[发明专利]用于检测颗粒物质的设备和方法

说明书

本发明公开一种用于检测颗粒物质(PM)的设备，其在检测颗粒物质时，根据吸引颗粒物质来测量电容的变化。所述设备包括：供电单元，其施加用于吸引PM的偏置电压；检测单元，其通过使用从偏置电压施加的检测电压来形成磁场并且通过将PM吸引到磁场来由PM产生PM电阻；以及测量单元，其包括串联的第一电容器和第二电容器并且通过将任意一个电容器并联地连接到检测单元来测量根据PM电阻的变化的第一电容器和第二电容器的变化的电容。本发明还公开一种用于检测颗粒物质的方法，其包括：施加偏置电压；产生PM电阻；以及通过使用该设备来测量根据PM电阻的变化的变化的电容。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月12日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2017-0004877的韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用而整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于检测颗粒物质的设备和方法。

背景技术

通常，由于排放条例被进一步收紧，因此对用于净化废气的后处理设备的关注越来越高，并且特别地，柴油汽车中的颗粒物质(PM)被更严格地管制。为了减少这种颗粒物质的排放量，柴油颗粒过滤器(DPF)被安装在发动机的后端，以燃烧和过滤颗粒物质。然而，当柴油颗粒过滤器在安装后变得陈旧或有缺陷时，过滤效率会降低。因此，自1989年以来，在汽车中需要构建用于检测柴油颗粒过滤器是否正常操作的车载诊断(OBD)系统。

注册号为10-2016-0032908的韩国专利(用于检测废气中的微粒物质的传感器电路以及使用其的设备及其驱动方法)公开一种用于检测废气中的颗粒物质的传感器电路和设备及其驱动方法。

本部分的公开是提供本发明的背景技术。申请人注意到本部分可能包含本申请之前可用的信息。然而，通过提供本部分，申请人不承认本部分中包含的任何信息均构成现有技术。

发明内容

一方面提供一种用于检测颗粒物质的设备和方法，并且特别地，涉及一种可以在不使用开关的情况下施加偏置电压的同时测量电容变化的传感器结构。

本发明的实施例提供一种用于检测颗粒物质(PM)的设备，其根据吸引颗粒物质来测量电容的变化，该设备包括：供电单元，其施加用于吸引PM的偏置电压；检测单元，其通过使用从偏置电压施加的检测电压来形成磁场并且通过将PM吸引到磁场来由PM产生PM电阻；以及测量单元，其包括串联的第一电容器和第二电容器并且通过将任意一个电容器并联地连接到检测单元来测量根据PM电阻的变化的第一电容器和第二电容器的变化的电容。

优选地，供电单元可以进一步包括串联地连接到施加了偏置电压的端子的偏置电阻，并且通过控制偏置电阻来控制从偏置电压施加的检测电压。

优选地，偏置电阻可以采用基于兆欧(MΩ)的电阻，并且被设置成在施加偏置电压之前最小地输出电容。

优选地，检测单元可以进一步包括接收检测的电压的连接端子，并且连接端子可以被间隔地安装以形成用于吸引PM的磁场。

优选地，当PM电阻减小并且因此发生短路时，检测单元可以通过切断在第一电容器和第二电容器之间并联地连接的任意一个电容器来将测量单元的电容增加到最大值。

优选地，供电单元和测量单元彼此电分离以在没有切换操作的情况下施加偏置电压，并且在施加偏置电压的同时测量电容。

本发明的另一个实施例提供一种用于检测颗粒物质的方法，该方法包括：由供电单元施加用于吸引PM的偏置电压；由检测单元通过使用从偏置电压施加的检测电压来形成磁场并且通过将PM吸引到磁场来由PM产生PM电阻；以及由包括被串联的第一电容器和第二电容器并且将任意一个电容器并联地连接到检测单元的测量单元根据PM电阻的变化来测量第一电容器和第二电容器的变化的电容。

优选地，施加电压可以包括通过控制串联地连接到施加了偏置电压的端子的偏置电阻来控制检测单元的检测电压。