汽车应用中的内部 CO₂ 传感器：Telaire 的卓越之选

在汽车领域，空气质量和安全监测至关重要。今天，我们要探讨的是 Amphenol 旗下 Telaire 品牌的内部二氧化碳（CO₂）传感器，它采用了单通道扩散采样的非色散红外（NDIR）技术，为汽车暖通空调（HVAC）应用带来了出色的解决方案。

文件下载：Amphenol Advanced Sensors T6743-40K-E车內二氧化碳传感器.pdf

产品概述

Telaire 内部 CO₂ 传感器专为汽车 HVAC 应用而设计，涵盖自动新风控制和 CO₂ 制冷剂安全传感等方面。它不仅拥有专利的 ABC Logic™ 终身校准保证，还具备低功耗、紧凑设计和易于集成的特点，是一种经济实惠的气体传感解决方案。

一、非色散红外（NDIR）技术优势

非色散红外（NDIR）技术是该传感器的核心所在。它基于不同气体分子对特定波长红外光的吸收特性来检测气体浓度。在汽车应用中，这种技术具有高精度、响应速度快等优点。相比于其他气体传感技术，NDIR 技术受环境干扰较小，能更准确地测量 CO₂ 浓度。例如，在一些复杂的汽车内部环境中，如温度和湿度变化较大的情况下，NDIR 技术依然可以稳定地工作，为汽车提供可靠的 CO₂ 浓度数据。你是否在实际项目中使用过类似的 NDIR 传感器呢？

二、产品优点解析

（一）安全保障

测量和控制车内 CO₂ 水平对预防驾驶员困倦至关重要。当车内 CO₂ 浓度过高时，驾驶员容易出现疲劳、注意力不集中等问题，从而增加交通事故的风险。该传感器能够实时监测车内 CO₂ 浓度，并通过与汽车 HVAC 系统的联动，及时调整新风量，保持车内空气清新，保障驾驶员的安全。你有没有关注过车内空气质量对驾驶安全的影响呢？

（二）节能降耗

通过需求控制通风，该传感器可以减少车内加热和冷却的波动，从而实现节能的目的。传统的汽车 HVAC 系统往往是按照固定的模式运行，无论车内实际的空气质量如何，都会持续消耗能源。而使用该 CO₂ 传感器后，系统可以根据实时的 CO₂ 浓度数据，智能地调整通风和空调的运行状态，避免不必要的能源浪费。在能源日益紧张的今天，这种节能措施是否会成为汽车设计的一个重要方向呢？

三、规格参数详析

（一）ABC Logic 算法

ABC Logic 算法是该传感器的一大亮点。它能够使传感器自动校准到周围环境，利用新鲜空气条件下的读数进行校正。这一算法可以应对各种使用因素，如环境变化、海拔改变、传感器误操作和老化等。每连续使用 504 小时，传感器就会根据收集到的数据进行一次校正，确保测量的准确性。这种自动校准功能是否会让你的设计工作更加轻松呢？

（二）精度与测量范围

该传感器在不同的 CO₂ 浓度范围内具有不同的精度。在 400 至 5,000 ppm CO₂ 范围内，精度为 +/-200 ppm；在 5,000 ppm 至 4% CO₂ 范围内，精度为 +/- 10% 的读数。不过，在 4% 至 6.5% 的范围内，精度未作具体规定。此外，在 0°C 至 50°C 范围外，温度依赖性为 +/- 0.5% 的读数。在实际设计中，你需要根据具体的应用场景来考虑这些精度和测量范围是否满足要求。

（三）测量与采样率

传感器具有多种工作模式，不同模式下的采样率也有所不同。在主动模式下，采样率为 5 秒；低功耗模式下为 15 秒；睡眠模式下为 5 分钟。开机后的预热模式需要 5 秒，达到完全精度则需要 2 分钟。这种灵活的采样率设置可以根据实际需求平衡测量精度和功耗。你在设计时会如何选择合适的工作模式呢？

（四）机械与环境参数

传感器的外壳采用 PBT GF15 黑色材料，重量仅为 5g，方便安装和集成。电子元件进行了 conformal 涂层处理，提高了传感器的可靠性。其工作温度范围为 -40°C 至 + 90°C，存储温度范围为 -40°C 至 +110°C，相对湿度为 0 - 95% 非冷凝。这些参数表明该传感器具有良好的环境适应性，能够在各种恶劣条件下正常工作。你在选择传感器时，是否会特别关注这些机械和环境参数呢？

（五）电气特性

传感器的输入电压为 9VDC - 16VDC，LINbus 电压为 9VDC - 40VDC。不同工作模式下的电流消耗也不同，主动模式平均电流为 20mA，低功耗模式平均电流为 15mA，睡眠模式无测量时电流仅为 25uA，峰值电流最大为 120mA。在设计汽车电气系统时，需要根据这些电气特性合理规划电源供应。你在处理传感器电源设计时，有没有遇到过什么挑战呢？

四、接口与信号输出

（一）LIN 接口

传感器采用 LIN 接口，由通用 LDF 文件定义。LIN 接口是一种低成本、串行通信协议，广泛应用于汽车电子系统中。它可以方便地与汽车的其他控制单元进行通信，实现数据的传输和共享。你在汽车电子设计中是否经常使用 LIN 接口呢？

（二）LIN 输出信号

传感器的 LIN 输出信号包括二氧化碳浓度、报警输出、错误响应、诊断和设备就绪等。二氧化碳浓度的分辨率为 1 ppm，能够提供精确的测量数据。报警输出可以根据设定的阈值发出带有滞后的报警信号，提醒驾驶员或系统采取相应的措施。错误响应和诊断信号则可以帮助工程师及时发现和解决传感器可能出现的问题。设备就绪信号则表明传感器是否可以进行测量。这些丰富的输出信号为汽车系统的智能化控制提供了有力支持。你在设计汽车控制系统时，会如何利用这些输出信号呢？

综上所述，Telaire 内部 CO₂ 传感器凭借其先进的技术、丰富的功能和良好的性能，为汽车应用提供了一个优秀的 CO₂ 传感解决方案。无论是从安全、节能还是从设计集成的角度来看，它都具有很大的优势。在未来的汽车设计中，相信这种高性能的 CO₂ 传感器将会得到更广泛的应用。你对这款传感器有什么看法呢？欢迎在评论区分享你的观点。