(gòu)成，分別用于匹配所述兩個氣體敏感元件，所述微處理器14包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及一個脈沖調(diào)制輸出模塊，所述微處理器14中保存有電壓值與空氣污染狀態(tài)的映射關(guān)系，微處理器14中運行的程序能夠根據(jù)接收到的電壓值的大小判斷出當(dāng)前空氣的污染狀態(tài)，微處理器14再根據(jù)空氣污染輸出對應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號。比如作為一種可實現(xiàn)方式，當(dāng)空氣無污染時，輸出的脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖周期為10ms，脈沖寬度1. 5ms (即15%占空比);當(dāng)空氣輕度污染時，輸出的脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖周期為10ms，脈沖寬度3. Oms (即30%占空比)；當(dāng)空氣中度污染時，輸出的脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖周期為10ms，脈沖寬度5. Oms (即50%占空比);當(dāng)空氣嚴重污染時，輸出的脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖周期為10ms，脈沖寬度7. Oms (即70%占空比)。本實施例能夠?qū)崿F(xiàn)不同濃度的一氧化碳和氮氧化合物輸出對應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號，使得能夠根據(jù)不同的脈沖寬度調(diào)制信號對應(yīng)調(diào)整汽車空調(diào)的工作模式，比如由進氣外循環(huán)模式切換成內(nèi)循環(huán)模式，在進氣外循環(huán)模式中還可以進一步調(diào)整空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口的風(fēng)門大小，控制外部空氣的進入量，達到了自動控制的目的。此外，由于本實施例提供的空氣質(zhì)量傳感器輸出的是脈沖寬度調(diào)制信號，系統(tǒng)抗干擾能力強，保證了空氣質(zhì)量傳感器工作的穩(wěn)定性。在實際應(yīng)用中，在選取第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12時，這些體敏感元件可能需要在預(yù)定溫度下才能穩(wěn)定工作，發(fā)揮出檢查氣體的敏感特性，因此作為一種優(yōu)選的實施方式，本優(yōu)選實施例還包括加熱控制電路15，所述加熱控制電路15連接在微處理器14和所述第一氣體敏感元件11、第二氣體敏感元件12之間，加熱控制電路15在微處理器14的控制下，給所述第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12進行加熱，使得氣體敏感元件能夠正常穩(wěn)定工作，保證了空氣質(zhì)量傳感器的質(zhì)量。在另一方面，為了使得空氣質(zhì)量傳感器輸出的脈沖寬度調(diào)制信號幅度更高，抗干擾能力更強，作為本實施例的一種優(yōu)選的實施方式，所述微處理器14的脈沖寬度調(diào)制信號輸出端還連接有脈沖處理電路16，具體的，該脈沖處理電路16主要包括一三級管，微處理器14的輸出端通過第一電阻連接到三極管的基極，且基極和發(fā)射極之間連接有第二電阻，所述發(fā)射極接地，集電極通過第三電阻上拉到5V電源，所述集電極通過一第四電阻輸出，在脈沖處理電路16輸入脈沖寬度調(diào)制信號時，其輸出端輸出幅值為5V的脈沖寬度調(diào)制信號，這樣就可以增強空氣質(zhì)量傳感器的抗噪性能。至此，本實施例及其優(yōu)選實施方式列出了空氣質(zhì)量傳感器的電路結(jié)構(gòu)，在具體應(yīng)用時，空氣質(zhì)量傳感器置于汽車空調(diào)的外循環(huán)進風(fēng)口處，下面列出空氣質(zhì)量傳感器的一種具體的外觀結(jié)構(gòu)，參照圖2，所述空氣質(zhì)量傳感器包括一殼體2，所述殼體2內(nèi)置有電路板I，前述的第一氣體敏感元件11、第二氣體敏感元件12、調(diào)整電路13、微處理器14、加熱控制電路15和脈沖處理電路16均位于所述電路板I上，所述殼體2的一側(cè)還設(shè)有3根連接到所述電路板上的插針3，其中兩根插針分別連接到所述電路板I上的電源輸入端和接地端，另一插針連接到脈沖處理電路16的信號輸出端。具體使用時，將空氣質(zhì)量傳感器置于汽車空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口，空氣質(zhì)量傳感器能夠根據(jù)不同濃度的一氧化碳和氮氧化合物的濃度從所述其中的一個插針管腳輸出脈沖寬度調(diào)制信號，汽車的空調(diào)控制系統(tǒng)根據(jù)所述脈沖寬度調(diào)制信號調(diào)整工作模式以及外循環(huán)進風(fēng)口的大小。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述殼體2的前端、靠近所述第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12處還設(shè)有蓋板4，所述蓋板4內(nèi)側(cè)還設(shè)有過濾網(wǎng)5。所述蓋板4固定住所述過濾網(wǎng)5，本優(yōu)選實施例中，所述過濾網(wǎng)5設(shè)計具有透氣性，允許外界空氣不受限制的快速到達所述第一氣體敏感元件11和第二氣體敏感元件12，提高測量的靈敏度，同時又充分阻擋較大顆粒的物的進入，從而保護氣體敏感元件不受潮氣、雜質(zhì)、灰塵顆的侵害，影響測量效果和傳感器的使用壽命。為了方便安裝，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述殼體2的外部還設(shè)有固定卡扣6，通過所述固定卡扣6可以將所述空氣質(zhì)量傳感器卡接固定在汽車的空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口處。最后，本實施例還提供了一種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，如圖3所示，包括前述實施例所述的空氣質(zhì)量傳感器以及控制汽車空調(diào)工作狀態(tài)的空調(diào)控制單元7，所述空氣質(zhì)量傳感器的脈沖處理電路16通過與之連接的插針連接到所述空調(diào)控制單元7，所述空調(diào)控制單元7用于根據(jù)接收到的脈沖寬度調(diào)制信號識別出當(dāng)前的空氣污染狀態(tài)，并對應(yīng)控制汽車空調(diào)的外循環(huán)進風(fēng)口大小及工作模式。這里具體實現(xiàn)時，將所述空氣質(zhì)量傳感器直接插在汽車空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口的卡座處，并且將插針插在信號插座上，其中兩個插針為12V電源信號和接地信號，另一插針連接到空調(diào)單元7，所述空調(diào)單元7接收到脈沖寬度調(diào)制信號后，識別出對應(yīng)的空氣污染狀態(tài)，包括無污染、輕度污染、中度污染和嚴重污染等，并控制汽車空調(diào)系統(tǒng)進入對應(yīng)的工作模式。比如在識別出當(dāng)前空氣為嚴重污染時，將汽車空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的進氣外循環(huán)模式切換成內(nèi)循環(huán)模式，在其他空氣污染狀態(tài)時仍然處于外循環(huán)模式，但仍需根據(jù)不同的空氣污染狀態(tài)調(diào)整空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口風(fēng)門開度大小，當(dāng)為無污染時，控制空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口全開，當(dāng)為輕度污染、中度污染時，逐步減小外循環(huán)進風(fēng)口的開度大小，直至到嚴重污染時，關(guān)閉外循環(huán)進風(fēng)口，由進氣外循環(huán)模式切換成內(nèi)循環(huán)模式。通過使用本實用新型，在空氣質(zhì)量不佳時減小空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口開度大小，甚至關(guān)閉外循環(huán)進風(fēng)口進入內(nèi)循環(huán)模式，當(dāng)空氣質(zhì)量轉(zhuǎn)好時，自動逐步打開空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口，避免了司機因為忘記重新打開外循環(huán)進風(fēng)口而產(chǎn)生的一系列安全隱患，比如車窗上成霧導(dǎo)致能見度降低或車廂內(nèi)氧氣濃度下降而使駕駛者產(chǎn)生睡意等等。本實用新型可以為人們提供健康、安全和舒適的環(huán)境，亦可極大地延長車廂空氣過濾器的壽命。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種空氣質(zhì)量傳感器，其特征在于，所述空氣質(zhì)量傳感器包括用于檢測一氧化碳的第一氣體敏感元件(11)和用于檢測氮氧化合物的第二氣體敏感元件(12)，所述第一氣體敏感元件(11)和第二氣體敏感元件(12)連接有調(diào)整電路(13)，所述調(diào)整電路(13)的輸出端還連接有微處理器(14)，所述微處理器(14)用于根據(jù)從調(diào)整電路(13)的輸出端檢測到的電壓對應(yīng)輸出脈沖寬度調(diào)制信號。
2.如權(quán)利要求1所述空氣質(zhì)量傳感器，其特征在于，所述微處理器(14)與所述第一氣體敏感元件(11)和第二氣體敏感元件(12 )之間還設(shè)有加熱控制電路(15 )，所述加熱控制電路(15)用于接收從微處理器(14)輸出的控制信號，并將所述第一氣體敏感元件(11)和第二氣體敏感元件(12)加熱到預(yù)定的工作溫度。
3.如權(quán)利要求2所述空氣質(zhì)量傳感器，其特征在于，所述微處理器(14)的脈沖寬度調(diào)制信號輸出端還連接有脈沖處理電路(16 )。
4.如權(quán)利要求3所述空氣質(zhì)量傳感器，其特征在于，所述第一氣體敏感元件(11)、第二氣體敏感元件(12)、調(diào)整電路(13)、微處理器(14)、加熱控制電路(15)和脈沖處理電路(16)均位于一塊電路板(I)上，所述電路板(I)位于一殼體(2)中,所述殼體(2)的一側(cè)還設(shè)有3根連接到所述電路板上的插針(3)，其中兩根插針分別連接到所述電路板(I)上的電源輸入端和接地端，另一插針連接到脈沖處理電路(16)的信號輸出端。
5.如權(quán)利要求4所述空氣質(zhì)量傳感器，其特征在于，所述殼體(2)的前端、靠近所述第一氣體敏感元件(11)和第二氣體敏感元件(12)處還設(shè)有蓋板(4)，所述蓋板(4)內(nèi)側(cè)還設(shè)有過濾網(wǎng)(5)。
6.如權(quán)利要求4或5所述空氣質(zhì)量傳感器，其特征在于，所述殼體(2)的外部還設(shè)有固定卡扣(6)，用于將所述空氣質(zhì)量傳感器卡接固定在汽車的空調(diào)外循環(huán)進風(fēng)口處。
7.一種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，其特種在于，所述汽車空調(diào)控制系統(tǒng)包括如權(quán)利要求6所述的空氣質(zhì)量傳感器以及控制汽車空調(diào)工作狀態(tài)的空調(diào)控制單元(7)，所述空氣質(zhì)量傳感器的脈沖處理電路(16)通過與之連接的插針連接到所述空調(diào)控制單元(7)，所述空調(diào)控制單元(7)用于根據(jù)接收到的脈沖寬度調(diào)制信號識別出當(dāng)前的空氣污染狀態(tài)，并對應(yīng)控制汽車空調(diào)的外循環(huán)進風(fēng)口大小及工作模式。
專利摘要本實用新型適用于汽車傳感器領(lǐng)域，提供了一種空氣質(zhì)量傳感器和汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，其中所述空氣質(zhì)量傳感器包括第一氣體敏感元件和第二氣體敏感元件，所述第一氣體敏感元件和第二氣體敏感元件連接有調(diào)整電路，所述調(diào)整電路的輸出端還連接有微處理器，所述微處理器用于根據(jù)從調(diào)整電路的輸出端檢測到的電壓對應(yīng)輸出脈沖寬度調(diào)制信號。本實用新型提供的空氣質(zhì)量傳感器可同時探測汽油尾氣和柴油尾氣，能夠根據(jù)不同濃度的一氧化碳和氮氧化合物輸出對應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號，使得可以自動靈活調(diào)整汽車空調(diào)的外循環(huán)進風(fēng)口大小以及空調(diào)的工作模式，整個控制過程不受人為控制，能夠盡量保證車內(nèi)的空氣處于良好狀態(tài)，使得汽車尾氣污染對人體的影響降到最低。
文檔編號F24F11/02GK202870058SQ20122051353
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者凃玲英, 蔡華鋒, 李鄂勝, 劉漢文, 盛文國 申請人:湖北開特汽車電子電器系統(tǒng)股份有限公司, 湖北工業(yè)大學(xué)