[發明專利]一種應用聲表面波氣敏傳感器的汽車尾氣實時監測裝置

無效

• 申請號: 201310233761.7
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103308598A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 尚佐旭
• 申請（專利權）人: 天津云視科技發展有限公司
• 主分類號: G01N29/036
• 分類號: G01N29/036
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種應用聲表面波氣敏傳感器的汽車尾氣實時監測裝置，歸屬于電子元器件、無線通訊等領域，包括安裝在汽車排氣管口的無源聲表面波氣敏傳感器、安裝在汽車內部的無線信號收發模塊、氣敏信號處理模塊、尾氣超標報警模塊。無源聲表面波氣敏傳感器的數據輸出端連接無線信號收發模塊的數據輸入端；無線信號收發模塊的數據輸出端連接氣敏信號處理模塊的數據輸入端；氣敏信號處理模塊的數據輸出端連接尾氣超標報警模塊的數據輸入端。本裝置對行駛中的車輛尾氣超標實施自動監控，為環境污染的防治及車輛質量保障提供了一個有效的檢測手段。

技術領域

歸屬于電子學、信號檢測、通訊等領域，涉及到使用無源聲表面波氣敏傳感器、無線通訊器件及技術、無線通信技術，應用于車輛行駛狀態下的自動尾氣超標檢測。

背景技術

以往的汽車安全產品技術或市場上很少見到尾氣超標在線實時采集監控產品，主要是因為：汽車尾氣超標實時檢測需要小型化、無供電、測量準確，這在傳統技術中很難實現。

使用聲表面波技術的汽車尾氣超標實時監測裝置可以很好地解決這個問題。以聲表面波器件為傳感元件結合無線應答系統作為氣敏傳感器，傳感器無需電源，氣敏聲表面波傳感器由傳感器天線、叉指換能器和傳感器體外編碼的反射區、主動式天線的閱讀器、氣敏信號后處理單元組成，傳感器天線接收由數米外的閱讀器發送來的訪問電磁脈沖信號，通過叉指換能器轉化為聲表面波，遇到反射條后形成回波，回波通過叉指換能器重新轉化為電磁波并再次通過天線發射出去，這些回波信號形成了由晶體表面的反射條的數目和位置決定的脈沖序列，在以壓電材料為襯底的表面上，一端為輸入叉指換能器，另一端為輸出叉指換能器，兩者之間的區域淀積了針對氣體敏感的薄膜。此薄膜與被測氣體發生相互作用，導致界面膜的物理性質發生變化，從而改變了聲表面波的速度或頻率，因此通過測量聲波的頻率偏移或相位延遲可以反演得到氣體的種類、濃度等待測量，氣敏信號處理模塊對脈沖速度變化進行實時解調，換算出與標準排氣成份的偏差值。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于聲表面波氣敏傳感器、無線數據通訊技術對汽車尾氣超標自動實時監控的技術及裝置，對汽車運行狀態(發動機是否正常工作)，尾氣排放是否超標提供預警。

本發明硬件由安裝在汽車排氣管口的無源聲表面波氣敏傳感器、安裝在汽車內部的無線信號收發模塊、氣敏信號處理模塊、尾氣超標報警模塊組成。

本發明的技術方案：包括安裝在汽車排氣管口的無源聲表面波氣敏傳感器、安裝在汽車內部的無線信號收發模塊、氣敏信號處理模塊、尾氣超標報警模塊。無源聲表面波氣敏傳感器的數據輸出端連接無線信號收發模塊的數據輸入端；無線信號收發模塊的數據輸出端連接氣敏信號處理模塊的數據輸入端；氣敏信號處理模塊的數據輸出端連接尾氣超標報警模塊的數據輸入端。本裝置對行駛中的車輛尾氣超標實施自動監控，為環境污染的防治及車輛質量保障提供了一個有效的檢測手段。

本發明具有的優點：

1.可以準確實時監測汽車的尾氣排放，還可預警發動機的非正常工作。

2.安裝簡便，體積小巧。

附圖說明

圖1是本發明的框圖；

圖2是本發明的配置示意圖；

具體實施方式

如圖1所示，本發明一種應用聲表面波氣敏傳感器的汽車尾氣實時監測裝置，無源聲表面波氣敏傳感器由傳感器天線、傳感器體外編碼的反射區組成，在以壓電材料為襯底的表面上，一端為輸入叉指換能器，另一端為輸出叉指換能器，兩者之間的區域淀積了針對氣體敏感的薄膜，此薄膜與被測氣體發生相互作用，導致界面膜的物理性質發生變化，該傳感器被加工成微片狀，安裝汽車排氣管口；無線信號收發模塊由一個帶主動式天線的閱讀器和天線組成，天線收發與聲表面波通訊的無線電磁脈沖信號；氣敏信號處理模塊包含氣敏信號解調電路，將解調出的氣敏編碼信號與標準氣體不超標信號送入比較器，得出偏差值，進而得出實測尾氣超標準。

所述尾氣超標報警模塊，包含聲音發生器、藍牙通訊模組，將壓力超差值通過聲音報警，或通過藍牙模組將信號發送到移動電話上。

所述無源聲表面波氣敏傳感器，由傳感器天線、傳感器體外編碼的反射區組成，在以壓電材料為襯底的表面上，一端為輸入叉指換能器，另一端為輸出叉指換能器，兩者之間的區域淀積了針對氣體敏感的薄膜，此薄膜與被測氣體發生相互作用，導致界面膜的物理性質發生變化，該傳感器被加工成微片狀，安裝汽車排氣管口。