CN113390457A - 一种粉尘及温度集成传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种粉尘及温度集成传感器；该粉尘及温度集成传感器，包括壳体，壳体包括可拆卸连接的上壳和下壳，壳体上设置有进风口和出风口，壳体内还设置有盒体和风扇，风扇靠近出风口设置，壳体内有供空气流动的风道，风道被盒体分割成上风道和下风道，壳体内还设置有电路板、温度探头及粉尘采集区，温度探头靠近进风口设置并与电路板连接，粉尘采集区用于检测空气中粉尘浓度；本发明提供的集成传感器，可以同时对温度以及空气质量进行检测，且温度探头设置在前端，不受其他因素干扰，提高温度测试的准确度，同时，该集成传感器不仅节省了设备的内部结构空间，而且成本低，有明显的经济效益。

Description

一种粉尘及温度集成传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种粉尘及温度集成传感器。

背景技术

粉尘感应器以及温度传感器在多个行业中均有广泛的应用，随着汽车行业的发展，汽车智能化已经是汽车行业的发展趋势，车内空气自动净化***和温度调节***已在很多中高端车型上开始应用，粉尘传感器为净化***提供了空气质量数据，温度传感器提供了车内的温度数据。目前汽车上的粉尘传感器和温度传感器是两款独立的器件，这样不仅挤压了汽车内部的结构空间，制造成本也比较高昂。因此，有必要设计一款能同时提供空气质量检测和温度检测的集成类传感器。不仅能空余出更多的车内结构空间，也降低了汽车的制造成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种粉尘及温度集成传感器，包括壳体，所述壳体包括可拆卸连接的上壳和下壳，所述壳体上设置有进风口和出风口，所述壳体内还设置有盒体和风扇，所述风扇靠近所述出风口设置，所述壳体内有供空气流动的风道，风道被所述盒体分割成上风道和下风道，所述壳体内还设置有电路板、温度探头及粉尘采集区，所述温度探头靠近所述进风口设置并与所述电路板连接，所述粉尘采集区设置在所述盒体的后方并与所述电路板连接，所述粉尘采集区用于检测空气中粉尘浓度。

较佳地，所述盒体内设置有过滤结构，所述过滤结构为多孔海绵或者滤网中的一种。

较佳地，所述进风口处设置有过滤结构，所述过滤结构为多孔海绵或者滤网中的一种。

较佳地，所述温度探头为热电偶或者热电阻中的一种。

较佳地，所述电路板上设置有U形槽，所述电路板在U形槽的右侧连接有所述温度探头。

较佳地，所述粉尘采集区内设置有激光支架和光电二极管，所述激光支架上设置有激光管，所述光电二极管用于接收激光管发出的激光，所述激光管和所述光电二极管与所述电路板连接。

较佳地，穿过所述上风道的空气依次经过进风口、温度探头、盒体、粉尘采集区、风扇至出风口。

较佳地，所述盒体和所述粉尘采集区均设置有可供空气穿过的通孔。

较佳地，穿过所述下风道的空气依次经过进风口、温度探头、盒体下方、风扇至出风口。

较佳地，所述电路板上以及粉尘采集区分别设置有可屏蔽外界信号干扰的上屏蔽罩和下屏蔽罩。

本发明提供的粉尘及温度集成传感器，其工作原理是，壳体有上壳和下壳可拆卸的连接而成，在壳体内设置有靠近进风口处的温度探头，进入壳体的空气会优先与温度探头接触，温度探头可感应出空气的温度，进而可以对区域内的温度进行记录并反馈给温度调节***，进入壳体内的空气风速很大，且带有一定的大颗粒的灰尘或杂质，会影响粉尘采集区关于粉尘的测试结果，大颗粒的灰尘或杂质也不在检测的范围内，且风速过大，也会影响粉尘采集区测试的准确性，在空气经过盒体前，空气被分割成两股，一股从上风道经过粉尘采集区，另一股由下风道经由风扇出去，大颗粒的灰尘或是杂质在自身重力的影响下，会下沉，可以由下风道排出，且当盒体内放置有多孔海绵或者是滤网时，空气的风速会减弱，更有利于大颗粒的灰尘或杂质由下风道排出，风速减弱了的空气由上风道进入粉尘采集区，激光管发出一束激光后，打在粉尘上产生反射光，发射光在光电二极管上形成电信号，通过对比标准浓度，可以得出空气中粉尘的浓度；电路板上的元器件在工作中会产生热量，可能会对温度探头检测产生干扰，将电路板进行分割，在电路板上设置U形槽，温度探头设置在U形槽的右侧，与其他元器件分开，温度探头通过两根铜线与电路板连接，避免了壳体内自身的温度对温度探头造成影响。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明提供的粉尘及温度集成传感器，可以同时对温度以及空气质量进行检测，且温度探头设置在前端，并且可以跟电路板上的元器件分开，不受其他因素干扰，提高温度测试的准确度，同时，该集成传感器不仅节省了设备的内部结构空间，而且成本低，有明显的经济效益；

2)本发明提供的粉尘及温度集成传感器，在空气进入壳体内，将空气切割成两股，大颗粒的灰尘及杂质可以随着风速大的空气由下风道带出，也可以将多孔海绵或者滤网上的杂质带走，经过多孔海绵或者滤网后的空气速率减慢，且没有大颗粒的灰尘及杂质，在粉尘采集区内进行粉尘浓度检测，使得测试数据更加准确。

附图说明

图1为本发明粉尘及温度集成传感器的***图；

图2为本发明粉尘及温度集成传感器的剖视图(在激光管和光电二极管之间进行剖视)；

图3为本发明粉尘及温度集成传感器的风道的结构示意图；

图4为本发明粉尘及温度集成传感器的俯视图(电路板下方的结构示意图)。

1-壳体；101-上壳；102-下壳；103-进风口；104-出风口；2-盒体；201-过滤结构；3-风扇；4-风道；401-上风道；402-下风道；5-电路板；501-U形槽；6-温度探头；7-粉尘采集区；701-激光支架；702-光电二极管；703-激光管；8-上屏蔽罩；9-下屏蔽罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如说明书附图1-4所示，本发明提供一种粉尘及温度集成传感器，可用于对空间内的温度及粉尘含量进行检测，并可与其他的智能调控***连接，根据反馈的温度及空气质量数据对空间内的温度及空气进行调节，可用于车内、室内、净化器等；该集成传感器包括壳体1，所述壳体1包括可拆卸连接的上壳101和下壳102，上壳101和下壳102可以通过卡扣的方式进行连接，或者是通过螺栓等方式进行连接，所述壳体1上设置有进风口103和出风口104，进风口103和出风口104可以设置在上壳101或者是下壳102或者只两者之间，进风口103还可以连通进风管，进风口103和出风口104分别设置在壳体1的两端；所述壳体1内还设置有盒体2和风扇3，所述风扇3靠近所述出风口104设置，所述壳体1内有供空气流动的风道4，风扇3可以促进空气在风道4内流通，风道4被所述盒体2分割成上风道401和下风道402，所述壳体1内还设置有电路板5、温度探头6及粉尘采集区7，所述温度探头6靠近所述进风口103设置并与所述电路板5连接，所述温度探头6为热电偶或者热电阻中的一种，可以采用插件式、表贴式等类型的，为了温度测试的准确度，最好选用热敏电阻，所述粉尘采集区7设置在所述盒体2的后方并与所述电路板5连接，所述粉尘采集区7用于检测空气中粉尘浓度。

进一步地，进入壳体1内的空气因为流速过大以及其内含有大颗粒的灰尘或是杂质而对粉尘测试的结果造成影响，同时也会损坏粉尘采集区内的元器件，降低粉尘采集区内元器件的使用寿命，粉尘采集区7测试的是PM2.5含量，对于一些大颗粒的灰尘及杂质是不检测的，会影响PM2.5的检测结果，为了测试结果更加准确，可以在进风口103处或者是盒体2内设置过滤结构201，过滤结构201为多孔海绵或者滤网中的一种，滤网可采用格栏滤网或者是筛网，能除去空气中的大颗粒的灰尘及杂质即可；本实施例中给出的是在盒体2内设置过滤结构201，在将空气分为两股处设置过滤结构201，可以保证空气在流经盒体2时的风速很大，大颗粒的灰尘及杂质在自身重力下向下沉，向下经过下风道402的空气可以将空气中的杂质带走，并能将过滤结构201上附着的大颗粒的灰尘及杂质带走，可以对待检测的空气进行粗除尘，同时过滤结构201能减缓空气的流速，使得测试数据更加准确；也可以采用在进风口103处设置过滤结构201的方法，空气在经过进风口103时，即可将其中的大颗粒的灰尘及杂质进行粗过滤并减低空气流速，然后再经过盒体2时分割成两股风，可以对残余的杂质进行二次过滤。

穿过所述上风道401的空气依次经过进风口103、温度探头6、盒体2、粉尘采集区7、风扇3至出风口104，所述盒体2和所述粉尘采集区7均设置有可供空气穿过的通孔；穿过所述下风道402的空气依次经过进风口103、温度探头6、盒体2下方、风扇3至出风口104。

壳体1内设置有电路板5及粉尘采集区7，在工作过程中会产生热量，会对温度探头6检测空气温度造成影响，可以直接通过温度标定的方式补偿元器件发热对温度探头6造成的影响，提高温度检测的准确性；也可以在所述电路板5上设置有U形槽501，将温度探头6和其他的可产生热量的元器件分隔开，所述电路板5在U形槽501的右侧连接有所述温度探头6，即将温度探头6布置在电路板5靠近进风口103的一侧，以避免元器件产生的热源通过电路板5导热到温度探头6影响温度探头6的检测结果，温度探头6的方位与空气流向相关，空气流动先经过温度探头6，其次经过粉尘采集区7上方的检测区域。

进一步地，所述粉尘采集区7内设置有激光支架701和光电二极管702，所述激光支架701上设置有激光管703，所述光电二极管702用于接收激光管703发出的激光，激光管703发射一束激光出去，打在粉尘上产生反射光，反射光打在光电二极管702上形成电信号，通过对比标准浓度，即可计算出空气中的PM2.5含量，所述激光管703和所述光电二极管702与所述电路板5连接，光电二极管702和激光管703并排与电路板5连接，图1中光电二极管702被激光管703挡住，未标出，图2是壳体的剖视图，在激光管和光电二极管之间进行剖视。

进一步地，为了屏蔽外界信号干扰，所述电路板5上以及粉尘采集区7分别设置有可屏蔽外界信号干扰的上屏蔽罩8和下屏蔽罩9，该上屏蔽罩8以及下屏蔽罩9仅为屏蔽外界信号干扰，非必要部件，也可以通过其它方式来实现其功能。

本发明提供了一种粉尘及温度集成传感器，同时拥有粉尘检测和温度检测两种功能，应用于汽车中时，能让驾驶人员及时了解车内空气质量和温度，为汽车制造商提供了汽车智能化所需的信息。通过对粉尘传感器和温度传感器的集成，降低了制造成本，也减小了传感器在汽车上的空间需求；对两个传感模块区域的所需空气流速的分隔设计，提高了产品的使用寿命。

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神和范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (10)

1.一种粉尘及温度集成传感器，其特征在于，包括壳体，所述壳体包括可拆卸连接的上壳和下壳，所述壳体上设置有进风口和出风口，所述壳体内还设置有盒体和风扇，所述风扇靠近所述出风口设置，所述壳体内有供空气流动的风道，风道被所述盒体分割成上风道和下风道，所述壳体内还设置有电路板、温度探头及粉尘采集区，所述温度探头靠近所述进风口设置并与所述电路板连接，所述粉尘采集区设置在所述盒体的后方并与所述电路板连接，所述粉尘采集区用于检测空气中粉尘浓度。

2.根据权利要求1所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，所述盒体内设置有过滤结构，所述过滤结构为多孔海绵或者滤网中的一种。

3.根据权利要求1所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，所述进风口处设置有过滤结构，所述过滤结构为多孔海绵或者滤网中的一种。

4.根据权利要求1所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，所述温度探头为热电偶或者热电阻中的一种。

5.根据权利要求1所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，所述电路板上设置有U形槽，所述电路板在U形槽的右侧连接有所述温度探头。

6.根据权利要求1所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，所述粉尘采集区内设置有激光支架和光电二极管，所述激光支架上设置有激光管，所述光电二极管用于接收激光管发出的激光，所述激光管和所述光电二极管与所述电路板连接。

7.根据权利要求1所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，穿过所述上风道的空气依次经过进风口、温度探头、盒体、粉尘采集区、风扇至出风口。

8.根据权利要求7所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，所述盒体和所述粉尘采集区均设置有可供空气穿过的通孔。

9.根据权利要求1所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，穿过所述下风道的空气依次经过进风口、温度探头、盒体下方、风扇至出风口。

10.根据权利要求1所述的粉尘及温度集成传感器，其特征在于，所述电路板上以及粉尘采集区分别设置有可屏蔽外界信号干扰的上屏蔽罩和下屏蔽罩。

Images