空氣質(zhì)量傳感器對酒精、香煙、氨氣、硫化物等各種污染源都有極高的靈敏度，產(chǎn)品響應(yīng)時間快，工作穩(wěn)定。下面小編給大家介紹一下空氣質(zhì)量傳感器的原理。

傳統(tǒng)的波許L型汽油噴射系統(tǒng)及一些中檔車型采用這種葉片式空氣流量傳感器，如豐田CAMRY（佳美）小轎車、豐田PREVIA（大霸王）小客車、馬自達MPV多用途汽車等。由空氣流量計和電位計兩部分組成?？諝饬髁坑嬙谶M氣通道內(nèi)有一個可繞軸擺動的旋轉(zhuǎn)翼片（測量片），作用在軸上的卷簧可使測量片關(guān)閉進氣通路。

發(fā)動機工作時，進氣氣流經(jīng)過空氣流量計推動測量片偏轉(zhuǎn)，使其開啟。測量片開啟角度的大小取決于進氣氣流對測量片的推力與測量片軸上卷簧彈力的平衡狀況。進氣量的大小由駕駛員操縱節(jié)氣門來改變。進氣量愈大，氣流對測量片的推力愈大，測量片的開啟角度也就愈大。在測量片軸上連著一個電位計。電位計的滑動臂與測量片同軸同步轉(zhuǎn)動，把測量片開啟角度的變化（即進氣量的變化）轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。電位計通過導(dǎo)線、連接器與ECU連接。ECU根據(jù)電位計電阻的變化量或作用在其上的電壓的變化量，測得發(fā)動機的進氣量。

在葉片式空氣流量傳感器內(nèi)，通常還有一電動汽油泵開關(guān)。當(dāng)發(fā)動機起動運轉(zhuǎn)時，測量片偏轉(zhuǎn)，該開關(guān)觸點閉合，電動汽油泵通電運轉(zhuǎn)；發(fā)動機熄火后，測量片在回轉(zhuǎn)至關(guān)閉位置的同時，使電動汽油泵開關(guān)斷開。此時，即使點火開關(guān)處于開啟位置，電動汽油泵也不工作。

流量傳感器內(nèi)還有一個進氣溫度傳感器，用于測量進氣溫度，為進氣量作溫度補償。

1．傳感器工作原理介紹

在當(dāng)前的空氣凈化領(lǐng)域，空氣質(zhì)量傳感器幾乎已經(jīng)成為凈化設(shè)備的標(biāo)配附件，其作用是對空氣中的PM2．5等顆粒物濃度進行監(jiān)測，工作原理如下：

在傳感器內(nèi)部設(shè)有恒定光源（如紅外發(fā)光二極管），空氣通過光線時，其中的顆粒物會對其進行散射，造成光強的衰減。其相對衰減率與顆粒物的濃度成一定比例。

紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)一覽

在與光源對角的另一側(cè)設(shè)有光線探測器（如光電晶體管），它能夠探測到被顆粒物反射的光線，并根據(jù)反射光強度輸出PWM信號（脈寬調(diào)制信號），從而判斷顆粒物的濃度。對于不同粒徑的顆粒物（如PM10和PM2．5），其能夠輸出多個不同的信號加以區(qū)分。

顆粒物傳感器工作原理（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

看似簡單的工作過程中，其實包含著光線的散射、反射、光強的衰減以及復(fù)雜的算法，我們之所以能夠在傳感器上或以不同顏色、或以數(shù)字形式直觀看到空氣質(zhì)量指數(shù)，傳感器功不可沒。目前市場上主流的傳感器分為兩種：紅外顆粒物傳感器和激光顆粒物傳感器，在工作原理方面，二者差別并不算太大；但結(jié)構(gòu)方面卻大有不同。

2．兩大主流傳感器對比

雖然同為主流產(chǎn)品，但紅外傳感器和激光傳感器的結(jié)構(gòu)差別相當(dāng)大。紅外傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計都較為簡單，激光傳感器則顯得更為復(fù)雜。

激光傳感器VS紅外傳感器 內(nèi)部結(jié)構(gòu)對比

設(shè)計的不同帶來的是測量精度的差異，紅外傳感器采用紅外發(fā)光二極管作為光源，而激光式傳感器則采用更為穩(wěn)定的激光二極管。

在傳感器工作過程中，必需條件之一是流動的空氣通過光源和接收器之間的交叉區(qū)域。為了驅(qū)動氣流，紅外傳感器采用電阻加熱的方式，利用熱空氣帶動周圍氣體流動；激光式傳感器則在內(nèi)部設(shè)有固定的風(fēng)機。

信號輸出方面，紅外傳感器內(nèi)部的光電晶體管只能輸出脈寬調(diào)制信號（PWM信號），這種信號并不能直觀顯示空氣中顆粒物的濃度，需要經(jīng)過進一步計算才能得出顆粒物濃度范圍；激光傳感器內(nèi)部光電探測器的光電效應(yīng)會產(chǎn)生電流信號，經(jīng)電路放大處理后，可得到顆粒物的濃度值，信號一般為串口輸出。

這也就解釋了為什么部分凈化器只能通過不同顏色燈光來指示空氣質(zhì)量，而其他凈化產(chǎn)品則能夠以數(shù)字形式顯示具體空氣質(zhì)量指數(shù)。

另外，紅外傳感器采用電阻加熱方式驅(qū)動氣流，顆粒物的采樣數(shù)較少，測試精度略顯不足；而激光傳感器采用風(fēng)機驅(qū)動，數(shù)據(jù)采集量足夠大，在一定程度上能夠保證數(shù)據(jù)的精確性。

當(dāng)然，高精度也是有一定副作用的——激光傳感器的壽命相較紅外傳感器更短，不過隨著技術(shù)的不斷改進，目前大部分傳感器均有不錯的表現(xiàn)。

3．傳統(tǒng)設(shè)計存在嚴重缺陷！

相比于凈化器配備的空氣質(zhì)量傳感器，大部分人更熟悉的可能是常見的“霾表”，隨著空氣污染的日益嚴重，這種產(chǎn)品的市場占有率絲毫不遜色于大部分凈化器，這也正顯示了用戶對于身邊空氣質(zhì)量的關(guān)注。不過您有沒有思考過這樣一個問題：為什么在凈化器本身配備傳感器的同時，很多人仍選擇霾表來監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量呢？

相對機身傳感器 ＂霾表＂仍是很多人的第一選擇

這就涉及到凈化器機身傳感器設(shè)計方式的一個嚴重缺陷：由于其工作原理所限，只能對凈化器機身周圍的一小部分空氣進行監(jiān)測，這樣的設(shè)計并不能客觀體現(xiàn)凈化器的凈化性能。

舉個簡單的例子，一款空氣凈化器的單次凈化效率可能表現(xiàn)很好，但其結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理導(dǎo)致送風(fēng)效果較差，潔凈空氣不能有效循環(huán)。這就意味著，大部分時間，只有凈化器機身周圍的空氣是潔凈的，而用戶卻無法通過監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)這一問題。這也不能歸罪于傳感器——畢竟此時通過其內(nèi)部的空氣中顆粒物含量并不高。

針對這一嚴重缺陷，筆者對目前市面上主流凈化產(chǎn)品進行對比，找到了一種相對更靠譜的解決方案。這一創(chuàng)新的方法來自芬蘭的空氣凈化器品牌LIFAair：采用分體設(shè)計的獨立空氣質(zhì)量傳感器，傳感器既能通過藍牙或WiFi與凈化器進行連接，充當(dāng)傳感器兼控制器；也可用作獨立的“霾表”使用。它的日常使用場景是這樣的：

LIFAair分體式傳感器日常使用場景

獨立設(shè)計允許我們將傳感器置于室內(nèi)任何位置，對空氣質(zhì)量進行實時監(jiān)測。其監(jiān)測數(shù)據(jù)包括二氧化碳、甲醛、PM2．5含量、溫度和濕度，基本涵蓋了關(guān)于室內(nèi)環(huán)境的所有指標(biāo)。