车内空气净化系统的智能传感器应用方案

一、前沿

随着科技的日新月异，智能座舱概念被人们广泛了解。车内空气的自动净化系统是智能座舱概念的一个良好的体现。智能调节车内温湿度以及车内空气质量，为人们营造一个舒适、健康的车内环境，已经成为人们越来越迫切的需求。

温湿度传感器、PM2.5颗粒物传感器、TVOC传感器、二氧化碳浓度传感器和负离子发生器等传感器在整个空气净化工作系统中，负责提供重要的数据支撑，以便达到智能控制的效果。

 

二、产品方案

空气净化系统中，从监测、净化到保持一个舒适、清洁、安全的车内环境，需要多种不同的技术和介质。

 

第一步：监测、净化。

需要通过一个感应器实时监测车内空气质量及气味，当系统认为车内空气污染超出标准以后，系统对空气净化器下达指令对车内空气进行净化。

由奥松公司自主设计、研发、生产的AGS02MA空气质量传感器、APM10颗粒物传感器和ACD10二氧化碳传感器能为空气净化系统提供实时、精准、有效的监测数据。传感器实物图如下所示：   

AGS02MA空气质量传感器、                                            APM10颗粒物传感器                                                    ACD10二氧化碳传感器

 

产品的具体使用：

AGS02MA 是一款含有已校准数字信号输出的 MEMS TVOC 气体传感器。它使用专用的数字模块采集技术和气体感应传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。AGS02MA能有效检测车内空气中的挥发性有机物，其工作原理是气敏电阻和挥发性有机物（例如酒精甲醛之类）发生反应，引起气敏电阻的阻值变化，经过算法求得环境中VOC的数值，通过标准I²C数据输出信号至感应器，获取VOC的浓度数值。 

 

APM10是一款基于激光散射原理设计的数字式颗粒物检测传感器，包含一个激光发射元件和一个光线检测元件，当空气流经传感器腔体时，腔体空气中的颗粒物引起激光散射，光线检测元件采集到散射光强的变化，计算出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。APM10采用长寿命激光光源，全金属屏蔽外壳，抗干扰能力强，超薄封装，尺寸仅为49×31.5×10.8mm，可实时检测颗粒物浓度，并通过I2C/UART信号输出浓度数值。

 

ACD10是一款利用光谱吸收原理，将成熟的红外吸收气体检测技术、精密光路和高精度信号检测电路集成的高性能传感器，具有良好的选择性和无氧气依赖性。传感器通过检测特定波长的红外光的吸收率，计算得出CO2浓度。测量范围为400～5000ppm，通过I2C/UART信号输出浓度数值。

 

安装方式：感应器一般安装于空气净化器的进风口。AGS02MA采用间距为2.54mm的插针式直接焊接于控制板上，或可根据客户需求加转接板做成接线款；APM10采用8PIN- MX1.25mm连接线与控制板连接；ACD10采用间距为2.0mm的插针方式与主控板连接。

感应器工作流程：感应器实时监测车内空气质量及气味，当系统认为车内空气污染超出标准以后系统会首先命令空调系统使用外循环用以吸入新鲜空气。

新鲜空气吸入后会经过过滤芯来过滤花粉、臭气和一些过敏源。

 

第二步：智能调节车内温湿度环境，达到控温控湿功能。

由奥松电子自主设计、研发、生产的温湿度传感器为控制系统提供最精准、实时，有效的检测数据，以下为产品实物图：

AHT20集成式温湿度传感器                                  AHT25集成式温湿度传感器

    

产品的具体使用：

AHT20和AHT25封装方式分为贴片式和插针式以满足客户们的不同需求，传感器体积小功耗小，内部配置了专用的ASIC传感器芯片、高性能的半导体硅基电容式湿度传感器和一个标准的片上温度传感器，并使用了标准I²C数据输出信号格式。

 

安装方式及工作流程：

将传感器安装于车内驾驶舱附近，输出信号与控制板进行连接，通过探测驾驶舱的湿度来调整空调的除湿模式以避免车内湿气过重或因除湿过度而干燥，车内如果有加湿器，还可与加湿器进行联动，开启加湿功能。

位于汽车车厢内的通风道中的温湿度传感器，一般有1-2个，测量车内的温度，将信号传送给自动空调的电子控制单元，调整适合人体的车内温度。

示意图

 

第三步：当空气到达出空调风口时，负离子发生器制造大量负离子并混合进空气。最后系统根据日光照射量及车外气温，模仿自然风流动模式和频率将空气吹进座舱，营造出在森林中穿行的惬意感觉。

由奥松电子自主设计、研发、生产的负离子发生器NAC-6KA结构设计紧凑，体积小巧。创新性的在陶瓷基体涂覆功能材料，大幅提高负离子浓度。超细金属放电针，放电性能优越，产生负离子浓度稳定。产品实物图如下：

 

NAC-6KA负离子发生器

 

产品具体使用：

安装方式：负离子发生器NAC-6KA通常安装于空调出风口，额定输入电压为50Hz的220V生活用电，220V 的电压可能会对人的安全存在威胁，所以装置内部关键的器件全部做了绝缘处理，保障器件运行时人员的安全。

 

NAC-6KA工作流程：通过升压模块输出直流负电压，直流负电压借助放电针电离空气产生持续的、高浓度负离子，为客户创造舒适的环境。

 

⽬前奥松电子的传感器已广泛使用在国内外的汽车品牌中，并远销日韩、东南亚、南亚、欧美等国家和地区。