带温度补偿的车内空气质量监测电路及车辆空气循环系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种带温度补偿的车内空气质量监测电路及车辆空气循环系统，所述带温度补偿的车内空气质量监测电路包括气敏元件、加热电路和参考电路等，所述加热电路包括热敏电阻RT、电阻R4和电阻R6，所述参考电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R8，所述放大电路包括电阻R5、电阻R9和运算放大器，所述滤波电路包括电阻R3和电容C1；所述热敏电阻RT与所述电阻R6并联连接在所述电阻R4的一端与接地端之间，所述电阻R4的另一端连接所述气敏元件的相应引脚；所述车辆空气循环系统包括微控制器和包括上述的带温度补偿的车内空气质量监测电路，所述带温度补偿的车内空气质量监测电路的信号输出端Vout连接所述微控制器。出端Vout连接所述微控制器。出端Vout连接所述微控制器。

【技术实现步骤摘要】
带温度补偿的车内空气质量监测电路及车辆空气循环系统


[0001]本技术涉及半导体传感器
，具体的说，涉及了一种带温度补偿的车内空气质量监测电路及车辆空气循环系统。

技术介绍

[0002]随着生活中车辆的普及，对车内空气环境的监测要求也越来越高。现在城市中因为交通拥堵、环境污染等，经常会出现车外环境污浊，环境中存在大量挥发性有机物、CO、氮氧化物（NOx）、NH3等有毒有害气体，长时间接触会危害到人身安全。AQS（汽车空气质量自动控制系统），作为一种新型汽车空气质量传感器，根据污染程度实时切换空调内外循环系统，为驾乘人员提供安全、舒适的环境，同时也极大延长车厢空气过滤器的寿命。
[0003]现有AQS空气质量自动控制系统，其核心是一种基于MOS（金属氧化物半导体）的气敏元件。该气敏元件专门设计用于检测氧化性和还原性气体，是一种采用硅片技术的微机电系统（MEMS）器件。半导体原理传感器受自身机理的限制，会受到汽车应用环境中温度的影响，造成传感器信号的漂移，对检测结果带来误差。然而，目前市场上广泛应用的AQS均未考虑温度信号的干扰，这就使得AQS无法达到高精度的检测要求。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种带温度补偿的车内空气质量监测电路及车辆空气循环系统。
[0006]为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种带温度补偿的车内空气质量监测电路，它包括气敏元件、加热电路、参考电路、放大电路、滤波电路和输出回路串联电阻RL1，所述加热电路包括热敏电阻RT、电阻R4和电阻R6，所述参考电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R8，所述放大电路包括电阻R5、电阻R9和运算放大器，所述滤波电路包括电阻R3和电容C1；
[0007]所述热敏电阻RT与所述电阻R6并联连接在所述电阻R4的一端与接地端之间，所述电阻R4的另一端连接所述气敏元件的相应引脚；
[0008]所述电阻R1、所述电阻R2和所述电阻R8依次串联连接，所述电阻R1的其中一端还与电源端连接，所述电阻R8的其中一端还与接地端相连，所述电阻R2的其中一端还与运算放大器的正输入端连接；
[0009]所述运算放大器的负输入端通过所述电阻R5与所述气敏元件的信号输出端连接，所述运算放大器的负输入端还通过所述电阻R9与所述运算放大器的输出端连接，所述运算放大器还与电源端连接；
[0010]所述运算放大器的输出端还与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端作为车内空气质量监测电路的信号输出端Vout；所述电阻R3的另一端还通过电容C1与接地端相连；
[0011]所述气敏元件的信号输出端还通过所述输出回路串联电阻RL1与接地端相连。
[0012]本技术第二方面提供一种车辆空气循环系统，它包括微控制器和包括上述的带温度补偿的车内空气质量监测电路，所述带温度补偿的车内空气质量监测电路的信号输出端Vout连接所述微控制器。
[0013]本技术的有益效果为：
[0014]1）本技术提出了一种带温度补偿的车内空气质量监测电路，能够使得半导体传感器工作在特定的温度条件下，从而避免温度带来的信号漂移，保证AQS信号正常输出；
[0015]2）本技术可批量制造，解决气体传感器在走向市场批量化生产过程中的成本和良率问题；
[0016]3）本技术能够检测挥发性有机物、CO、氮氧化物（NOx）、NH3等有毒有害气体。
附图说明
[0017]图1是本技术的带温度补偿的车内空气质量监测电路的电路原理图；
[0018]图2是以MEMS氨气气体传感器为例的未加温度补偿时传感器响应特征示意图；
[0019]图3是以MEMS氨气气体传感器为例的加温度补偿时传感器响应特征示意图。
具体实施方式
[0020]下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0021]实施例1
[0022]附图1示出了一种带温度补偿的车内空气质量监测电路，它包括气敏元件、加热电路、参考电路、放大电路、滤波电路和输出回路串联电阻RL1，所述加热电路包括热敏电阻RT、电阻R4和电阻R6，所述参考电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R8，所述放大电路包括电阻R5、电阻R9和运算放大器，所述滤波电路包括电阻R3和电容C1；
[0023]所述热敏电阻RT与所述电阻R6并联连接在所述电阻R4的一端与接地端之间，所述电阻R4的另一端连接所述气敏元件的相应引脚（第3引脚），所述气敏元件的第3引脚与电源端连接；
[0024]所述电阻R1、所述电阻R2和所述电阻R8依次串联连接，所述电阻R1的其中一端还与电源端连接，所述电阻R8的其中一端还与接地端相连，所述电阻R2的其中一端还与运算放大器的正输入端连接；
[0025]所述运算放大器的负输入端通过所述电阻R5与所述气敏元件的信号输出端连接，所述运算放大器的负输入端还通过所述电阻R9与所述运算放大器的输出端连接，所述运算放大器还与电源端连接；
[0026]所述运算放大器的输出端还与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端作为车内空气质量监测电路的信号输出端Vout；所述电阻R3的另一端还通过电容C1与接地端相连；
[0027]所述气敏元件的信号输出端（第5引脚）还通过所述输出回路串联电阻RL1与接地端相连，所述气敏元件的第7引脚与电源端连接。
[0028]需要说明的是，半导体传感器需要在一定的温度条件下工作，且信号受周围环境温度的影响，而车载领域环境要求
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40
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125℃，这就会对传感器的输出精度造成影响。为补
偿温度影响，本实施例通过在传感器输入回路中增加热敏电阻进行补偿，从根源上保证传感器的工作温度恒定。
[0029]具体的，所述加热电路设置在气敏元件的加热丝与接地端之间，在选择所述加热电路中的热敏电阻RT时，尽量选择电阻温度系数与气敏器件温度系数相同或接近的热敏电阻RT。可以理解，当外部环境温度变化时，气敏材料电阻RS和热敏电阻RT均发生变化，通过预先设置的R4、R6电阻实现功率（即温度）的恒定，避免信号受环境温度的影响。
[0030]具体的，所述带温度补偿的车内空气质量监测电路设置有8个端口，两个用于加热的端口为车内空气质量监测电路的加热端Ⅰ和加热端Ⅱ，两个用于气体测量的端口为车内空气质量监测电路的测量端Ⅰ和测量端Ⅱ，剩余4个端口为车内空气质量监测电路的预留引脚，包括第2引脚、第4引脚、第6引脚和第8引脚。
[0031]如附图1所示，所述气敏元件的Vh引脚被封装成车内空气质量监测电路的加热端Ⅰ，所述加热端Ⅰ用于连接电源端；所述气敏元件的GND引脚通过所述加热电路与接地端相连，并被封装成车内空气质量监测电路的加热端Ⅱ；所述气敏元件的VCC引脚被封装成车内空气质量监测电路的测量端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带温度补偿的车内空气质量监测电路，其特征在于：包括气敏元件、加热电路、参考电路、放大电路、滤波电路和输出回路串联电阻RL1，所述加热电路包括热敏电阻RT、电阻R4和电阻R6，所述参考电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R8，所述放大电路包括电阻R5、电阻R9和运算放大器，所述滤波电路包括电阻R3和电容C1；所述热敏电阻RT与所述电阻R6并联连接在所述电阻R4的一端与接地端之间，所述电阻R4的另一端连接所述气敏元件的相应引脚；所述电阻R1、所述电阻R2和所述电阻R8依次串联连接，所述电阻R1的其中一端还与电源端连接，所述电阻R8的其中一端还与接地端相连，所述电阻R2的其中一端还与运算放大器的正输入端连接；所述运算放大器的负输入端通过所述电阻R5与所述气敏元件的信号输出端连接，所述运算放大器的负输入端还通过所述电阻R9与所述运算放大器的输出端连接，所述运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：古瑞琴，王利利，王瑞铭，李威，高胜国，田勇，高相臣，
申请(专利权)人：郑州炜盛电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：