一種檢測顆粒物質(zhì)的傳感器（１００）。該傳感器（１００）包括第一剛性管（１０２）、第二剛性管（１０４）、檢測表面電極（１０６）、和偏置表面電極（１０８）。第二剛性管（１０４）與第一剛性管（１０２）基本平行地安設(shè)。檢測表面電極（１０６）被布置在第一剛性管（１０２）的外表面上。檢測表面電極（１０６）被布置成面對第二剛性管（１０４）。偏置表面電極（１０８）被布置在第二剛性管（１０４）的外表面上。偏置表面電極（１０８）被布置成面對第一剛性管（１０２）上的檢測表面電極（１０６）。在檢測表面電極（１０６）和偏置表面電極（１０８）之間存在空氣間隙以允許廢氣流內(nèi)的顆粒物質(zhì)在檢測表面電極（１０６）和偏置表面電極（１０８）之間流動。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】剛性顆粒物質(zhì)傳感器內(nèi)燃機(例如，柴油機)典型地生成包含不定量的顆粒物質(zhì)(PM)的廢氣流。顆粒物質(zhì)在廢氣流中的數(shù)量和大小分布往往隨引擎工作條件變化，諸如燃料噴射定時、噴射體積、噴射壓力、或引擎速度-負載關(guān)系。對這些條件進行調(diào)整可能在減少從引擎的顆粒物質(zhì)排放和顆粒物質(zhì)的平均顆粒大小方面是有用的。減少內(nèi)燃機的顆粒物質(zhì)排放在環(huán)境方面是有利的。另外，對于柴油機廢氣的顆粒物質(zhì)測量對于PM過濾器的機載(例如，安設(shè)在車輛上)診斷和通過燃燒控制減少排放是有用的。可被用于對廢氣流中的顆粒物質(zhì)進行機載監(jiān)視的常規(guī)技術(shù)包括在傳感器應(yīng)用中使用絲狀電極。絲狀電極傳感器在兩個電極之間施加高電壓并測量電極之間的電流或電荷。該電極測量與具體的顆粒物質(zhì)濃度有關(guān)。然而，由于電極上和電極間的煙灰(即，顆粒物質(zhì)沉積)的累積，絲狀電極傳感器易受傳感器去校準和基線漂移的影響。絲狀電極還易受振動的影響，振動改變電極間的距離。隨著電極間的距離根據(jù)電極的振動而改變，變化的距離在顆粒物質(zhì)讀數(shù)中引入了誤差。概要描述了傳感器的實施例。在一個實施例中，該傳感器包括第一剛性管、第二剛性管、檢測表面電極、和偏置表面電極。第二剛性管與第一剛性管基本平行地安設(shè)。檢測表面電極被布置在第一剛性管的外表面上。檢測表面電極被布置成面對第二剛性管。偏置表面電極被布置在第二剛性管的外表面上。偏置表面電極被布置成面對第一剛性管上的檢測表面電極并且在檢測表面電極與偏置表面電極之間有一間隙。還描述了傳感器的其他實施例。還描述了一種系統(tǒng)的實施例。在一個實施例中，該系統(tǒng)是用于檢測顆粒物質(zhì)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳感器和電子控制器。傳感器被配置成檢測廢氣流內(nèi)的顆粒物質(zhì)。傳感器包括一對不導(dǎo)電剛性管、檢測表面電極、和偏置表面電極。檢測表面電極被布置在一個剛性管上并且面對另一不導(dǎo)電剛性管。偏置表面電極被布置在該另一剛性管上。偏置表面電極面對檢測表面電極并且與檢測表面電極相隔一空氣間隙以便讓廢氣流的一部分通過該空氣間隙。電子控制器被配置成確定廢氣流內(nèi)的顆粒物質(zhì)的量。還描述了該系統(tǒng)的其他實施例。還描述了一種方法的實施例。在一個實施例中，該方法是一種用于制作顆粒物質(zhì)傳感器的方法。該方法包括在第一不導(dǎo)電剛性管的外表面上布置檢測表面電極。該方法還包括在第二不導(dǎo)電剛性管的外表面上布置偏置表面電極。該偏置和檢測表面電極彼此面對面且相隔一空氣間隙以便讓廢氣流的一部分通過該空氣間隙。該方法還包括在第一剛性管的內(nèi)腔內(nèi)的第一發(fā)熱器柱上布置第一發(fā)熱器。第一發(fā)熱器施加熱量以將顆粒物質(zhì)從第一不導(dǎo)電剛性管蒸發(fā)掉。該方法還包括在第二剛性管的內(nèi)腔內(nèi)的第二發(fā)熱器柱上布置第二發(fā)熱器。第二發(fā)熱器施加熱量以將顆粒物質(zhì)從第二不導(dǎo)電剛性管蒸發(fā)掉。還描述了該方法的其他實施例。本專利技術(shù)的諸實施例的其他方面和優(yōu)點將在結(jié)合作為本專利技術(shù)原理的示例示出的附圖考慮以下詳細描述中變得顯而易見。附圖簡述附圖說明圖1描繪傳感器組合件的一個實施例的示意圖。圖2描繪圖1中傳感器組合件的第一剛性管內(nèi)的發(fā)熱器柱的一個實施例的示意圖。圖3描繪顆粒物質(zhì)檢測系統(tǒng)的一個實施例的示意框圖。圖4描繪用于制作顆粒物質(zhì)濃度傳感器的方法的一個實施例的流程圖。圖5描繪其中發(fā)熱器元件被安設(shè)至圖1中傳感器組合件的第一剛性管的外部的另一實施例的示意圖。貫穿該描述，類似的附圖標記被用于標識類似要素。具體描述容易理解的是，在這里一般地描述和在附圖中示出的諸實施例的組件可按照多種不同的配置來設(shè)置和設(shè)計。因此，如在諸附圖中所表示的以下對各種實施例的更具體描述無意限制本公開的范圍，而只是代表各種實施例。盡管在附圖中呈現(xiàn)了諸實施例的各個方面，但除非特別指出否則這些附圖不一定是按比例繪制的。本專利技術(shù)也可以其他具體形式體現(xiàn)而不背離其精神實質(zhì)或基本特性。所描述的諸實施例在各方面將僅被視為說明性的而不是限制性的。本專利技術(shù)的范圍因此由所附的權(quán)利要求而不是由該具體描述來指示。落入權(quán)利要求的等價物的含義和范圍的所有改變都包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。貫穿本說明書對特征、優(yōu)點、或類似語言的參引并不意味著可用本專利技術(shù)實現(xiàn)的所有特征和優(yōu)點應(yīng)該或者是在本專利技術(shù)的任何單個實施例中。提到該些特征和優(yōu)點的語言應(yīng)被理解為表示結(jié)合一實施例描述的具體特征、優(yōu)點、或特性被包括在本專利技術(shù)的至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書對該些特征和優(yōu)點的討論以及類似語言可以、但不一定指代同一實施例。而且，本專利技術(shù)的所描述特征、優(yōu)點、和特性可按照任何合適的方式在一個或多個實施例中組合。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，根據(jù)本文的描述，本專利技術(shù)可以在沒有一特定實施例的該些具體特征或優(yōu)點中的一個或多個的情況下實踐。在其它實例中，可以在某些實施例中實現(xiàn)可能不是存在于本專利技術(shù)的所有實施例中的附加特征和優(yōu)點。貫穿本說明書，對“一個實施例”、“一實施例”、或類似語言的參引意味著結(jié)合該所指示的實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本專利技術(shù)的至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書的短語“在一個實施例中”、“在一實施例中”及類似語言可以、但不一定全部指代同一實施例。盡管本文描述了顆粒物質(zhì)傳感器的許多實施例，但所描述實施例中的至少一些實施例檢測廢氣流內(nèi)的顆粒物質(zhì)。該傳感器包括兩個剛性管上的兩個表面電極。表面電極被定向成彼此面對面。這兩個表面電極之間的空氣間隙允許廢氣在這兩個表面電極之間流動。在一些實施例中，第一表面電極是檢測電極。檢測電極被布置在第一剛性管上。第二表面電極是偏置電極并被布置在第二剛性管上。偏置表面電極具有所施加的電壓，也稱作偏置電壓。當廢氣流中的顆粒物質(zhì)經(jīng)過偏置表面電極和檢測表面電極之間時，在檢測表面電極上電荷聚集或電流流動。電子控制器測量電荷、電流或電壓形式的電特性，并確定廢氣中顆粒物質(zhì)的量。另外，當廢氣通過傳感器時，顆粒物質(zhì)可在傳感器的表面上聚集。檢測表面電極和偏置表面電極上的沉積物會使顆粒物質(zhì)測量失真。在一些實施例中，傳感器的每個剛性管包括位于管內(nèi)的內(nèi)腔中的發(fā)熱器柱。可以圍繞該發(fā)熱器柱纏繞絲狀發(fā)熱器。該絲狀發(fā)熱器被配置成生成足以蒸發(fā)掉沉積在該剛性管表面上的顆粒物質(zhì)的熱量。特別是，該些發(fā)熱器可蒸發(fā)掉沉積在檢測表面電極和偏置表面電極上的顆粒物質(zhì)。而且，在一些實施例中，通過將表面電極定位在兩個分開的剛性管上，可以避免與通過中間陶瓷層的電漏泄有關(guān)的典型問題。盡管包括由中間陶瓷層隔開的電極的常規(guī)陶瓷傳感器可能在高電壓和/或高工作溫度下(由于中間陶瓷層降低的電絕緣屬性)呈現(xiàn)出電漏泄，本文描述的該顆粒物質(zhì)傳感器的諸實施例在電極層之間沒有中間陶瓷層介入，因此在表面電極之間并不呈現(xiàn)電漏泄。換言之，與由單疊的陶瓷和傳導(dǎo)層構(gòu)成的常規(guī)陶瓷顆粒物質(zhì)傳感器相比，表面電極安設(shè)在分開的結(jié)構(gòu)(例如，剛性管)上的諸實施例具有減小的電荷漏泄，從而導(dǎo)致減小的信號失真。圖1描繪傳感器組合件100的一個實施例的示意圖。所示出的傳感器組合件100 包括第一剛性管102、第二剛性管104、檢測表面電極106、偏置表面電極108、第一電連接 110、第二電連接112、第一發(fā)熱器柱114、第二發(fā)熱器柱116、以及傳感器基座118。盡管傳感器組合件100被顯示和描述為具有某些組件和功能性，但傳感器組合件100的其他實施例可包括較少或較多的組件來實現(xiàn)較少或較多的功能性。在一些實施例中，第一剛性管102由不導(dǎo)電的陶瓷構(gòu)成。例如，第一剛性管本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
１．一種傳感器，包括：第一剛性管；與所述第一剛性管基本平行地安設(shè)的第二剛性管；布置在所述第一剛性管的外表面上的檢測表面電極，其中所述檢測表面電極被布置成面對所述第二剛性管；以及布置在所述第二剛性管的外表面上的偏置表面電極，其中所述偏置表面電極被布置成面對所述第一剛性管上的所述檢測表面電極并且在所述檢測表面電極與所述偏置表面電極之間有一間隙。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·豪爾，
申請(專利權(quán))人：得克薩斯州大學(xué)系統(tǒng)董事會，
類型：發(fā)明
國別省市：US
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。