CN111788469A

CN111788469A - 颗粒物传感器

Info

Publication number: CN111788469A
Application number: CN201880089452.8A
Authority: CN
Inventors: 亚历山大·伯格曼; 马丁·克拉夫特
Original assignee: Ams AG
Current assignee: Ams Osram AG
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2020-10-16
Also published as: EP3724629A1; US11513050B2; WO2019115694A1; US20210199555A1

Abstract

一种集成式颗粒物传感器，其可用于通过测量过滤器的光学特性来检测颗粒物。

Description

颗粒物传感器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月15日所提交的申请号为62/599,129及申请号为62/599,110的两篇美国临时专利申请的优先权，上述两篇美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本申请。

技术领域

本申请涉及一种颗粒物传感器。

背景技术

通过空气传播的颗粒物会通过诸如燃烧、化学过程或机械磨损等不同形式产生。这些颗粒的大小会在很大的范围内变化，其中有些颗粒会在静止的空气中快速沉降，而更小的颗粒可能会更长时间内保持悬浮。包含这类颗粒物的空气(例如，在污染条件下)可能会被视为烟雾或雾霾。接触颗粒物会有害于人体健康。此外，一些颗粒会被视为研磨剂或污染物，且这些颗粒会对设备的性能造成干扰。

随着诸如智能电话之类的小型移动计算设备的激增，使用这样的设备来基于空气中是否存在特定物质和数量来感测空气质量越来越受到关注。然而，为了将颗粒物感测功能集成到移动设备中，需要使特定物质传感器是紧凑的。鉴于智能手机使用上的特性，避免定期更换特定物质传感器的组件以获得准确的感测值也会是有益处的。

发明内容

本申请涉及一种集成式颗粒物传感器，这种集成式颗粒物传感器可通过过滤器的光学特性对流体(如，周围空气)中所存在的颗粒物进行检测。

例如，本申请的一个方面公开了一种颗粒物传感器，所述颗粒物传感器包括：壳体，位于所述壳体中的光电检测器，容纳在壳体内相对于光电检测器固定的位置上的颗粒过滤器，以及位于壳体中的光源。上述颗粒过滤器设置成使可含有颗粒的流体流过颗粒过滤器。上述光源能够产生光，光的至少一部分入射到颗粒过滤器上。光电检测器能够根据与颗粒过滤器进行相互作用的光对颗粒过滤器的光学特性进行测量。

某些实施方式包括下列一个或多个技术特征。例如，在某些实施方式中，颗粒过滤器无法向前移动。例如，颗粒过滤器由CMOS兼容材料构成。在某些实施方式中，颗粒过滤器由微孔二氧化硅或微孔氮化硅构成。上述颗粒物传感器可包括壳体中的过滤器组件，这种过滤器组件包括过滤器壳体，其中过滤器壳体用于将颗粒过滤器保持在光电检测器的上方。而在某些情况下，颗粒过滤器是疏水性纤维过滤器或膜过滤器。

颗粒物传感器进一步包括：反射面，这种反射面位于壳体中，其中反射面被设置为反射由所述光源向颗粒过滤器发出的光。在某些实施方式中，第二光电检测器位于壳体的壁上，借以检测由颗粒过滤器之中或之上的颗粒所散射的光。在某些实施方式中，多个光电检测器相对于入射到颗粒过滤器的光和/或通过颗粒过滤器散射的光成不同角度设置。

在某些实施方式中，光学特性为光传输特性、光吸收特性、光散射特性、光传输特性的变化率、光散射特性的变化率或光散射特性的变化率。

本申请的另一个方面公开了一种颗粒物传感器，这种颗粒物传感器包括：颗粒过滤器，用于使含有颗粒的流体在第一方向中通过所述颗粒过滤器，这种颗粒过滤器布置在与所述第一方向垂直的平面中。这种颗粒物传感器进一步包括：光源，该光源与颗粒过滤器位于同一平面中，并且该光源能够产生耦合到颗粒过滤器的侧边沿的光。光电检测器与颗粒过滤器位于同一平面中，该光电检测器能够在光穿过颗粒过滤器并在所述颗粒过滤器的侧边沿出现后对由光源所产生的光进行感测。

其中，某些实施方式包括下列一个或多个技术特征。例如，颗粒物传感器可包括多个光源，这些光源中的各光源与颗粒过滤器位于同一平面中，并且各光源能够产生分别具有不同波长的光，上述光耦合到侧边沿，光电检测器能够对多个光源中的各光源产生的光进行感测。在某些实施方式中，多个光源是相互独立操作的。此外，在某些实施方式中，光源被定位成与颗粒过滤器的侧边沿接触，以使得光源所产生的光直接射入颗粒过滤器内而不经过自由空间。

在某些实施方式中，颗粒物传感器包括多个光电检测器，这些光电检测器中的每一光电检测器与颗粒过滤器位于同一平面中，并且每一光电检测器都能够在光穿过颗粒过滤器后对光源所产生的光进行感测。例如，光源可以是宽带光源。在某些实施方式中，存在多个光源-光电检测器组合，对于这些光源-光电检测器组合中不同组合而言，这些光源中的特定一个光源-光电检测器中的相对应的一个光电检测器间的距离是不同的。

在某些情况下，上述颗粒物传感器，包括具有通孔的第一硅基板，可将颗粒过滤器设置于此通孔中，该第一硅基板包含光源和光电检测器。该颗粒物传感器进一步包括第二硅基板，该第二硅基板具有用于使含有颗粒的流体在第一方向中通过颗粒过滤器的通孔，该第二硅基板包括电子设备，该电子设备能够对光源进行控制和/或获取并处理来自光电检测器的输出信号。

本申请的另一个方面公开了一种主机设备，该主机设备包括：颗粒物传感器；在主机设备上执行的应用程序，该应用程序能够依据来自颗粒物传感器的信号实施空气质量测试；以及显示屏，该显示屏能够显示应用程序的测试结果。

通过本申请的某些实施方式可提供诸多优点。例如，在某些情况中，本申请所公开的颗粒物传感器可对直径在10pm甚至更小的颗粒物(如，细粉尘)进行检查。可以按高度紧凑的形式制造这种传感器。而在某些情况中，这些颗粒物传感器可具有特别小的厚度(即，z高度)，借以使这种颗粒物传感器可集成到诸如智能电话、膝上型计算机或平板计算机的手持式或移动主机计算设备中。

结合本申请所具的说明书、说明书附图及权利要求书可更易于了解到本申请的其它方面、特点及优点。

附图说明

图1为第一种颗粒物传感器的示意图。

图2为第二种颗粒物传感器的俯视图。

图3为第二种颗粒物传感器的侧剖面图。

图4为包含有颗粒物传感器的主机设备的示意图。

具体实施方式

本申请说明书描述了一种集成式颗粒物传感器，该集成式颗粒物传感器通过测量过滤器的光学特性检测流体(例如，环境空气)中存在的颗粒物。流经过滤器的流体会使来自流体的颗粒物积聚在过滤器上，从而使诸如过滤器光吸收性的光学特性产生改变。上述过滤器由诸如发光二极管的光源照亮，并通过集成式电路光二极管对穿透过滤器的光进行测量。这里所描述的颗粒物传感器可集成于小型颗粒物感测系统中，该系统可用于例如基于移动装置的空气质量感测。

如图1所示，一种示例性的颗粒物传感器100包括诸如印刷电路板的基板102。诸如硅基集成电路(例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路)的集成电路104电连接至基板102。在一些示例中，集成电路可通过硅通孔(TSV)、背面再分布层及焊球连接至基板102。在一些示例中，集成电路可通过引线键合连接至基板。也可以使用其他类型的连接。该集成电路包括光电检测器108，诸如光电二极管、钉扎光电二极管(pinned photo diode)、PIN光电二极管、雪崩光电二极管、单光子雪崩光电二极管或其它类型的光电二极管。在一些示例中，例如为了减少串扰，可用对集成电路的半导体主体内所产生的载流子(例如，P型集成电路主体的n型阱中的P+型载流子)具有低灵敏度的光电检测器实现光电检测器108，例如基板隔离光二极管。而在一些情况下，可提供多个光电检测器108，其中每个光电检测器对于各不相同的波长或波长范围是灵敏的。

可通过诸如粘合剂的连接层或通过焊接使过滤器组件112固定于集成电路104。过滤器组件112包括过滤器壳体116，该过滤器壳体用于保持颗粒过滤器118，例如疏水性纤维过滤器、膜过滤器或其它类型过滤器。更优选的，过滤器118由适于互补金属氧化物半导体(CMOS)制造工艺的材料构成。这种材料的示例包括微孔二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。在一些实施方式中，过滤器118是石英纤维过滤器或涂有四氟乙烯的合成含氟聚合物的过滤器(例如，涂覆有Teflon TM的过滤器)。

例如可通过粘合剂层，将颗粒过滤器118固定到过滤器壳体116。过滤器118固定于适当的位置并且是固定的；因此，优选当过滤器118固定于适当位置并由壳体116容纳时过滤器118无法产生滚动、转动或以其他方式向前移动(advanced)。在某些用途(例如，移动电话应用)中，可使包含有过滤器118的颗粒物传感器100的部件的预期有效期至少与主机设备本身(例如，智能手机)的有效期一样长。因此，不需要在每次测量之后或在一系列测量之后使过滤器的位置前移。

颗粒过滤器118可具有开口，这种开口的尺寸使得目标尺寸的颗粒物无法通过颗粒过滤器118。例如，颗粒过滤器的开口直径大约小于100nm。由诸如模制塑料的模制材料所形成的过滤器壳体116可容纳与光电检测器108对齐的颗粒过滤器118，借以在颗粒过滤器118与基板上的集成电路之间限定出空腔122。空腔122可使流体流通的形式通过过滤器壳体116连接至流体通道，进而空腔122与流动通道一同形成流动路径，借以使流体通过颗粒过滤器118。

发光二极管(LED)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、激光二极管或其它种类光源等光源124可通过诸如焊球、引线结合或其它类型的连接方式电连接至基板102。同时，可通过设置光源124而使由光源124发出的光对颗粒过滤器118进行入射，其中对于由光源所发出的电磁光谱的特定部分(例如，红外光部分或可见光部分)而言，颗粒过滤器是透明或半透明的。

可将传感器壳体126固定至基板102，例如，可通过粘合剂进行固定。传感器壳体126可以例如由诸如模制塑料的模制材料构成。传感器壳体126和基板102限定出了内部空间130，此内部空间130中设置有集成电路104、过滤器组件112和光源124。

可对传感器壳体126的材料、颜色或材料与颜色二者进行选择，借以使从光源124发出并且入射到传感器壳体126内的内表面132上的光135被内表面132反射到颗粒过滤器118上(如箭头137所示)。例如，传感器壳体126的内表面132可以反射由光源124发出的光(例如，对由光源124所发出光的波长的反射率至少为30％)。在一些示例中，传感器壳体126的内表面132涂覆有诸如铝膜的反射材料。在一些示例中，传感器壳体126的形状可使从光源124射入的大量光反射到颗粒过滤器118上。例如，相对于基板102而言，传感器壳体126的壁133可以是倾斜的，借以使光反射到颗粒过滤器118上。

在操作中，从光源124发出(例如，由传感器壳体126的内表面132进行反射)的光入射到颗粒过滤器118上。光电检测器108可测量穿过颗粒过滤器118的光139的量。当含有颗粒的流体140经过颗粒过滤器118时，颗粒物会积聚在过滤器118之上或积聚在过滤器118之中。进而，位于过滤器118上或过滤器118内的颗粒物会对入射到过滤器118上的光137进行吸收或散射或者两者皆有，从而减少穿透过滤器118的光照量。尤其是，流体140穿过可捕获悬浮颗粒的过滤器118，进而使沉积物的密度增大。由此，被投射而穿过这些沉积物的光束会因吸收光(呈“黑色”)而不是散射光(呈“白色”)的颗粒而产生衰减。

颗粒过滤器118的光学特性由形成在集成电路104中的光电检测器108进行检测。例如，上述光学特性可以是光传输特性、光吸收特性或光散射特性，或是上述多种特性中一种特性的变化率。因此，举例而言，光学特性可以包括穿过颗粒过滤器所传输的光量或颗粒过滤器所吸收的光量。光学特性可以包括光学特性的变化率，例如，穿过颗粒过滤器所传输光量的变化率或颗粒过滤器所吸收光量的变化率。例如，光电检测器108可按连续且规律的时间间隔进行测量。其中，一次测量结果到下一次测量结果衰减程度的增量与颗粒过滤器118上或颗粒过滤器118内光吸收材料密度的增量呈正比，进而又与采样气流中材料的浓度呈正比。其中，可使用适当的算法(例如，信号对于时间的一阶导数)从此积分信号中推导出给定时间的粒子浓度。通过采样流体流速的测量结果以及对仪器的光学特性及机械特性的了解使得在采样期间可对流体流140中吸收颗粒的平均浓度进行计算。因此，检测到的光学特性可以用于表征流体140的品质，例如空气质量(例如，诸如碳黑等流体中颗粒物的量)。集成电路104中的控制电子设备和处理电子设备可控制光源124的操作并可处理来自光电检测器108的信号。

在一些情况下，对于传感器100的整个使用寿命而言，过滤器118作为积分元件，而不需要在每次进行测量之后或在进行一系列测量之后进行更换。例如，可将传感器100集成到在某些情况下的预期使用寿命小于过滤器118的预期使用寿命的智能手机或其他主机设备中。

一些实施方式包括相对于入射光和/或散射光呈不同角度设置的两个或多个光电检测器。例如，一些实施方式包括设置于壳体126一侧的附加光电检测器142(例如，光电二极管、钉扎光电二极管、PIN光电二极管、雪崩光电二极管、单光子雪崩光电二极管或其它类型的光电二极管)。这种附加光电检测器142可以用于感测散射光，例如由过滤器118之中或之上的颗粒所散射的光，并且这种附加光电检测器142还可作为测量过滤器118光学特性的额外依据。通过这种附加光电检测器142所获得的测量结果可用于对通过光电检测器108所获得的信息进行补充和/或确认。

图2和图3示出了包含有颗粒过滤器218的颗粒物传感器200的另一示例，这种。过滤器218可作为与图1中过滤器118采用了与图1中过滤器118类似的方式。因此，过滤器218可通过用于上述过滤器118的任何材料实现。

过滤器218还可以充当用于光源224、光源224a、光源224b中一个或多个光源的波导，上述光源可对沉积在过滤器218内的颗粒进行入射并在横向上布置于与过滤器218相同的平面中。例如，过滤器218具有位于过滤器相对两侧的第一表面220和第二表面221。光源224、光源224a、光源224b可布置在围绕过滤器218的外围223(例如，周界)的不同位置上。在一些情况下，可使光源224、光源224a、光源224b中的各光源靠近过滤器218的侧边沿(例如，与过滤器的侧边沿相接触)，以使得光源所产生的光直接射入过滤器218内而不经过自由空间(free space)。在一些情况下，可设置光学元件(例如，光纤或透镜)，借以将来自光源的光耦合到过滤器218的侧缘。其中，光源可以彼此独立地可操作，借以在同时地或不同时地触发这些光源。

同样地，可在与过滤器218相同的平面中横向布置光电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c中的一个或多个光电检测器。例如，光电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c可布置在围绕过滤器218的外围223(例如，周界)的不同位置上。在一些情况下，可使电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c中的各光电检测器靠近过滤器218的侧边沿(例如，与过滤器的侧边沿相接触)，以使(例如，在与过滤器平面基本上平行的方向中)穿过过滤器218并从过滤器侧沿发出的光可以被多个光电检测器感测到。

而在一些实施方式中，光源224、光源224a、光源224b中的各光源可通过垂直腔面发射激光器(VCSEL)实现，其中可对垂直腔面发射激光器进行操作，借以使光源所发射光照的波长不同于其他光源中至少一些光源所发射光照的波长。此外，可对光电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c中的各光电检测器进行操作，借以对多个光源中各个光源所发出光的波长进行检测。在某些示例中，多种波长可用于(依据污染源解析)识别不同类型的颗粒物。在某些示例中，可对多个光源中的各光源进行操作，借以使各光源发出不同波长的光。而在某些示例中，可使用诸如白色LED之类的一个或多个宽谱光源提供多种波长。为了对多种波长进行感测而言，可将光电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c划入多个区域，其中由波长过滤器对各区域进行覆盖，借以对指定的波长进行检测。举例而言，可将光电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c划入对红外光(例如，波长为880nm的光)敏感的第一区域和对蓝光(例如，波长为470nm的光)敏感的第二区域。在某些情况下，单个光电检测器(例如，光电检测器208)对于所有感兴趣的波长都是敏感的。因此，可使特定的光电检测器与一个或多个光源进行配对；同样，也可使特定的光源与一个或多个光电检测器进行配对。此外，光源的数量和光电检测器的数量可以是不同的。

光源224、光源224a、光源224b与光电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c可以按关于过滤器218的外周对称的方式或是不对称的方式进行安装。在一些实施方式中，对于各种光源-光电检测器组合而言，特定光源以及与其对应的光电检测器之间的距离可以是不同的。因此，不同的光源-光电检测器组合可对应于分别具有不同长度的光-颗粒相互作用路径(即，通过过滤器218的一些路径比其他路径更长)的范围。例如，当随时间流逝而累积在过滤器218中的颗粒越来越多时，较短的光-颗粒相互作用路径可能是有用的。虽然传感器的灵敏度可能会随时间流逝而有所降低，但由于即便是在过滤器中明显有大量颗粒聚集时较短的路径也可增大检测到至少一些光照的可能性，所以较短的路径有助于延长传感器的使用寿命。

如图3所示，过滤器218可以设置在第一CMOS工艺兼容基板250的通孔内，举例而言，这种第一CMOS工艺兼容基板250可以是横向围绕过滤器的硅片。在一些实施方式中，光电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c可以形成在硅材料250中。光源224、光源224a、光源224b可以附接在过滤器218的外围，例如，使用光学粘合剂进行附接。

第二CMOS工艺兼容基板202(例如，硅片)可附接到第一基板250上并具有与过滤器218对齐的孔203。在操作过程中，当含颗粒的流体240流过孔203并通过颗粒过滤器218时，颗粒物会聚积在过滤器218上或是聚积在过滤器中。在过滤器218内的颗粒物可对由光源224、光源224a、光源224b产生的光进行吸收、散射或同时进行吸收及散射，从而减少在横向方向上通过过滤器218的光量。特别地，随着流体流240通过可捕获悬浮颗粒的过滤器218，会形成密度增大的沉积物。进而，进行吸收的(“黑色”)颗粒而非进行散射的(“白色”)颗粒会使横向穿过沉积物的投射光束产生衰减。

第二基板202可以容纳控制电子设备270，继而可通过操作上述控制电子设备控制光源224、光源224a、光源224b的开启和关闭。第二基板202还可以容纳处理电子设备260，继而可通过操作上述处理电子设备获取来自光电检测器208、光电检测器208a、光电检测器208b、光电检测器208c的输出信号并对这些输出信号进行处理。可以对控制电子设备270进行编程，进而可以通过诸如同时、依序或其他预定方式打开和/或关闭光源。

颗粒过滤器218的光学特性由光电检测器208、208a、208b、208c进行检测。例如，光学特性可包括：穿过颗粒过滤器的光量或颗粒过滤器所吸收的光量。光学特性可以包括：光学特性的变化率，诸如穿透颗粒过滤器光量的变化率或者颗粒过滤器所吸收光量的变化率。例如，可通过光电检测器208、208a、208b、208c可按连续且规律的时间间隔进行测量。其中，一次测量结果到下一次测量结果衰减程度的增量与颗粒过滤器218内光吸收材料密度的增量呈正比，进而又与采样气流中材料的浓度呈正比。其中，可使用适当的算法(例如，信号对于时间的一阶导数)从此积分信号中推导出给定时间的粒子浓度。通过采样流体流速的测量结果以及对仪器的光学特性及机械特性的了解使得在采样期间可对流体流240中吸收颗粒的平均浓度进行计算。因此，检测到的光学特性可以用于表征流体140的品质，例如空气质量(例如，诸如碳黑等流体中颗粒物的量)。

使用CMOS工艺兼容基板的优点在于，这种CMOS工艺兼容基板的使用有助于融合多个COMS工艺并可合并到晶片级工艺中。晶片级工艺可同时制造多个传感器。在这种晶片级工艺中，在将形成第一基板250和第二基板202的晶片附接在晶片堆叠中之后，可对上述晶片堆叠进行单片化处理(例如，通过切割)，借以形成诸如上述传感器的多个独立的传感器。

在一些示例中，第三CMOS工艺兼容基板252(例如，硅晶片的一部分)可附接到作为晶片堆叠的第一基板250，其中第一基板250设置在第二基板202和第三基板252之间。而在某些实施方式中，第三基板252可用于容纳其它组件(例如，电子设备)。然而，在一些实施方式中，也可去掉第三基板252。

在某些情况下，图2至图3的颗粒物传感器200具备诸多优点。例如，可按高度紧凑的形式制造本申请说明书所描述的颗粒物传感器，而在某些情况中，可使颗粒物传感器足够紧凑，借以使其可集成到诸如智能电话、膝上型计算机或平板计算机的手持式或移动主机计算设备中。但是，某些主机设备的Z高度(即，厚度)却是很小的。在这种情况下，可寄希望于使传感器具有特别小的整体高度。图2与图3中所示的传感器200有助于实现上述特征。此外，通过使用图1中的颗粒物传感器100，有时可使大颗粒直接沉积在过滤器118上而不进到过滤器中。而上述颗粒会对由光电检测器108所检测到的光信号产生不均衡的影响。在这种情况中，由于光信号在横向上耦合到过滤器218的侧边沿但并不垂直地穿过过滤器218的平面并且在离开过滤器218的侧边沿时对上述光信号进行检测，所以图2及图3所示的实施方式可缓解上述情况。

如图4所示，可以将包括颗粒物传感器(例如，传感器100或200)的颗粒物传感器系统450结合到诸如能电话(如图所示)、平板电脑或可穿戴计算设备的移动计算设备或手持式计算设备452中。颗粒物传感器系统450可由用户操作，例如，在移动计算设备452上执行的应用程序的控制下对其进行操作，以依据来自颗粒物传感器的信号进行空气质量测试。可以在移动计算设备452的显示屏454上显示测试结果，例如，可近乎即时地向用户反馈用户所处环境中的空气质量。

此处所描述可颗粒物传感器也可结合到诸如空气净化器或空调单元等其他设备中，或是可用于诸如汽车应用程序或工业应用程序的其它应用程序，借以以获取空气质量测量结果，而这些数据可用于研究空气污染对公众健康、气候变化和/或能见度的影响。

参照上述示例，各种改动是显而易见并可以实现的。而在不同情况中，结合本申请不同实施例所阐述的部件可集成在相同的实施方式中，同时也可从某些实施方式中省去上述实施例中所描述的各种部件。因此，其它实施方式也涵盖于本申请权利要求所保护的范围内。

Claims

1.一种颗粒物传感器，包括：

壳体；

光电检测器，所述光电检测器位于所述壳体中；

颗粒过滤器，所述颗粒过滤器容纳在所述壳体内相对于所述光电检测器固定的位置上，所述颗粒过滤器设置成使含有颗粒的流体流过所述颗粒过滤器；以及

光源，所述光源位于所述壳体中，所述光源能够产生至少一部分入射到所述颗粒过滤器光，

其中，所述光电检测器能够根据与所述颗粒过滤器进行相互作用的光对所述颗粒过滤器的光学特性进行测量。

2.根据权利要求1所述的颗粒物传感器，其中所述颗粒过滤器无法向前移动。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的颗粒物传感器，其中所述颗粒过滤器由CMOS兼容材料构成。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的颗粒物传感器，其中所述颗粒过滤器由微孔二氧化硅构成。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的颗粒物传感器，其中所述颗粒过滤器由微孔氮化硅构成。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的颗粒物传感器，包括位于所述壳体中的过滤器组件，所述过滤器组件包括过滤器壳体，所述过滤器壳体用于将所述颗粒过滤器保持在所述光电检测器的上方。

7.根据权利要求6所述的颗粒物传感器，其中所述颗粒过滤器是疏水性纤维过滤器或膜过滤器。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的颗粒物传感器，进一步包括：反射面，所述反射面位于所述壳体中，其中所述反射面被设置为反射由所述光源向所述颗粒过滤器发出的光。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的颗粒物传感器，进一步包括：第二光电检测器，所述第二光电检测器位于所述壳体的壁上，并且被设置为检测由所述颗粒过滤器之中或之上的颗粒所散射的光。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的颗粒物传感器，包括多个光电检测器，其相对于入射到所述颗粒过滤器的光和/或通过所述颗粒过滤器散射的光成不同角度设置。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的颗粒物传感器，其中所述光学特性为光传输特性、光吸收特性、光散射特性、光传输特性的变化率、光散射特性的变化率或光散射特性的变化率。

12.一种颗粒物传感器，包括：

颗粒过滤器，被布置为使含有颗粒的流体在第一方向中通过所述颗粒过滤器，所述颗粒过滤器布置在与所述第一方向垂直的平面中；

光源，所述光源与所述颗粒过滤器位于同一平面中，所述光源能够产生耦合到所述颗粒过滤器的侧边沿的光；以及

光电检测器，所述光电检测器与所述颗粒过滤器位于同一平面中，所述光电检测器能够在光穿过所述颗粒过滤器并在所述颗粒过滤器的侧边沿出现后对由所述光源所产生的光进行感测。

13.根据权利要求12所述的颗粒物传感器，包括多个光源，所述多个光源中的各所述光源与所述颗粒过滤器位于同一平面中，并且所述多个光源中的各所述光源能够产生分别具有不同波长的光，其中所述光耦合到所述侧边沿，所述光电检测器能够对所述多个光源中的各所述光源产生的光进行感测。

14.根据权利要求13所述的颗粒物传感器，所述多个光源是相互独立操作的。

15.根据权利要求12所述的颗粒物传感器，包括多个所述光电检测器，所述多个光电检测器中的每一所述光电检测器与所述颗粒过滤器位于同一平面中，并且所述多个光电检测器中的每一所述光电检测器能够在光穿过所述颗粒过滤器后对由所述光源所产生的光进行感测。

16.根据权利要求15所述的颗粒物传感器，其中所述光源是宽带光源。

17.根据权利要求13所述的颗粒物传感器，包括多个光源-光电检测器组合，对于所述多个光源-光电检测器组合中不同的组合而言，所述多个光源中的特定一个与所述多个光电检测器中的相对应的一个间的距离是不同的。

18.根据权利要求12所述的颗粒物传感器，其中所述光源被定位成与所述颗粒过滤器的侧边沿接触，以使得所述光源所产生的光直接射入所述颗粒过滤器内而不经过自由空间。

19.根据权利要求12所述的颗粒物传感器，包括具有通孔的第一硅基板，所述颗粒过滤器设置于所述通孔中，所述第一硅基板包含所述光源和所述光电检测器。

20.根据权利要求19所述的颗粒物传感器，包括第二硅基板，所述第二硅基板具有用于使所述含有颗粒的流体在所述第一方向中通过所述颗粒过滤器的通孔，所述第二硅基板包括电子设备，所述电子设备能够对所述光源进行控制和/或获取并处理来自所述光电检测器的输出信号。

21.一种主机设备，所述主机设备包括：

根据前述任意一项权利要求所述的颗粒物传感器；

应用程序，所述应用程序在所述主机设备上执行，并且所述应用程序能够依据来自所述颗粒物传感器的信号实施空气质量测试；以及

显示屏，所述显示屏能够显示所述应用程序的测试结果。