Skip to main content

Photoakustischer Low-Cost CO2-Sensor für Automobilanwendungen

  • Chapter
Automobil-Sensorik

Kurzfassung

Die Einführung des Kühlmittels R744 für Klima-Systeme im Automobilbereich erfordert zukünftig einen zuverlässigen und kostengünstigen CO2-Sensor. Die Hauptfunktion des Sensors ist die Überwachung des Kühlsystems und im Falle einer Leckage die Meldung eines Fehlers. Es wird ein ein photoakustischer CO2-Sensor präsentiert, der durch seinen miniaturisierten und robusten Aufbau die technischen Bedingungen für den Einsatz im Automobil erfüllt. Der Sensor arbeitet im akustisch nicht-resonanten Betriebsmodus und nutzt eine breitbandige IR-Quelle. Die Detektion des photoakustischen Signals findet mit einem MEMS-basierten Mikrofon statt. Der Sensor kann des Weiteren als Luftqualitätssensor für den Fahrzeuginnenraum eingesetzt werden. Beide Messbereiche werden somit von nur einem Sensor abgedeckt, welcher dadurch das von Automobilherstellern anvisierte Preisziel erreicht.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 99.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Hardcover Book
USD 129.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Das europäische Parlament und der Rat der Europäischen Union, “Richtlinie 2006/40/ EG des Europäischen Parlaments und Rates vom 17. Mai 2006 über Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen und zur Änderung der Richtlinie 70/156/EWG des Rates.” pp. 1-13, 2006.

    Google Scholar 

  2. N. Lemke, J. Mildenberger, and M. Graz, “Unterstützung der Markteinführung von Pkw- Klimaanlagen mit dem Kältemittel CO2 (R744) - Prüfstandsmessungen und Praxistest,” Braunschweig, 2011.

    Google Scholar 

  3. Umweltbundesamt, “Gesundheitliche Bewertung von Kohlendioxid in der Innenraumluit,” Bundesgesundheitsblatt. Gesundheitsforschung. Gesundheitsschutz, vol. 51, no. 11, pp. 1358–69, Nov. 2008.

    Article  Google Scholar 

  4. M. Arndt and M. Sauer, “Spectroscopic carbon dioxide sensor for automotive applications,” in IEEE Sensors conference, 2004, no. Figure 1, pp. 252–255.

    Google Scholar 

  5. M. Sauer, M. Arndt, N. Ulbrich, and U. Schiller, “Ein spektroskopischer CO2 -Sensor für automobile Anwendungen,” in Laser in der Elektronikproduktion & Feinwerktechnik. Tagungsband: LEF 2007, 2007, pp. 61–80.

    Google Scholar 

  6. R. Frodl and T. Tille, “An automotive Bi-Source spectroscopic carbon dioxide sensor with pressure compensation,” Sensors Actuators B Chem., vol. 127, no. 1, pp. 82–88, Oct. 2007.

    Article  Google Scholar 

  7. R. Frodl and T. Tille, “A High-Precision NDIR CO2 Gas Sensor for Automotive Applications,” IEEE Sens. J., vol. 6, no. 6, pp. 1697–1705, 2006.

    Article  Google Scholar 

  8. S. H. Yi, Y. Park, S. Han, N. Min, E. Kim, and T. Ahn, “Novel NDIR CO2 sensor for indoor Air quality monitoring,” in The 13th International Conference onSolid- State Sensors, Actuators and Microsystems, 2005. Digest of Technical Papers. TRANSDUCERS’05., 2005, vol. 2, no. I, pp. 1211–1214.

    Google Scholar 

  9. J. Kwon, G. Ahn, G. Kim, J. C. Kim, and H. Kim, “A study on NDIR-based CO2 sensor to apply remote air quality monitoring system,” in ICCAS-SICE, 2009, 2009, pp. 1683–1687.

    Google Scholar 

  10. A. Miklos, “Acoustic Aspects of Photoacoustic Signal Generation and Detection in Gases,” Int. J. Thermophys., pp. 1–33, 2015.

    Google Scholar 

  11. W. Demtröder, Laserspektroskopie 2. Springer Berlin Heidelberg, 2013.

    Google Scholar 

  12. A. G. Bell, “On the Production and Reproduction of Sound by Light,” Am. J. Sci., vol. XX, no. 118, pp. 305–324, 1880.

    Article  Google Scholar 

  13. W. Demtröder, Experimentalphysik 3 - Atome, Moleküle und Festkörper. Springer Berlin Heidelberg, 2005.

    Google Scholar 

  14. J. Huber and J. Wöllenstein, “Kompaktes photoakustisches Gasmesssystem mit Potential zur weiteren Miniaturisierung, ” tm - Tech. Mess. tm - Tech. Mess., vol. 80, no. 12, p. 448, Jan. 2013.

    Google Scholar 

  15. 15“HITRAN spectral database,” 2008. [Online]. Available: http://www.cfa.harvard.eu/HITRAN.

  16. J. Kauppinen, K. Wilcken, I. Kauppinen, and V. Koskinen, “High sensitivity in gas analysis with photoacoustic detection,” Microchem. J., vol. 76, no. 1–2, pp. 151–159, Feb. 2004.

    Article  Google Scholar 

  17. Hawkeye Technologies, “Infrared Source Series 6x.” pp. 1–11, 2014.

    Google Scholar 

  18. P. Ohlckers, T. Skotheim, V K. Dmitriev, G. G. Kirpilenko, and T. INTEX, “Advantages and Limitations of Diamond-Like Carbon as a MEMS Thin Film Material,” in Technical Proceedings of the 2008 NSTI Nanotechnology Conference and Trade Show, 2008, vol. 1, pp. 63–66.

    Google Scholar 

  19. Infineon Technologies AG, “SMM310 Silicon MEMS Microphone.” pp. 1-13, 2008.

    Google Scholar 

  20. J. Huber, A. Ambs, S. Rademacher, and J. Wöllenstein, “A Selective, Miniaturized, Low-cost Detection Element for a Photoacoustic CO2 Sensor for Room Climate Monitoring,” in Procedia Engineering, 2014, vol. 87, no. 0, pp. 1168–1171.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2016 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Huber, J. et al. (2016). Photoakustischer Low-Cost CO2-Sensor für Automobilanwendungen. In: Tille, T. (eds) Automobil-Sensorik. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-48944-4_4

Download citation

Publish with us

Policies and ethics