一种车用激光细颗粒物检测装置的制作方法

本实用新型属于车用pm2.5检测技术领域，具体的，涉及一种车用激光细颗粒物检测装置。

背景技术：

细颗粒物是指在环境空气中空气动力学当量直径小于2.5微米的颗粒物，又称为pm2.5，目前汽车前装pm2.5传感器主要有三种类型，一种是无引风管单传单元传感器，只能监测车内或车外空气，不能同时完成对车内和车外监测，而且没有引风管，会受各种气流影响不能实现稳定和准确监测；一种是采用单路车内和车外pm2.5进行检测，通过空气阀来实现车内外pm2.5数据的检测，检测车内pm2.5的数据，则将空气阀切换到车内环境，然后进行车内pm2.5的数据检测，数据检测需要8秒的稳定时间，导致在车内与车外切换是产生延时，导致客户体验反馈不好，数据上传实时性大打折扣，最后一种是双传感单元双通道传感器，通过两套检测装置通过内外同时检测，虽然解决车内外pm2.5的实时性上传，但没有独立风道容易造成气流回流导致数据不准确，噪音也大，而且增加总线负载，也存在成本与安装位置的限制对于现有汽车行业的降价方案产生冲突；现有技术中还通过红外pm2.5检测传感器对车内外pm2.5进行检测，但是车载条件下随环境影响导致检测数据漂移，精度较低，环境影响其检测质量和精度，对于汽车前装开发基本上已经摒弃，为了解决上述问题，本实用新型提供了以下技术方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种车用激光细颗粒物检测装置。

本实用新型需要解决的技术问题为：

1、现有技术中，在同时对车内外的pm2.5值进行检测时，通过两套检测装置通过内外同时检测，虽然解决车内外pm2.5的实时性上传，但没有独立风道容易造成气流回流导致数据不准确，增加总线负载，也存在成本与安装位置的限制对于现有汽车行业的降价方案产生冲突。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种车用激光细颗粒物检测装置，包括密封上盖、密封底盖与中壳体，密封上盖、密封底盖与中壳体固定连接形成密封箱体，所述中壳体内固定有风扇固定板，风扇固定板将密封箱体分为上腔体与下腔体；

所述风扇固定板朝向上腔体的一面固定设置有pcb板，pcb板与接线端子电连接，所述pcb板上固定设置有两个激光模组与导风管，所述激光模组包括检测工件以及检测风道，所述检测工件包括激光发射装置与光敏二极管，激光发射装置用于向检测风道射入激光束，光敏二极管用于接收入射光方向外的散射光，并将接收的光信号转换为电信号后传输至pcb板，两个激光模组在pcb板上对角设置，所述导风管的两端分别连接两个检测风道的一端，其中一个检测风道的另一端接通车外引风管，另一个检测风道的另一端接通车内引风管；

所述风扇固定板朝向下腔体的一面设置有风扇固定槽，风扇固定槽内固定设置有抽风扇，所述风扇固定槽的底部开设有抽风口，抽风口贯穿风扇固定板并与导风管接通，抽风扇的出气管道与风扇出风管接通。

作为本实用新型的进一步方案，所述密封底盖上设置有若干固定角，固定角上开有螺孔。

作为本实用新型的进一步方案，所述pcb板上集成有mcu控制模块、信号放大模块、车外pm2.5检测电路、车内pm2.5检测电路、风扇驱动与诊断模块。

所述车外pm2.5检测电路与车内pm2.5检测电路均接受光敏二极管转换的电压信号，通过运算放大器放大到mcu控制模块可以识别的电压信号，光敏二极管在光强度发生变化时，pn结电流发生变化，检测电路根据变化特性计算出光强；

所述风扇驱动与诊断模块通过pwm信号驱动风扇，根据检测反馈风扇的占空比变化来调速，当反馈预设的非正常情况下关闭风扇，并形成故障码反馈给主控单元；

所述信号放大模块用于将光敏二极光所采集的电压信号放大为mcu控制模块可处理强度的电压信号；

所述mcu控制模块用于测量pm2.5颗粒经过装置形成的一系列脉冲信号的振符与信号的间隔来得到pm2.5的浓度。

作为本实用新型的进一步方案，所述风扇出风管的出口与所述车内引风管的出口均连接固定端口，固定端口的内部分割成两条不相通的气体流道，一条气体流道与风扇出风管接通，另一条气体流道与车内引风管接通。

作为本实用新型的进一步方案，所述抽风扇在下腔体形成负压环境，车外空气通过车外引风管、激光模组、导风管、下腔体、风扇出风管进行流动，并通过对应激光模组对车外空气的pm2.5进行检测；

车内空气通过所述车内引风管、激光模组、导风管、下腔体、风扇出风管进行流动，并通过对应激光模组对车内空气的pm2.5进行检测。

作为本实用新型的进一步方案，所述pcb板的表面设置有电磁屏蔽罩。

作为本实用新型的进一步方案，所述pcb板上设置有温度传感器，温度传感器用于检测环境温度，温度传感器将采集的温度数据传输至mcu控制模块，mcu控制模块通过温度对光敏电阻的光电转换的影响来对经信号放大模块放大的电压信号进行校准，校准数据为在实验室中获取同一光强环境下温度对光电转换的影响的数据。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过建立两个气体流动过程互不干扰的风道，再通过一个抽风扇进行抽风，同时形成两条风道的气体循环，并分别通过两个风道内的检测装置对两条风道内的气体中的pm2.5值进行检测，在检测过程中，内外空气不会混合，保证监测结果的准确性与实时性，减小了检测装置的空间；

本实用新型在生产组装时可只使用一个激光模组，建立一条风道，主体架构无需进行改变，能够在一条生产线上生产单风道与双风道检测装置，降低生产成本，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2是上腔体的结构示意图；

图3是本实用新型的内部结构示意图；

图4是下腔体的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种车用激光细颗粒物检测装置，如图1-图4所示，包括密封上盖1、密封底盖3与中壳体2，密封上盖1、密封底盖3与中壳体2固定连接形成密封箱体，密封底盖3上设置有若干固定角31，固定角31上开有螺孔，方便对检测装置进行固定，所述中壳体2内固定有风扇固定板12，风扇固定板12将密封箱体分为上腔体与下腔体；

所述风扇固定板12朝向上腔体的一面固定设置有pcb板10，pcb板10与接线端子7电连接，所述pcb板10上固定设置有两个激光模组8与导风管9，所述激光模组8包括检测工件81以及检测风道82，所述检测工件81包括激光发射装置与光敏二极管，激光发射装置用于向检测风道82射入激光束，光敏二极管用于接收入射光方向外的散射光，并将接收的光信号转换为电信号后传输至pcb板，两个激光模组8在pcb板上对角设置，所述导风管9的两端分别连接两个检测风道82的一端，其中一个检测风道82的另一端接通车外引风管4，另一个检测风道82的另一端接通车内引风管6；

所述pcb板上集成有mcu控制模块、信号放大模块、车外pm2.5检测电路、车内pm2.5检测电路、风扇驱动与诊断模块；

所述车外pm2.5检测电路与车内pm2.5检测电路均接受光敏二极管转换的电压信号，通过运算放大器放大到mcu控制模块可以识别的电压信号，光敏二极管在光强度发生变化时，pn结电流发生变化，根据变化特性计算出光强；

所述风扇驱动与诊断模块通过pwm信号驱动风扇，根据检测反馈风扇的占空比变化来调速，当反馈预设的非正常情况下关闭风扇，并形成故障码反馈给主控单元；

所述信号放大模块用于将光敏二极光所采集的电压信号放大为mcu控制模块可处理强度的电压信号；

所述mcu控制模块用于测量pm2.5颗粒经过装置形成的一系列脉冲信号的振符与信号的间隔来得到pm2.5的浓度。

在实际工作过程中，为了保证pm2.5的检测精度，所述pcb板的表面设置有电磁屏蔽罩；

所述风扇固定板12朝向下腔体的一面设置有风扇固定槽22，风扇固定槽22内固定设置有抽风扇，所述风扇固定槽22的底部开设有抽风口21，抽风口21贯穿风扇固定板12并与导风管9接通，pcb板10上对应抽风口21与导风管9的连接位置留有空间，抽风扇的出气管道与风扇出风管5接通；

作为本实用新型的进一步方案，为了节约空间，减少固定接口，将风扇出风管5的出口与车内引风管6的出口均连接固定端口61，固定端口61的内部分割成两条不相通的气体流道，一条气体流道与风扇出风管5接通，另一条气体流道与车内引风管6接通；

本实用新型在工作时，通过抽风扇工作在下腔体形成负压环境，车外空气通过车外引风管4、激光模组8、导风管9、下腔体、风扇出风管5进行流动，并通过对应激光模组8对车外空气的pm2.5进行检测；

车内空气通过车内引风管6、激光模组8、导风管9、下腔体、风扇出风管5进行流动，并通过对应激光模组8对车内空气的pm2.5进行检测。

在实际应用过程中，由于光敏电阻的光电灵敏度受温度影响较大，所检测的pm2.5值会受环境温度影响较大，无法准确的对pm2.5进行测定，在本实用新型的一个实施例中，pcb板上设置有温度传感器，温度传感器用于检测环境温度，温度传感器将采集的温度数据传输至mcu控制模块，当环境温度发生变化时，mcu控制模块通过温度对光敏电阻的光电转换的影响来对经信号放大模块放大的电压信号进行校准，校准数据为在实验室中获取同一光强环境下温度对光电转换的影响的数据，从而达到降低环境温度对pm2.5检测值的影响。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。