[实用新型]一种应用声表面波气敏传感器的汽车尾气实时监测装置

说明书

本实用新型提供一种应用声表面波气敏传感器的汽车尾气实时监测装置，归属于电子元器件、无线通讯等领域，包括安装在汽车排气管口的无源声表面波气敏传感器、安装在汽车内部的无线信号收发模块、气敏信号处理模块、尾气超标报警模块。无源声表面波气敏传感器的数据输出端连接无线信号收发模块的数据输入端；无线信号收发模块的数据输出端连接气敏信号处理模块的数据输入端；气敏信号处理模块的数据输出端连接尾气超标报警模块的数据输入端。本装置对行驶中的车辆尾气超标实施自动监控，为环境污染的防治及车辆质量保障提供了一个有效的检测手段。

技术领域

归属于电子学、信号检测、通讯等领域，涉及到使用无源声表面波气敏传感器、无线通讯器件及技术、无线通信技术，应用于车辆行驶状态下的自动尾气超标检测。

背景技术

以往的汽车安全产品技术或市场上很少见到尾气超标在线实时采集监控产品，主要是因为：汽车尾气超标实时检测需要小型化、无供电、测量准确，这在传统技术中很难实现。

使用声表面波技术的汽车尾气超标实时监测装置可以很好地解决这个问题。以声表面波器件为传感元件结合无线应答系统作为气敏传感器，传感器无需电源，气敏声表面波传感器由传感器天线、叉指换能器和传感器体外编码的反射区、主动式天线的阅读器、气敏信号后处理单元组成，传感器天线接收由数米外的阅读器发送来的访问电磁脉冲信号，通过叉指换能器转化为声表面波，遇到反射条后形成回波，回波通过叉指换能器重新转化为电磁波并再次通过天线发射出去，这些回波信号形成了由晶体表面的反射条的数目和位置决定的脉冲序列，在以压电材料为衬底的表面上，一端为输入叉指换能器，另一端为输出叉指换能器，两者之间的区域淀积了针对气体敏感的薄膜。此薄膜与被测气体发生相互作用，导致界面膜的物理性质发生变化，从而改变了声表面波的速度或频率，因此通过测量声波的频率偏移或相位延迟可以反演得到气体的种类、浓度等待测量，气敏信号处理模块对脉冲速度变化进行实时解调，换算出与标准排气成份的偏差值。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于声表面波气敏传感器、无线数据通讯技术对汽车尾气超标自动实时监控的技术及装置，对汽车运行状态(发动机是否正常工作)，尾气排放是否超标提供预警。

本实用新型硬件由安装在汽车排气管口的无源声表面波气敏传感器、安装在汽车内部的无线信号收发模块、气敏信号处理模块、尾气超标报警模块组成。

本实用新型的技术方案：包括安装在汽车排气管口的无源声表面波气敏传感器、安装在汽车内部的无线信号收发模块、气敏信号处理模块、尾气超标报警模块。无源声表面波气敏传感器的数据输出端连接无线信号收发模块的数据输入端；无线信号收发模块的数据输出端连接气敏信号处理模块的数据输入端；气敏信号处理模块的数据输出端连接尾气超标报警模块的数据输入端。本装置对行驶中的车辆尾气超标实施自动监控，为环境污染的防治及车辆质量保障提供了一个有效的检测手段。

本实用新型具有的优点：

1.可以准确实时监测汽车的尾气排放，还可预警发动机的非正常工作。

2.安装简便，体积小巧。

附图说明

图1是本实用新型的框图；

图2是本实用新型的配置示意图；

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种应用声表面波气敏传感器的汽车尾气实时监测装置，无源声表面波气敏传感器由传感器天线、传感器体外编码的反射区组成，在以压电材料为衬底的表面上，一端为输入叉指换能器，另一端为输出叉指换能器，两者之间的区域淀积了针对气体敏感的薄膜，此薄膜与被测气体发生相互作用，导致界面膜的物理性质发生变化，该传感器被加工成微片状，安装汽车排气管口；无线信号收发模块由一个带主动式天线的阅读器和天线组成，天线收发与声表面波通讯的无线电磁脉冲信号；气敏信号处理模块包含气敏信号解调电路，将解调出的气敏编码信号与标准气体不超标信号送入比较器，得出偏差值，进而得出实测尾气超标准。

所述尾气超标报警模块，包含声音发生器、蓝牙通讯模组，将压力超差值通过声音报警，或通过蓝牙模组将信号发送到移动电话上。

所述无源声表面波气敏传感器，由传感器天线、传感器体外编码的反射区组成，在以压电材料为衬底的表面上，一端为输入叉指换能器，另一端为输出叉能换能器，两者之间的区域淀积了针对气体敏感的薄膜，此薄膜与被测气体发生相互作用，导致界面膜的物理性质发生变化，该传感器被加工成微片状，安装汽车排气管口。

所述无线信号收发模块，由一个带主动式天线的阅读器和天线组成，天线收发与声表面波通讯的无线电磁脉冲信号。