在現(xiàn)代社會，汽車已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的交通工具。隨著人們對健康和生活品質(zhì)的關(guān)注度不斷提高，車內(nèi)空氣質(zhì)量問題也日益受到重視。車規(guī)級 PM2.5 傳感器作為檢測車內(nèi)空氣質(zhì)量的關(guān)鍵部件，正發(fā)揮著越來越重要的作用。

車內(nèi)空氣質(zhì)量的重要性

車內(nèi)空間相對封閉，人們在車內(nèi)的時間較長，尤其是對于經(jīng)常駕車出行的人而言，車內(nèi)空氣質(zhì)量直接影響著他們的健康和舒適度。車內(nèi)的污染物來源廣泛，包括車外的尾氣、灰塵、花粉等，以及車內(nèi)裝飾材料釋放的甲醛、苯等揮發(fā)性有機化合物(VOCs)，還有人體呼出的二氧化碳等。如果這些污染物在車內(nèi)積聚，濃度過高，會導(dǎo)致駕駛者頭暈、乏力、注意力不集中，甚至引發(fā)呼吸道疾病、過敏反應(yīng)等，嚴(yán)重影響駕駛安全和乘車體驗。我國在 2012 年 3 月開始正式實施《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南》，明確規(guī)定了車內(nèi)空氣中有關(guān)苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛 8 種常見的車內(nèi)揮發(fā)性有機物濃度的限值，凸顯了對車內(nèi)空氣質(zhì)量管控的重視。

PM2.5 與車內(nèi)空氣質(zhì)量的關(guān)系

PM2.5 是指大氣中直徑小于或等于 2.5 微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。這些細微的顆粒物能夠長時間懸浮在空氣中，且可攜帶大量的有害物質(zhì)，如重金屬、微生物等。在車內(nèi)環(huán)境中，PM2.5 同樣是影響空氣質(zhì)量的重要因素。一方面，車外高濃度的 PM2.5 容易通過空調(diào)進氣口、車窗縫隙等進入車內(nèi);另一方面，車內(nèi)一些活動，如吸煙、車內(nèi)材料的磨損等也可能產(chǎn)生 PM2.5。長期暴露在高濃度 PM2.5 的車內(nèi)環(huán)境中，人體吸入后會對呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等造成損害。因此，準(zhǔn)確監(jiān)測車內(nèi) PM2.5 濃度，對于評估和改善車內(nèi)空氣質(zhì)量至關(guān)重要。

車規(guī)級 PM2.5 傳感器的工作原理

車規(guī)級 PM2.5 傳感器多采用激光散射原理來檢測空氣中的粉塵顆粒。以常見的激光散射式 PM2.5 傳感器為例，其內(nèi)部主要由激光光源、光學(xué)透鏡、光敏元件等組成。當(dāng)空氣樣本通過傳感器時，激光光源發(fā)射出的激光照射到空氣中的顆粒物上，顆粒物會使激光發(fā)生散射。不同粒徑的顆粒物散射光的強度和角度有所不同，光學(xué)透鏡將散射光聚焦到光敏元件上，光敏元件根據(jù)接收到的散射光強度和分布情況，通過特定的算法計算出單位體積內(nèi)不同粒徑顆粒物的數(shù)量，進而換算出 PM2.5 的質(zhì)量濃度。這種原理使得傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對 PM2.5 的快速、準(zhǔn)確檢測，并且可以實時響應(yīng)，連續(xù)采集數(shù)據(jù)。

車規(guī)級 PM2.5 傳感器在汽車中的應(yīng)用方式

與汽車空調(diào)系統(tǒng)集成

車規(guī)級 PM2.5 傳感器可以嵌入到汽車空調(diào)內(nèi)，與空調(diào)系統(tǒng)形成一個智能的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)傳感器檢測到車內(nèi) PM2.5 濃度升高時，會將信號傳輸給汽車的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，自動調(diào)整空調(diào)的運行模式。例如，當(dāng) PM2.5 濃度超標(biāo)時，空調(diào)系統(tǒng)會自動加大換氣量，切換到外循環(huán)模式，引入更多新鮮空氣，或者啟動空氣凈化功能，如開啟車內(nèi)的空氣凈化器濾芯對空氣進行過濾，以降低車內(nèi) PM2.5 濃度，保持空氣清新。像問界 M7 的智能清潔座艙系統(tǒng)，其中的 PM2.5 傳感器就能實時檢測車內(nèi) PM2.5 數(shù)值，一旦超標(biāo)，系統(tǒng)迅速啟動凈化功能，在短時間內(nèi)大幅降低 PM2.5 濃度。

獨立顯示與監(jiān)測

一些車型會將車規(guī)級 PM2.5 傳感器 TF - LP01 總成安裝在儀表盤、中控臺、扶手箱等位置，作為一個獨立單元裝載到整車內(nèi)。它可以直接在車內(nèi)顯示屏上實時顯示 PM2.5 的濃度數(shù)值，讓駕駛者和乘客直觀了解車內(nèi)空氣質(zhì)量狀況。駕駛者可以根據(jù)顯示的數(shù)值，手動采取相應(yīng)措施，如開啟或關(guān)閉車窗、調(diào)整空調(diào)模式等。例如，在霧霾天氣或者經(jīng)過工廠、施工路段等車外 PM2.5 濃度較高的區(qū)域時，駕駛者能夠及時知曉車內(nèi)空氣質(zhì)量是否受到影響，從而做出合適的決策。

與智能新風(fēng)系統(tǒng)協(xié)同工作

在部分配備智能新風(fēng)系統(tǒng)的汽車中，車規(guī)級 PM2.5 傳感器是其中重要的一環(huán)。以福特車型為例，當(dāng)車主通過福特派 APP 遠程啟動車輛或按下遙控鑰匙的解鎖按鈕時，車輛的解鎖新風(fēng)系統(tǒng)便會自動開啟，將車外空氣經(jīng)過空調(diào)濾芯過濾后送入車內(nèi)，同時將車內(nèi)空氣通過排風(fēng)口送出，空氣循環(huán)持續(xù)約 1 分鐘，保證座艙環(huán)境健康干凈。而車內(nèi) PM2.5 傳感器則實時監(jiān)測車內(nèi) PM2.5 濃度變化，與車外 AQS 空氣質(zhì)量傳感器一起 “強強聯(lián)合”，自動感應(yīng)車內(nèi)外空氣質(zhì)量，根據(jù)實時的車內(nèi) PM2.5 濃度，自動開啟空調(diào)以及智能切換座艙空調(diào)內(nèi)外循環(huán)系統(tǒng)，確保車內(nèi)空氣始終潔凈。

車規(guī)級 PM2.5 傳感器的優(yōu)勢

檢測精度高

相比一些普通的空氣質(zhì)量檢測設(shè)備，車規(guī)級 PM2.5 傳感器經(jīng)過嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝和校準(zhǔn)流程，具備較高的檢測精度。例如，韓國 Samyoung 的 PM2.5 PM1.0 傳感器 - GPSM 系列凝聚了三瀛 20 年知識與技術(shù)，性能一致性強，精度高，通過專有的 IrED 光學(xué)結(jié)構(gòu)可檢測超過 0.3?尺寸的超細顆粒，使 PM2.5 / PM1.0 級別分類更加精確，能夠準(zhǔn)確反映車內(nèi) PM2.5 的真實濃度，為后續(xù)的空氣調(diào)節(jié)和凈化提供可靠依據(jù)。

實時響應(yīng)與連續(xù)采集

車規(guī)級 PM2.5 傳感器能夠?qū)崟r響應(yīng)車內(nèi)空氣質(zhì)量的變化，連續(xù)采集數(shù)據(jù)。這意味著它可以隨時監(jiān)測到車內(nèi) PM2.5 濃度的瞬間波動，無論是車外環(huán)境變化導(dǎo)致的 PM2.5 進入車內(nèi)，還是車內(nèi)突發(fā)情況(如有人吸煙)引起的 PM2.5 濃度升高，傳感器都能迅速捕捉到，并及時將信息傳遞給相關(guān)系統(tǒng)，以便快速采取應(yīng)對措施，保障車內(nèi)空氣質(zhì)量的穩(wěn)定。

抗干擾能力強

汽車在行駛過程中會面臨各種復(fù)雜的環(huán)境，如電磁干擾、震動等，車規(guī)級 PM2.5 傳感器在設(shè)計時充分考慮了這些因素，具備較強的抗干擾能力。它能夠在汽車的復(fù)雜電磁環(huán)境中穩(wěn)定工作，不受其他電子設(shè)備的干擾，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，在車輛行駛產(chǎn)生的震動環(huán)境下，傳感器也能正常運行，不會因為震動而出現(xiàn)故障或檢測誤差。

車規(guī)級 PM2.5 傳感器面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢

面臨的挑戰(zhàn)

盡管車規(guī)級 PM2.5 傳感器在汽車空氣質(zhì)量檢測中發(fā)揮著重要作用，但也面臨一些挑戰(zhàn)。一方面，高精度、長期穩(wěn)定的 PM2.5 傳感器價格相對較高，這可能會增加汽車的生產(chǎn)成本，對于一些追求低成本的汽車制造商來說，在推廣應(yīng)用上存在一定顧慮。另一方面，PM2.5 傳感器可能會受到其他顆粒物(例如 PM10)和氣態(tài)污染物的影響，需要適當(dāng)?shù)奶幚砗托?zhǔn)才能保證檢測的準(zhǔn)確性，這對傳感器的算法和校準(zhǔn)技術(shù)提出了更高要求。此外，不同地區(qū)的空氣質(zhì)量狀況差異較大，如何使傳感器在各種復(fù)雜環(huán)境下都能保持良好的性能，也是需要解決的問題。

發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的不斷進步和市場需求的增長，車規(guī)級 PM2.5 傳感器有著良好的發(fā)展趨勢。在技術(shù)方面，未來傳感器將朝著更高精度、更低功耗、更小尺寸的方向發(fā)展。通過不斷優(yōu)化光學(xué)結(jié)構(gòu)、算法以及制造工藝，進一步提高傳感器對細微顆粒物的檢測能力，同時降低能耗，減少對汽車電池的負擔(dān)，并且使傳感器體積更小，便于在車內(nèi)更靈活地安裝布局。在功能集成方面，PM2.5 傳感器將與更多其他類型的傳感器，如 CO2 傳感器、溫濕度傳感器、AQS 空氣質(zhì)量傳感器等集成在一起，形成綜合性的車內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，為用戶提供更全面的車內(nèi)環(huán)境信息。在市場應(yīng)用方面，隨著消費者對車內(nèi)空氣質(zhì)量重視程度的不斷提高，以及相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，車規(guī)級 PM2.5 傳感器的市場需求將持續(xù)增長，其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用也將更加普及。

車規(guī)級 PM2.5 傳感器在汽車空氣質(zhì)量檢測中扮演著至關(guān)重要的角色，通過準(zhǔn)確監(jiān)測車內(nèi) PM2.5 濃度，為改善車內(nèi)空氣質(zhì)量提供了有力支持。盡管面臨一些挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的發(fā)展和市場的推動，它將在提升車內(nèi)空氣質(zhì)量、保障駕乘人員健康方面發(fā)揮更大的作用，為人們創(chuàng)造更加舒適、健康的車內(nèi)環(huán)境。