CN201488195U - 一种能够进行空气质量探测的温度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能够进行空气质量探测的温度传感器，包括电源管理模块以及分别于所述电源管理模块相连的空气质量传感单元、空气温度传感单元和微控制器，其中所述微控制器与所述空气质量传感单元之间以及所述微控制器与空气温度传感单元之间通过数据线和控制线相连接，所述微控制器还与空调控制模块相连接。本实用新型既具备空气质量探测功能，感知车外空气质量水平，防止车外有害污染空气进入车厢；同时又具备温度探测功能，可感知车外环境温度，并在不同的环境温度下选择不同的温度控制模式。此外，本实用新型的传感器还能极大节省安装空间，并且测量精度高，使用简单，安装方便，成本低廉。

Description

一种能够进行空气质量探测的温度传感器

技术领域

本实用新型涉及一种温度传感器，特别是涉及一种能够进行空气质量探测的温度传感器。

背景技术

随着汽车工业与电子工业的不断结合发展，电子控制技术在现代汽车的各个系统中得到了广泛的应用。车用传感器是汽车电子设备的重要组成部分，担负着信息收集的任务。在汽车电喷发动机系统、自动空调系统中，温度是需测量和控制的重要参数之一。发动机热状态的测量、气体及液体温度的测量，都需要温度传感器来完成。因而车用温度传感器是必不可少的。

现在几乎所有车体上的机械结构及组件都已受到电子设备掌控，但因为车体内可应用的空间过于狭隘，构件系统空间更是受到限制。因此，在一般的理想状况下，电子控制单元应该会与受到控制组件紧密结合，而逐渐形成一个整体。因此，电路及组件的微型化、模块化是必然趋势，从工程的角度来看，将传感器组件微型化亦有较大益处。而且，现代汽车上的车用传感器发展趋势正朝着多功能化、模块化、智能化和微型化的技术方向发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为了满足乘客对汽车空气调节系统越来越高的要求，而提供一种既能自动调节车厢内空气温度使人体感觉舒适，又能感知空气质量，使车厢内空气不会危害人体健康的能够进行空气质量探测的温度传感器。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种能够进行空气质量探测的温度传感器，包括电源管理模块以及分别于所述电源管理模块相连的空气质量传感单元、空气温度传感单元和微控制器，其中所述微控制器与所述空气质量传感单元之间以及所述微控制器与空气温度传感单元之间通过数据线和控制线相连接，所述微控制器还与空调控制模块相连接。

优选地，还包括仪表板控制面板，该仪表板控制面板分别于所述微控制器和空调控制模块相连接。

优选地，所述空气温度传感单元采用负电阻温度系数热敏电阻。

优选地，所述空气温度传感单元采用氧化锡半导体器件。

优选地，所述微控制器为8位微处理器芯片。

本实用新型的优点是：本实用新型既具备空气质量探测功能，可感知车外空气质量水平，其输出信号用于控制车辆进气模式(外循环或内循环)防止车外有害污染空气进入车厢，提高车内空气质量，保障乘客健康；同时又具备温度探测功能，能感知车外环境温度，为自动空调控制提供车外环境信息，其输出信号用于补偿车外环境温度与车内温度间的热交换引起的车内温度偏差，并在不同的环境温度下选择不同的温度控制模式(制冷或加热)。此外，本实用新型的传感器还能极大节省安装空间，并且测量精度高，使用简单，安装方便，成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图。

具体实施方式

参见图1，其中示出本实用新型一种能够进行空气质量探测的温度传感器的优选实施例，包括电源管理模块1以及分别于所述电源管理模块1相连的空气质量传感单元2、空气温度传感单元3和微控制器4，其中所述微控制器4与所述空气质量传感单元2之间以及所述微控制器4与空气温度传感单元3之间通过数据线和控制线相连接，所述微控制器4还与空调控制模块5相连接。

优选地，还包括仪表板控制面板6，该仪表板控制面板6分别于所述微控制器4和空调控制模块5相连接。

具体地，在本实施例中，所述空气温度传感单元3优选采用负电阻温度系数热敏电阻(NTC)。NTC型温度传感器阻值随温度的变化而变化：温度升高，电阻值下降；温度下降，电阻值升高。通过测量它的电阻值变化就可反映出被测量的变化。此种传感器一般为两线，其中一根为搭铁线，一根为信号线；也有少数的传感器利用外壳搭铁，只用一根信号线引出。其参考电压优选为5V，且在本实用新型中所述的传感单元将阻值与温度的相应变化转换为电压变化通过IO接口输入微控制器4。

探测空气质量的空气温度传感单元3优选采用氧化锡半导体器件，专门探测可氧化气体，特别对汽化有机物敏感。这些物质是主要的空气污染物，这些气体包括交通环境中所发现的宽范围的尾气；其中的氧化物尾气如一氧化碳、粗苯、汽油、乙烷、辛烷、二氧化硫、氢硫化物和二硫化碳等，碳氢化合物以及挥发性有机化合物VOC。供电电压优选为12V直流电压，采样方式选用管道采样，传感器单元将线性输出对应0-100％污染程度通过IO接口输入微控制器，分辨率为10比特。

所述微控制器4微控制器模块为此传感器的核心，优选地可选用Freescale、Infineon、NEC等8位微处理器芯片。微控制器读取和编译传感器单元中的信号，经过相应处理后将其传输给空调控制模块。同时微控制器还能满足用于脉冲宽度调制或总线的各种接口特征的兼容应用，具有合适的输出过载保护。它根据接口的定义生成接口信号，且控制了接口的电流和电压以及防止在过载时使接口失去活性。微控制器还能够根据客户的愿望编程，如通过软件编程确定信号采样时序与灵敏度、信号输出的类型与结构、在启动时传感器性能等各种变量。

因为两个基本传感单元(空气质量传感单元2和空气温度传感单元3)与微控制器4模块所需供电电源不同，因此本实用新型的电源管理模块1将外部电源转化为各模块相应所需电源以满足其正常工作要求，如图1所示。

本实用新型传感器还具有自我诊断功能。微控制器监控了传感器功能，假如有故障发生会自动初始化，该功能是一种能保护正常程序运行的安全程序。

更具体地，参见图1，电源管理模块1分别为传感器其它模块供电，空气质量传感单元2、空气温度传感单元3与微控制器4之间通过IO端口连接，具有数据线与控制线。乘客可在车上的仪表板控制面板6上通过个性化设置选择对空气质量探测的灵敏度，分为正常、低灵敏度、高灵敏度三个等级，对应不同的灵敏度等级控制策略和优先级不同。微控制器4接收到空气温度传感单元3将阻值与温度的相应变化转换的电压信号，先做滤波处理，然后经过线性计算得到相应的温度反馈信号，微控制器4将其传送到空调控制模块5，空调控制模块5用它来判断相应的温度调节工况(如制冷工况或加热工况)，通过空调自动控制算法计算得到相关的控制策略。

同样微控制器4接收到空气质量传感单元2传送的脉冲宽度调制信号，对应0-100％空气污染程度，将此信号传送给空调控制模块5，则空调控制模块5通过判定车外空气污染级别，决定是否减少外部空气进出量。当汽车进入高度污染的区域时，空气质量传感单元2自动地关闭进气门，使车内空气处于内循环模式，为乘员提供健康、安全和舒适的环境，且可极大地延长车厢空气过滤器的寿命。当空气质量转好时，空气质量传感单元2会自动重新打开进气门，使车内空气处于外循环模式，防止了司机因为忘记重新打开进气口会而使车窗上成雾，导致能见度降低或车厢内氧气浓度下降而使驾驶者产生睡意，这是事故发生的原因之一。需要注意的是车外空气温度信号同样会影响内外循环风门的开合，因此对微控制器4编程选择相应的优先级和控制策略就会得到不同的内外循环风门的开合控制策略。

显而易见，本领域的普通技术人员，可以用本实用新型的一种能够进行空气质量探测的温度传感器，构成各种类型的温度传感器。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各权利要求限定。

Claims (5)

1.一种能够进行空气质量探测的温度传感器，其特征在于：包括电源管理模块(1)以及分别于所述电源管理模块(1)相连的空气质量传感单元(2)、空气温度传感单元(3)和微控制器(4)，其中所述微控制器(4)与所述空气质量传感单元(2)之间以及所述微控制器(4)与空气温度传感单元(3)之间通过数据线和控制线相连接，所述微控制器(4)还与空调控制模块(5)相连接。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于：还包括仪表板控制面板(6)，该仪表板控制面板(6)分别于所述微控制器(4)和空调控制模块(5)相连接。

3.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于：所述空气温度传感单元(3)采用负电阻温度系数热敏电阻。

4.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于：所述空气温度传感单元(3)采用氧化锡半导体器件。

5.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于：所述微控制器(4)为8位微处理器芯片。

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