專利名稱：細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)諸如流經(jīng)排氣管的廢氣中的煙灰(SOOt)等細(xì)顆粒的量的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)(例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī))的廢氣中含有諸如煙灰等細(xì)顆粒。通過(guò)使用過(guò)濾器從廢氣中收集細(xì)顆粒是常用的浄化廢氣的方法。將過(guò)濾器加熱到收集的細(xì)顆粒能夠從過(guò)濾器燒掉的溫度也是可行的。在過(guò)濾器劣化或有缺陷(例如破損)的情況下，未凈化的廢氣直接排放到過(guò)濾器的下游。因此存在對(duì)能夠檢測(cè)廢氣中細(xì)顆粒的量的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)的需求，以直接測(cè)量廢氣(未浄化的廢氣)中的細(xì)顆粒的量和檢測(cè)過(guò)濾器的劣化或缺陷的發(fā)生。國(guó)際申請(qǐng)公開、W02009/109688公開了ー種類型的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，該細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)從排氣管導(dǎo)入廢氣，將廢氣與含有陽(yáng)離子的電離氣體混合以通過(guò)陽(yáng)離子使廢氣中的細(xì)顆粒充電，將廢氣連同帶電細(xì)顆粒排到排氣管，然后基于取決于排放到排氣管的帶電細(xì)顆粒的量的電流(稱為“信號(hào)電流”)流動(dòng)確定廢氣中細(xì)顆粒的濃度。

發(fā)明內(nèi)容
在內(nèi)燃機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)的響應(yīng)于廢氣中細(xì)顆粒的量的信號(hào)電流強(qiáng)度非常小。例如，在被供給用于通過(guò)氣體放電產(chǎn)生電離氣體的電流(稱為“放電電流”)為μΑ量級(jí)時(shí)，細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)電流為pA量級(jí)。即，細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)電流大約只有放電電流的千分之一。然而產(chǎn)生氣體放電時(shí)，在從細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)的任意的結(jié)構(gòu)組件或布線產(chǎn)生所謂的泄漏電流時(shí)，可能引起信號(hào)電流的誤差。在外部電磁噪聲疊加在細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)中的放電電流或信號(hào)電流的通道時(shí)，也可能引起信號(hào)電流的誤差。因此在泄漏電流和電磁噪聲的影響下，難以基于信號(hào)電流精確地測(cè)量廢氣中細(xì)顆粒的量。鑒于上述情況設(shè)計(jì)了本發(fā)明。因此本發(fā)明的目的在于提供一種用于正確地檢測(cè)響應(yīng)于廢氣中細(xì)顆粒的量的信號(hào)電流的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供ー種細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其用于檢測(cè)流經(jīng)金屬排氣管的廢氣中細(xì)顆粒的量，該細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)包括安裝于所述排氣管的細(xì)顆粒傳感器；從所述細(xì)顆粒傳感器延伸的導(dǎo)線；和連接于所述導(dǎo)線的傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置，所述細(xì)顆粒傳感器包括離子源単元、顆粒充電單元、內(nèi)傳感器殼體和外傳感器殼體，所述離子源単元具有第一電極，該第一電極被設(shè)為第一浮動(dòng)電位；和第二電極，該第二電極被設(shè)為第二浮動(dòng)電位，該第二浮動(dòng)電位為有效電位值比所述第一浮動(dòng)電位的有效電位值高的正電位或負(fù)電位，以通過(guò)所述第一電極和所述第二電極之間的氣體放電而產(chǎn)生離子，所述顆粒充電單元具有氣體導(dǎo)入孔，該氣體導(dǎo)入孔用于從所述排氣管導(dǎo)入廢氣；混合空間，該混合空間用于使導(dǎo)入的廢氣與從所述離子源單元產(chǎn)生的離子混合，從而通過(guò)ー些離子對(duì)導(dǎo)入的廢氣中的所述細(xì)顆粒充電來(lái)形成帶電細(xì)顆粒；氣體導(dǎo)出孔，該氣體導(dǎo)出孔用于將導(dǎo)入的廢氣連同所述帶電細(xì)顆粒排到所述排氣管；和俘獲電極，該俘獲電極與所述第一電極電連接并適于俘獲沒有用于對(duì)所述細(xì)顆粒進(jìn)行充電而作為浮游離子保留的殘留的離子，所述內(nèi)傳感器殼體與所述第一電極和所述顆粒充電單元電連接，而與所述第二電極和所述排氣管電絕緣，且位于比所述離子源単元和所述顆粒充電單元接近所述導(dǎo)線的位置、在周向上圍繞所述第二電極，所述外傳感器殼體與所述排氣管電連接并因此被設(shè)為接地電位，所述外傳感器殼體與所述第二電極、所述顆粒充電單元和所述內(nèi)傳感器殼體電絕緣，且在周向上圍繞和電磁屏蔽所述離子源単元、所述顆粒充電單元和所述內(nèi)傳感器殼體的位于所述排氣管外側(cè)的部分的方式定位，所述導(dǎo)線為雙屏蔽電纜，其具有電源布線，該電源布線連接于所述第二電極；內(nèi)屏蔽線路，該內(nèi)屏蔽線路與所述內(nèi)傳感器殼體電連接而與所述電源布線電絕緣，所述內(nèi)屏蔽線路在周向上圍繞所述電源布線；和外屏蔽線路，該外屏蔽線路與所述外傳感器殼體電連接而與所述內(nèi)屏蔽線路電絕緣，所述外屏蔽線路在周向上圍繞和電磁屏蔽所述內(nèi)屏蔽線路，所述傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置包括離子源電源電路、信號(hào)電流檢測(cè)電路、內(nèi)電路殼體和外電路殼體，所述離子源電源電路具有第一輸出端，該第一輸出端設(shè)為所述第一浮動(dòng)電位并通過(guò)所述內(nèi)屏蔽線路與所述離子源単元的所述第一電極電連接；和第二輸出端，該第二輸出端通過(guò)所述電源布線與所述離子源単元的所述第二電極電連接，且所述離子源電源電路適于通過(guò)所述第二輸出端輸出預(yù)定的恒流，所述信號(hào)電流檢測(cè)電路具有信號(hào)輸入端，該信號(hào)輸入端連接于所述離子源電源電路的所述第一輸出端；和接地輸入端，該接地輸入端連接于所述接地電位，以檢測(cè)在所述離子源電源電路的所述第一輸出端和所述接地電位之間流動(dòng)的信號(hào)電流，所述內(nèi)電路殼體與所述離子源電源電路的所述第一輸出端電連接，并圍繞所述離子源電源電路，所述外電路殼體連接于所述接地電位并圍繞和電磁屏蔽所述離子源電源電路、所述內(nèi)電路殼體和所述信號(hào)電流檢測(cè)電路。從以下描述中也可以理解本發(fā)明其他目的和特征。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)的示意框圖，該細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)具有細(xì)顆粒傳感器、電纜(作為導(dǎo)線)和傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置的傳感器控制電路単元的分解立體圖；圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的處于第一外殼構(gòu)件從傳感器控制電路單元拆卸下的狀態(tài)的傳感器控制電路單元的立體圖和平面視圖；圖5和圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的沿相互垂直的方向截取的細(xì)顆粒傳感器的縱向截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的沿圖5的A-A線的方向截取的電纜的橫截面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的細(xì)顆粒傳感器的分解立體圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的細(xì)顆粒傳感器的顆粒充電單元中的細(xì)顆粒的流動(dòng)的示意圖。具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的以下實(shí)施方式涉及用于檢測(cè)流經(jīng)車輛中內(nèi)燃機(jī)的金屬排氣管EP的廢氣(exhaust gas)EG中細(xì)顆粒的量的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)I。細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)I總體上包括通過(guò)插入排氣管EP的傳感器安裝部EPT而被安裝的細(xì)顆粒傳感器10、從細(xì)顆粒傳感器10延伸的電纜160、連接到電纜160的傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置200和連接到電纜160的輸送泵 300。此處請(qǐng)注意在以下描述中，參照細(xì)顆粒傳感器10到排氣管EP的插入方向來(lái)使用術(shù)語(yǔ)“前”和“后”;通過(guò)諸如省略電路配線或以方塊形式圖示電路組件等方式對(duì)ー些附圖進(jìn)行簡(jiǎn)化。 如圖I所示，傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置200具有傳感器控制電路單元201，該傳感器控制電路單元通過(guò)電纜160驅(qū)動(dòng)細(xì)顆粒傳感器10，通過(guò)電纜160接收細(xì)顆粒傳感器10的信號(hào)電流Is，井根據(jù)細(xì)顆粒傳感器10的信號(hào)電流Is確定廢氣EG的細(xì)顆粒量。傳感器控制電路単元201包括離子源電源電路210、輔助電極電源電路240、測(cè)量電路模塊220、隔離變壓器(transformer) 270、內(nèi)電路殼體250和外電路殼體260。離子源電源電路210具有設(shè)定為第一浮動(dòng)電位PVl的第一輸出端211和設(shè)定為第ニ浮動(dòng)電位PV2的第二輸出端212。在本實(shí)施方式中，第二浮動(dòng)電位PV2是比第一浮動(dòng)電位PVl高的正電位。例如，通過(guò)對(duì)IOOkHz量級(jí)的正弦波進(jìn)行半波整流，第二浮動(dòng)電位PV2被設(shè)定為相對(duì)于第一浮動(dòng)電位PVl具有l(wèi)_2kV峰值的正脈沖電壓。在本實(shí)施方式中，離子源電源電路210是對(duì)其輸出電流執(zhí)行反饋控制并自主地將輸出電流的有效值保持在幾μ A量級(jí)(例如5μΑ)的預(yù)定的恒定值的恒流供電電路。輔助電極電源電路240具有設(shè)定為第一浮動(dòng)電位PVl的第一輸出端241和設(shè)定為第三浮動(dòng)電位PV3的第二輸出端242。本實(shí)施方式中，第三浮動(dòng)電位PV3是高于第一浮動(dòng)電位PVl且低于第二浮動(dòng)電位PV2的峰值的正的直流電位。例如，第三浮動(dòng)電位PV3設(shè)定為100-200V 的 DC 電壓。測(cè)量電路模塊220包括安裝于基板的信號(hào)電流檢測(cè)電路230以檢測(cè)細(xì)顆粒傳感器10的信號(hào)電流Is。信號(hào)電流檢測(cè)電路230具有連接到離子源電源電路210的第一輸出端211 (第一浮動(dòng)電位PVl)的信號(hào)輸入端231和連接到接地電位PVE的接地輸入端232。測(cè)量電路模塊220還包括連接器225和通過(guò)連接器225連接到電纜CC的微處理器，該微處理器用干與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU通信，從而將信號(hào)電流檢測(cè)電路230的檢測(cè)結(jié)果(例如信號(hào)電流Is的強(qiáng)度)傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU，或者將信號(hào)電流檢測(cè)電路230的檢測(cè)結(jié)果處理為指示細(xì)顆粒量或指示細(xì)顆粒量是否超出給定的水平等的信號(hào)，然后將處理結(jié)果傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU。測(cè)量電路模塊220還包括經(jīng)由連接器225連接到外電池BT并被外電池BT驅(qū)動(dòng)的內(nèi)置的穩(wěn)壓電源(regulator power supply)PS。隔離變壓器270配置在測(cè)量電路模塊220與電源電路210、240之間，并適于將經(jīng)由穩(wěn)壓電源PS供給到測(cè)量電路模塊220的一部分電カ分給電源電路210和240。即隔離變壓器270具有同時(shí)向離子源電源電路210和輔助電極電源電路240供電的功能。
隔離變壓器270可以為任意已知的類型。在本實(shí)施方式中，如圖I所示，隔離變壓器270具有含有可分離的一次鐵芯27IA和二次鐵芯27IB的鐵芯組271、纏繞一次鐵芯27IA的一次線圈272和纏繞二次鐵芯27IB的二次線圈273和274。一次鐵芯271A和二次鐵芯271B稍微間隔開且彼此電絕緣，但允許共同的磁通量從其中通過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)隔離變壓器270的變壓器功能。一次線圈272集成于測(cè)量電路模塊220中，從而作為測(cè)量電路模塊220的結(jié)構(gòu)組件。二次線圈273和274分別集成于電源電路210和240中，從而分別作為電源電路210和240的結(jié)構(gòu)組件。另外，一次線圈272、二次線圈273和274以及鐵芯組271 ( —次鐵芯271A和二次鐵芯271B)彼此之間電絕緣。因此在電源電路210和240與測(cè)量電路模塊220保持絕緣的同吋，能經(jīng)由隔離變壓器270從測(cè)量電路模塊220向電源電路210和240供給 電力。在隔離變壓器270中，一次鐵芯271A連接于接地電位PVE ;且二次鐵芯271B連接于離子源電源電路210的第一輸出端211 (第一浮動(dòng)電位PVl)。內(nèi)電路殼體250圍繞其上安裝離子源電源電路210和輔助電極電源電路240的基板。由于離子源電源電路210的第一輸出端211、輔助電極電源電路240的第一輸出端241、信號(hào)電流檢測(cè)電路230的信號(hào)輸入端231和隔離變壓器270的二次鐵芯271B與內(nèi)電路殼體250電連接，所以內(nèi)電路殼體250設(shè)定為第一浮動(dòng)電位PVl。通過(guò)該內(nèi)電路殼體250，離子源電源電路210和輔助電極電源電路240被電磁屏蔽。優(yōu)選地，內(nèi)電路殼體250是具有導(dǎo)電性且在其中容納和圍繞電源電路210和240以防止電源電路210和240電流泄漏的容器殼體(以下稱為內(nèi)電路殼體)251的形式。通過(guò)將金屬材料(例如銅、鋁等)切割成盒形或通過(guò)將金屬板(例如銅板或鋁板)、沖壓金屬板、金屬線織網(wǎng)或涂導(dǎo)電層的塑料板(例如具有涂有銅、鋁等導(dǎo)電涂層的表面的塑料板)成形為盒形以形成內(nèi)電路殼體251是可行的。如圖2至圖4所示，在本實(shí)施方式中，內(nèi)電路殼體251具有例如通過(guò)切割鋁而形成的大致長(zhǎng)方體的第一內(nèi)殼體構(gòu)件252和第二內(nèi)殼體構(gòu)件253。第一內(nèi)殼體構(gòu)件252和第ニ內(nèi)殼體構(gòu)件253以如下方式電連接并密封地連接在一起第一和第二內(nèi)殼體構(gòu)件252和253的中空凹進(jìn)空間彼此面對(duì)以在其中容納離子源電源電路210和輔助電極電源電路240。在本實(shí)施方式中，如圖4中虛線所示，以二次鐵芯271B的表面271BS通過(guò)內(nèi)電路殼體251的側(cè)面暴露并與一次鐵芯271A的表面271AS面對(duì)并間隔開的方式，隔離變壓器270的二次鐵芯271B和二次線圈273和274同樣容納于內(nèi)電路殼體251中。因此可理解在本實(shí)施方式中，內(nèi)電路殼體251和二次鐵芯27IB共同構(gòu)成內(nèi)電路殼體250。外電路殼體260圍繞其中容納有離子源電源電路210和輔助電極電源電路240的內(nèi)電路殼體250、測(cè)量電路模塊220(信號(hào)電流檢測(cè)電路230)和隔離變壓器270。另外，夕卜電路殼體260通過(guò)固定構(gòu)件固定于車輛的底盤并因此連接于接地電位PVE。通過(guò)該外電路殼體260，離子源電源電路210、輔助電極電源電路240、測(cè)量電路模塊220(信號(hào)電流檢測(cè)電路230)和隔離變壓器270被電磁屏蔽。由于外電路殼體260與信號(hào)電流檢測(cè)電路230的接地輸入電極232和隔離變壓器270的一次鐵芯27IA電連接，所以信號(hào)電流檢測(cè)電路230的接地輸入電極232和隔離變壓器270的一次鐵芯271A通過(guò)外電路殼體260連接到接地電位PVE。
優(yōu)選地，外電路殼體260形成為容器殼體?？蛇m當(dāng)使用能夠防止外電磁噪聲進(jìn)入電源電路210和240、信號(hào)電流檢測(cè)電路230和隔離變壓器270的材料作為外電路殼體260的材料。通過(guò)將金屬材料(例如銅、鋁等)切割成盒形或通過(guò)將金屬板(例如銅板或鋁板)、沖壓金屬板、金屬線織網(wǎng)或涂導(dǎo)電層的塑料板(例如具有涂有銅、鋁等導(dǎo)電涂層的表面的塑料板)成形為盒形以形成外電路殼體260是可行的。如圖2至圖4所示，在本實(shí)施方式中，外電路殼體260具有例如通過(guò)切割鋁形成的大致長(zhǎng)方體的第一外殼體構(gòu)件261和第二外殼體構(gòu)件262。在外殼體構(gòu)件261和262的中央，形成大致矩形的中空凹進(jìn)容納空間261S和262S。另外，大致半圓筒的電纜插入槽261C和262C、大致半圓筒的接頭插入槽261D和262D以及大致矩形的連接器安裝槽261E和262E以與容納空間261S和262S連通的方式形成在外殼體構(gòu)件261和262的三個(gè)側(cè)壁上。第一和第二外殼體構(gòu)件261和262以如下方式電連接且密封地連接在一起在容納空間261S和262S中容納由內(nèi)電路殼體250圍繞的電源電路210和240、測(cè)量電路模塊220 (信號(hào)電流檢測(cè)電路230)和隔離變壓器270，且分別在電纜插入槽261C和262C、連接器安裝槽261E和262E中保持電纜160和連接器225。
輸送泵300配備有供氣管310，并適于引入和壓縮環(huán)境空氣并然后經(jīng)由供氣管310將清潔的壓縮空氣AR(作為高壓氣體)噴射到細(xì)顆粒傳感器10。如圖I和圖7所示，電纜160是具有被內(nèi)和外兩個(gè)屏蔽線路165和167屏蔽的電源布線161和輔助布線162的雙屏蔽電纜。在本實(shí)施方式中，電纜160也具有一體集成在內(nèi)屏蔽線路165內(nèi)的供氣管163。布線161和162均由諸如銅線形成。供氣管163例如由聚四氟こ烯(PTFE)等材料形成為中空形狀，因此通過(guò)中空形狀限定了沿電纜160的長(zhǎng)度方向的氣流通道163H。布線161和162、供氣管163由內(nèi)絕緣構(gòu)件164周向地圍繞。在本實(shí)施方式中，內(nèi)絕緣構(gòu)件164包括由例如PTFE或四氟こ烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等材料形成的、分別圍繞布線161和162的絕緣涂層164a和164b ;用于圍繞涂層164a和164b和供氣管163并填充涂層164a和164b之間以及涂層164a和164b與供氣管163之間的空間的絕緣纖維材料164c，和通過(guò)將諸如PTFE等材料的絕緣膠帶繞涂層164a和164b、供氣管163以及絕緣纖維材料164c卷繞而形成的絕緣涂層164d?？墒褂冒T如玻璃纖維或棉紡纖維的材料作為絕緣纖維材料164c，其中纖維的延伸方向與電纜160的長(zhǎng)度方向一致。因此，布線161和162由絕緣構(gòu)件164的涂層164a和164b、絕緣材料164c以及涂層164d這三個(gè)組件圍繞，然后由內(nèi)屏蔽線路165圍繞。通過(guò)將諸如銅編線等材料圍繞絕緣構(gòu)件164(涂層164d)放置而形成內(nèi)屏蔽線路165。例如PTFE或FEP等材料的絕緣的內(nèi)屏蔽線路涂層166應(yīng)用于內(nèi)屏蔽線路165，使得通過(guò)涂層166覆蓋并保護(hù)內(nèi)屏蔽線路165。通過(guò)將諸如銅編線等材料圍繞內(nèi)屏蔽線路涂層166放置而形成外屏蔽線路167。例如PTFE或FEP等材料的絕緣的外屏蔽線路涂層168應(yīng)用于外屏蔽線路167，使得通過(guò)涂層168覆蓋并保護(hù)外屏蔽線路167。以這種方式，內(nèi)、外屏蔽線路165、167經(jīng)由絕緣構(gòu)件164和絕緣涂層166將布線161和162雙屏蔽。
如圖I至圖4所示，電纜160與傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置200和輸送泵300電連接。更具體地，電纜160的被防水/防塵環(huán)管284圍繞安裝的后端部保持在外電路殼體260的外殼體構(gòu)件261、262的電纜插入槽261C、262C中，并插入到內(nèi)電路殼體250 (內(nèi)電路殼體251)中。在內(nèi)電路殼體250中，電源布線161的暴露的后端部和輔助布線162的暴露的后端部分別連接于離子源電源電路210的第二輸出端212和輔助電極電源電路240的第二輸出端242。內(nèi)屏蔽線路165的暴露的后端部165T保持 在內(nèi)殼體構(gòu)件252和253之間，以使得離子源電源電路210的第一輸出端211、輔助電極電源電路240的第一輸出端241、信號(hào)電流檢測(cè)電路230的信號(hào)輸入端231、內(nèi)電路殼體250 (內(nèi)電路殼體251)和內(nèi)屏蔽線路165彼此之間電連接。外屏蔽線路167的暴露的后端部167T保持在外殼體構(gòu)件261和262之間，以使得信號(hào)電流檢測(cè)電路230的接地輸入端232、外電路殼體260和外屏蔽線路167彼此之間電連接。另外，被防水/防塵環(huán)管285圍繞安裝的管接頭283保持在外殼體構(gòu)件261和262的接頭插入槽261D和262D中，并插入內(nèi)電路殼體250 (內(nèi)電路殼體251)中。輸送泵300的供氣管310的前端部連接于管接頭283，而電纜160的供氣管163的后端部在內(nèi)電路殼體250 (內(nèi)電路殼體251)中被暴露并保持開ロ。因此輸送泵300的供氣管310通過(guò)管接頭283與電纜160的供氣管163氣體連通，以使得從輸送泵300的供氣管310排出的壓縮空氣AR經(jīng)由內(nèi)電路殼體250 (內(nèi)電路殼體251)的內(nèi)部流入電纜160的供氣管 163。如圖2至圖4所示，矩形框形狀的絕緣構(gòu)件281圍繞內(nèi)電路殼體250 (內(nèi)電路殼體251)的一端裝配；且絕緣間隔件構(gòu)件282以電纜160穿過(guò)其插孔282H的方式圍繞內(nèi)電路殼體250 (內(nèi)電路殼體251)的另一端裝配。絕緣構(gòu)件281和282兩者均由絕緣樹脂形成并配置于外電路殼體260的容納空間261S和262S內(nèi)。通過(guò)絕緣構(gòu)件281和282，內(nèi)電路殼體250以浮動(dòng)狀態(tài)支撐在外電路殼體260中，并且因此與外電路殼體260間隔和絕緣，借此，一次鐵芯271A和二次鐵芯271B的相対的表面271AS和271B S彼此鄰近但彼此間隔開并絕緣。如圖I、圖5、圖6和圖8所不，以細(xì)顆粒傳感器10的前端部位于排氣管EP內(nèi)和后端部與電纜160的前端部160S連接的方式，將細(xì)顆粒傳感器10插入排氣管EP的安裝部EPT的安裝孔EPO(在圖5、圖6和圖8中，上側(cè)和下側(cè)分別對(duì)應(yīng)于前側(cè)和后側(cè))。細(xì)顆粒傳感器10具有四個(gè)電氣功能単元離子/氣體噴射単元11、顆粒充電單元12、內(nèi)傳感器殼體13和外傳感器殼體14。這些電氣功能單元11、12、13和14在整個(gè)細(xì)顆粒傳感器10的機(jī)械結(jié)構(gòu)組件上延伸。下面將首先說(shuō)明細(xì)顆粒傳感器10的機(jī)械結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)組件)。在細(xì)顆粒傳感器10中，針形電極構(gòu)件20由諸如鎢絲形成且其后端與電纜160的電源布線161的暴露的前端部連接。如圖5和圖6所示，針形電極構(gòu)件20具有大致直棒形的延伸部21和位于延伸部21前方的針尖狀的前端部22。針形電極構(gòu)件20的延伸部21由筒狀的絕緣陶瓷管75覆蓋。另外，輔助電極構(gòu)件50由例如不銹的線形成且其后端與電纜160的輔助布線162的暴露的前端部連接。同樣如圖5和圖6所示，輔助電極構(gòu)件50具有大致直棒形的延伸部51、位于延伸部51前方的U形彎曲部52和從U形彎曲部52開始與延伸部51平行地延伸且形成有針尖狀端53S的電極部53。如以后將要討論的一祥，輔助電極構(gòu)件50的電極部53作為輔助電極以輔助離子俘獲功能(因此電極部53有時(shí)被稱為“輔助電極53”)。輔助電極構(gòu)件50的延伸部51由筒狀的絕緣陶瓷管77覆蓋。例如不銹鋼材料的保持構(gòu)件60圍繞電極構(gòu)件20和50周向地布置。如圖5、圖6和圖8所示，保持構(gòu)件60具有實(shí)心圓柱形的保持部61、從保持部61的前周緣向前延伸的中空的筒壁部63和從保持部61的外周面徑向向外突出的環(huán)形凸緣部66。插孔61H和611軸向地形成在保持部61內(nèi)，以使得陶瓷管75和77分別密封地插入插孔61H和611，從而以針形電極構(gòu)件20的前端部22在筒壁部63內(nèi)延伸的方式在保持部61中保持電極構(gòu)件20、50。供氣孔61J同樣以與插孔61H和611平行地穿過(guò)保持部61的方式形成。金屬筒狀內(nèi)管80圍繞保持構(gòu)件60的后端部和電纜160的絕緣構(gòu)件164的絕緣涂層164d的前端部164dS裝配。另外，內(nèi)管80的后端通過(guò)向電纜160的內(nèi)屏蔽線路165的暴露的前端部彎邊而被電連接。通過(guò)接合保持構(gòu)件60與內(nèi)管80，保持構(gòu)件60固定在適當(dāng) 位置且通過(guò)內(nèi)管80與電纜160的內(nèi)屏蔽線路165電連接。如圖6和圖8所示，電纜160的供氣管163的前端部163S在內(nèi)管80中暴露且保持開ロ，以使得從輸送泵300經(jīng)由電纜160的供氣管163供給的壓縮空氣AR通過(guò)內(nèi)管80的內(nèi)部流入保持構(gòu)件60的供氣孔61J。例如不銹鋼材料的有底的圓筒狀噴嘴構(gòu)件30裝配于保持構(gòu)件60的筒壁部63的前端。如圖5、圖6和圖8所示，噴嘴構(gòu)件30具有位于其底部的噴嘴部31和從噴嘴部31的前周緣向前延伸的中空的筒壁部33。噴嘴部31具有內(nèi)表面31T，該內(nèi)表面以在底部31中心限定作為噴嘴31N的細(xì)通孔的方式朝向前方漸縮。另外，氣體導(dǎo)入孔331穿過(guò)筒壁部33而形成。通過(guò)接合噴嘴構(gòu)件30與保持構(gòu)件60，噴嘴構(gòu)件30固定于適當(dāng)?shù)奈恢们彝ㄟ^(guò)保持構(gòu)件60和內(nèi)管80與電纜160的內(nèi)屏蔽線路165電連接。如圖5和圖6所示，在噴嘴部31接合于筒壁部63時(shí)，存在由噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31和保持構(gòu)件60的筒壁部63限定的放電空間DS。在該放電空間DS中，針形電極構(gòu)件20的前端部22從保持構(gòu)件60的保持部61突出并與噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31的錐形面31T (噴嘴31N)面對(duì)并間隔開。該放電空間DS與保持構(gòu)件60的供氣孔61J氣體連通。諸如不銹鋼材料的混合/排出構(gòu)件40裝配于噴嘴構(gòu)件30的筒壁部33的前端。如圖5、圖6和圖8所不，混合/排出構(gòu)件40具有后端部41和從后端部41的如周緣向如延伸的中空的筒壁部43。筒壁部43的前端被帽構(gòu)件48封閉。氣體導(dǎo)出孔430穿過(guò)筒壁部43而形成。后端部41的內(nèi)表面部分地徑向向內(nèi)突出以形成俘獲電極42，后端部41的內(nèi)部空間被俘獲電極42縮窄為縫隙狀，而筒狀內(nèi)部空間由筒壁部43的內(nèi)表面限定。另外，切ロ42K形成在俘獲電極42的與噴嘴構(gòu)件33的氣體導(dǎo)入孔331對(duì)應(yīng)的位置。通過(guò)接合混合/排出構(gòu)件40和噴嘴構(gòu)件30，混合/排出構(gòu)件40固定于合適的位置，并通過(guò)噴嘴構(gòu)件30、保持構(gòu)件60和內(nèi)管80與電纜160的內(nèi)屏蔽線路165電連接。如圖5和圖6所示，在后端部41接合于筒壁部33時(shí)，存在由噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31和筒壁部33與混合/排出構(gòu)件40的后端部41限定的混合空間MX。此處，混合空間MX被分為第一混合區(qū)域MXl和第二混合區(qū)域MX2。第一混合區(qū)域MX I是指由噴嘴部31的前端面31S、筒壁部33的內(nèi)周面和后端部41 (俘獲電極42)的后端面形成的大致筒狀空間。第二混合區(qū)域MX2是指在后端部41的內(nèi)部由俘獲電極42形成的縫隙狀內(nèi)部空間。氣體排出通道EX由后端部41的前端面、筒壁部43的內(nèi)周面和帽構(gòu)件48的后端面限定，以提供從混合空間MX (第二混合區(qū)域MX2)向氣體導(dǎo)出孔430的氣體連通。氣體引導(dǎo)通道HK由切ロ 42K限定，以提供從氣體導(dǎo)入孔331向混合空間MX (第一混合區(qū)域MXl)的氣體連通。輔助電極構(gòu)件50的被絕緣陶瓷管77覆蓋的延伸部51以如下方式穿過(guò)保持構(gòu)件60和噴嘴構(gòu)件30延伸輔助電極構(gòu)件50的U形彎曲部52位于氣體排出通道EX內(nèi)部；且輔助電極構(gòu)件50的電極部53在第二混合區(qū)域MX2內(nèi)延伸且被混合/排出構(gòu)件40的后端部41 (俘獲電極42)圍繞。例如氧化鋁的大致筒狀的第一絕緣陶瓷間隔件121配置在保持構(gòu)件60的凸緣部66的前側(cè)。另外，例如氧化鋁的大致筒狀的第二絕緣陶瓷間隔件122配置在保持構(gòu)件60的凸緣部66的后側(cè)。
例如不銹鋼的金屬殼90圍繞第一和第二絕緣陶瓷間隔件121和122周向地布置。如圖5和圖8所示，金屬殼90包括筒狀部91和從筒狀部91的前端徑向向外突出的大致橢圓板形的凸緣部95。間隔件保持孔91H形成于筒狀部91以使得第一和第二絕緣陶瓷間隔件121和122保持在間隔件保持孔91H中。陰螺紋92形成于筒狀部91的內(nèi)周面上。如圖6至圖8所示，兩個(gè)螺栓孔95H在凸緣部95的厚度方向上穿過(guò)凸緣部95而形成。金屬栓構(gòu)件100螺接于金屬殼90的筒狀部91的后端。更具體地，陽(yáng)螺紋102形成于栓構(gòu)件100的外周面上，并緊固于金屬殼90的筒狀部91的陰螺紋92。栓構(gòu)件100是筒狀的，以使得內(nèi)管80插入栓構(gòu)件100中且不與栓構(gòu)件100接觸。如圖5、圖6和圖8所示，栓構(gòu)件100具有在陽(yáng)螺紋102的前方位置、形成有平坦的前端面IOlS且朝向前方軸向地突出的推壓部101和在陽(yáng)螺紋102的后方位置形成有六邊形外周且以凸緣形式徑向向外突出的六邊形部103。通過(guò)接合陽(yáng)螺紋102和陰螺紋92，栓構(gòu)件100向前移動(dòng)。然后，栓構(gòu)件100的推壓部101與第二絕緣陶瓷間隔件122接觸并將其向前推動(dòng)。當(dāng)?shù)诙^緣陶瓷間隔件122向前推動(dòng)保持構(gòu)件60的凸緣部66時(shí),保持構(gòu)件60的凸緣部66向前推動(dòng)第一絕緣陶瓷間隔件121，以使得第一絕緣陶瓷間隔件121經(jīng)由板狀密封件124裝配于金屬殼90的筒狀部91中。以這種方式，保持構(gòu)件60、第一絕緣陶瓷間隔件121、第二絕緣陶瓷間隔件122、板狀密封件124和栓構(gòu)件100保持在金屬殼90中，并組裝在一起作為ー個(gè)單元。由于第一和第二絕緣陶瓷間隔件121和122布置于保持構(gòu)件60和金屬殼90之間，所以保持構(gòu)件60和金屬殼90通過(guò)該絕緣陶瓷間隔件121和122彼此之間隔開且電絕緣。如圖6所示，為了安裝細(xì)顆粒傳感器10，通過(guò)將細(xì)顆粒傳感器10的前端部(即噴嘴構(gòu)件30、混合/排出構(gòu)件40等)穿過(guò)安裝孔EPO插入排氣管EP、使得柱螺栓EPB穿過(guò)凸緣部95的螺栓孔95H、然后將螺母EPN緊固于柱螺栓EPB，來(lái)使金屬殼90固定于排氣管EP的傳感器安裝部EPT。環(huán)形墊圈保持孔96在保持孔91H的徑向外側(cè)位置形成于金屬売90的前表面90S上，以使得銅墊圈130保持在墊圈保持孔96中并保持在金屬殼90和排氣管EP的傳感器安裝部EPT之間。因此墊圈130、金屬殼90和栓構(gòu)件100設(shè)定為與排氣管EP相同的接地電位PVE。例如不銹鋼材料的筒狀外管110以從徑向外側(cè)圍繞內(nèi)管80和電纜160的前端部160S的方式裝配于栓構(gòu)件100的后端部104。此處，外管110的前端部IlOS的整個(gè)周部激光焊接于檢構(gòu)件100的后端部104。外管110具有朝向后方外徑減小的后端部IIOk0外管110的后端部IlOk向電纜160彎邊從而以如下方式形成彎邊區(qū)域IlOkk :彎邊區(qū)域IlOkk穿過(guò)電纜160的外屏蔽線路涂層168并與電纜160的外屏蔽線路167電傳導(dǎo)。因此外管110和外屏蔽線路167通過(guò)金屬結(jié)構(gòu)組件，即金屬殼90、栓構(gòu)件100和墊圈130，設(shè)定為與排氣管EP相同的接地電位PVE。絕緣橡膠的筒狀環(huán)管125布置于電纜160的前端部160S和外管110之間以防止電纜160的前端部160S在外管110中擺動(dòng)。接下來(lái)將參考圖9說(shuō)明細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)I和細(xì)顆粒傳感器10的電氣功能単元的操作(由于圖9是為了便于理解細(xì)顆粒傳感器10的電氣功能単元和操作的說(shuō)明圖，圖9中某些部分的配置可能看起來(lái)與其他附圖中不相同)。由于針形電極構(gòu)件20經(jīng)由電纜160的電源布線161與離子源電源電路210的第ニ輸出端212連接并電連接，針形電極構(gòu)件20、離子源電源電路210的第二輸出端212和電、纜160的電源布線161設(shè)定為第二浮動(dòng)電位PV2。由于輔助電極構(gòu)件50經(jīng)由電纜160的輔助布線162與輔助電極電源電路240的第ニ輸出端242連接并電連接，所以輔助電極構(gòu)件50 (輔助電極53)、輔助電極電源電路240的第二輸出端242和電纜160的輔助布線162設(shè)定為第三浮動(dòng)電位PV3。由于內(nèi)管80、保持構(gòu)件60、噴嘴構(gòu)件30和混合/排出構(gòu)件40經(jīng)由電纜160的內(nèi)屏蔽線路165與離子源電源電路210的第一輸出端211、輔助電極電源電路240的第一輸出端241、信號(hào)電流檢測(cè)電路230的信號(hào)輸入端231和內(nèi)電路殼體250連接并電連接，所以內(nèi)管80、保持構(gòu)件60、噴嘴構(gòu)件30、混合/排出構(gòu)件40 (俘獲電極42)、離子源電源電路210的第一輸出端211、輔助電極電源電路240的第一輸出端241、信號(hào)電流檢測(cè)電路230的信號(hào)輸入端231、內(nèi)電路殼體250和電纜160的內(nèi)屏蔽線路165設(shè)定為第一浮動(dòng)電位PVl。如上所述，第一、第二和第三浮動(dòng)電位PV1、PV2和PV3的有效電位值優(yōu)選地設(shè)定為滿足關(guān)系PV1 < PV3 < PV2。另外，外管110、栓構(gòu)件100、金屬殼90和墊圈130經(jīng)由電纜160的外屏蔽線路167與信號(hào)電流檢測(cè)電路230的接地輸入端232連接并電連接，以使得外管110、栓構(gòu)件100、金屬殼90、墊圈130、信號(hào)電流檢測(cè)電路230的接地輸入端232和電纜160的外屏蔽線路167設(shè)定為與排氣管EP相同的接地電位PVE。如上所述的，由于針形電極構(gòu)件20的電位設(shè)定為比噴嘴構(gòu)件30的電位高，所以針形電極構(gòu)件20的前端部22和噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31 (錐形面31T)分別用作正電極(也稱為“第二電極”)和負(fù)電極(也稱為“第一電極”)。這種構(gòu)造中，在離子源電源電路210經(jīng)由電纜160在噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31和針形電極構(gòu)件20的前端部22之間施加例如l-2kV的高壓(電位差)的情況下，在放電空間D S中產(chǎn)生氣體放電。在發(fā)生氣體放電的情況下,通過(guò)解離空氣中的N2、O2等氣體，在放電區(qū)域DS中產(chǎn)生諸如N3+和O2+等陽(yáng)離子CP?？蛇m當(dāng)?shù)夭捎秒姇灧烹娮鳛闅怏w放電。在本實(shí)施方式中，由于針形電極構(gòu)件20的針尖狀前端部22與噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31的錐形面31T相對(duì)且間隔開，所以在電極構(gòu)件20的針尖狀前端部22的周圍產(chǎn)生正針(positive needle)電暈放電PC。通過(guò)這種正針電暈放電PC，能夠連續(xù)且有效地從氣體(空氣)中產(chǎn)生陽(yáng)離子CP。
另外，經(jīng)由電纜160的供氣管163，壓縮空氣AR從輸送泵300供給到放電區(qū)域DS。產(chǎn)生的陽(yáng)離子CP和壓縮空氣AR經(jīng)由噴嘴31N被高速噴入混合空間MX。因此在本實(shí)施方式中，保持構(gòu)件60的保持部61和筒壁部63、噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31和針形電極構(gòu)件20構(gòu)成離子/氣體噴射単元11是可理解的，該離子/氣體噴射単元用作產(chǎn)生陽(yáng)離子CP并將陽(yáng)離子CP噴入混合空間MX的離子源単元和將空氣AR噴入混合空間MX的氣體噴射単元。在將空氣AR噴入混合空間MX時(shí)，混合空間MX (第一混合區(qū)域MXl)內(nèi)部的壓カ降低。于是通過(guò)吸引將廢氣EG從排氣管EP經(jīng)由氣體導(dǎo)入孔331和氣體引導(dǎo)通道HK導(dǎo)入混合空間MX (第一和第二混合區(qū)域MXl和MX2)。導(dǎo)入的廢氣EGI和噴射的具有陽(yáng)離子CP的空氣AR在混合空間MX中混合在一起，從混合空間MX (第一和第二混合區(qū)域MXl和MX2)供給到排出通道EX，然后經(jīng)由氣體導(dǎo)出孔430從排出通道EX排出到排氣管EP。
當(dāng)在廢氣EG中存在細(xì)顆粒(例如煙灰)S吋，一些陽(yáng)離子CP被吸附到細(xì)顆粒S，以使得細(xì)顆粒S被陽(yáng)離子CP充電。根據(jù)廢氣EGI和空氣AR的流動(dòng)，結(jié)果帶正電的顆粒SC經(jīng)由混合空間MX、排出通道EX和氣體導(dǎo)出孔430被排出到排氣管EP。相比之下，許多殘余的陽(yáng)離子CP作為未吸附于細(xì)顆粒S的浮游離子CPF殘留。如上所述，由于輔助電極構(gòu)件50的電位設(shè)定為高于混合/排出構(gòu)件40的電位，所以輔助電極構(gòu)件50的電極部(輔助電極)53與混合/排出構(gòu)件40的后端部41和筒壁部43(俘獲電極42)分別作為正電極和負(fù)電扱。通過(guò)從輔助電極電源電路240經(jīng)由電纜160供給電力，輔助電極構(gòu)件50的電極部(輔助電極)53向浮游離子CPF施加斥力，以使得浮游離子CPF被輔助電極構(gòu)件50的電極部(輔助電極)53向外轉(zhuǎn)移，并被混合/排出構(gòu)件40的后端部41和筒壁部43 (俘獲電極42)俘獲。因此可理解噴嘴構(gòu)件30的筒壁部33、混合/排出構(gòu)件40和帽構(gòu)件48構(gòu)成顆粒充電單元12。在本實(shí)施方式中，保持構(gòu)件60的保持部61和內(nèi)管80與噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31電連接，但與針形電極構(gòu)件20和排氣管EP電絕緣。另外，保持構(gòu)件60的保持部61和內(nèi)管80位于比顆粒充電單元12和離子/氣體噴射単元11靠近電纜160的位置，從而周向地圍繞針形電極構(gòu)件20 (延伸部21)。因此可理解保持構(gòu)件60的保持部61和內(nèi)管80構(gòu)成內(nèi)傳感器殼體13。另ー方面，金屬殼90的筒狀部91、栓構(gòu)件100和外管110與排氣管EP電連接(即連接于接地電位PVE)，但與顆粒充電單元12和內(nèi)傳感器殼體13電絕緣。另外，金屬殼90的筒狀部91、栓構(gòu)件100和外管110被設(shè)置成周向地圍繞并電磁屏蔽顆粒充電單元12、離子/氣體噴射単元11和內(nèi)傳感器殼體13的位于排氣管EP外部的部分(例如針形電極構(gòu)件20的延伸部21、輔助電極構(gòu)件50的延伸部、保持構(gòu)件60的保持部61和內(nèi)管80)。因此在本實(shí)施方式中，可理解金屬殼90的筒狀部91、栓構(gòu)件100和外管110構(gòu)成外傳感器殼體14。另外，雙屏蔽電纜160對(duì)應(yīng)于如下的導(dǎo)線電源布線161與針形電極構(gòu)件20 (第二電極)和內(nèi)傳感器殼體13 (內(nèi)管80)電連接；內(nèi)屏蔽線路165周向地圍繞電源布線161而與其絕緣；且外屏蔽線路167與外傳感器殼體14(外管110)電連接，并周向地圍繞和電磁屏蔽內(nèi)屏蔽線路165 (和內(nèi)屏蔽線路165內(nèi)的布線161和162)且與內(nèi)屏蔽線路165電絕緣。如圖I所示，在上述結(jié)構(gòu)的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)I中，放電電流Id從離子源電源電路210的第二輸出端212經(jīng)由電源布線161流向針形電極構(gòu)件20 (第二電極)，以在離子/氣體噴射單元11中產(chǎn)生氣體放電。大部分的放電電流Id作為輸入電流Ij流向噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31 (第一電極)，然后經(jīng)由內(nèi)屏蔽線路165流向離子源電源電路210的第一輸出端211。另外，由于顆粒充電單元12中俘獲電極42俘獲的浮游離子CPF的電荷的流動(dòng)，產(chǎn)生了俘獲電流Ih。俘獲電流Ih經(jīng)由內(nèi)屏蔽線路165從顆粒充電單元12流向離子源電源電路210的第一輸出端211。因此，輸入電流Ij和俘獲 電流Ih的總和(稱為“輸入/俘獲電流Ijh")流經(jīng)內(nèi)屏蔽線路165。當(dāng)帶電細(xì)顆粒SC經(jīng)由氣體導(dǎo)出孔430被排出到排氣管EP時(shí)，由于帶電細(xì)顆粒SC的陽(yáng)離子CPH的電荷的流動(dòng)，同樣產(chǎn)生電流(帶電細(xì)顆粒SC所排入的排氣管EP設(shè)為接地電位PVE)。輸入/俘獲電流Ijh比放電電流Id稍微小了如下的電流值由于被排出到排氣管EP的帶電細(xì)顆粒SC的陽(yáng)離子CPH的流動(dòng)而導(dǎo)致的電流。這導(dǎo)致從離子源電源電路210的第二輸出端212流出的放電電流Id與流入離子源電源電路210的第一輸出端211的輸入/俘獲電流Ijh之間的不平衡。為了平衡放電電流Id和輸入/俘獲電流I jh，電流Is在接地電位PVE和離子源電源電路210的第一輸出端211之間流動(dòng)。由于信號(hào)電流檢測(cè)電路230使其信號(hào)輸入端231和接地輸入端232分別連接于離子源電源電路210的第一輸出端211和接地電位PVE，所以該電流Is作為信號(hào)電流被信號(hào)電流檢測(cè)電路230檢測(cè)。信號(hào)電流Is ( = Id-Ijh)的強(qiáng)度響應(yīng)于被放電的帶電細(xì)顆粒SC的陽(yáng)離子CPH的量，即導(dǎo)入的廢氣EGI中的細(xì)顆粒S的量，展開來(lái)說(shuō)即流經(jīng)排氣管EP的廢氣EG中細(xì)顆粒S的量。因此廢氣EG中細(xì)顆粒的量可由信號(hào)電流Is的檢測(cè)來(lái)確定。然而，當(dāng)放電電流Id為μ A量級(jí)時(shí)，信號(hào)電流Is為pA量級(jí)。信號(hào)電流Is的強(qiáng)度很可能隨著泄漏電流和電磁噪聲的影響而變化。下面將討論泄漏電流對(duì)信號(hào)電流Is的影響。如上所述，為了在離子/氣體噴射単元11中產(chǎn)生氣體放電，有必要在針狀電極構(gòu)件20的前端部22 (第二電極)和噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31 (第一電極)之間施加例如l_2kV的高壓。換句話說(shuō)，針狀電極構(gòu)件20的第二浮動(dòng)電位PV2設(shè)為比噴嘴構(gòu)件30的第一浮動(dòng)電位PVl高的正電位值。然而，一部分的放電電流Id作為泄漏電流從該較高電位的電極構(gòu)件20(第二電極)或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件之間電連接的布線(諸如電源布線161或離子源電源電路模塊210的第二輸出端212)泄漏。如果泄漏電流流入設(shè)為第一浮動(dòng)電位PVl的任意的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如內(nèi)傳感器殼體13、內(nèi)屏蔽線路165或內(nèi)電路殼體250)，泄漏電流最終返回到電源電路210的第一輸出端211，且并不引起輸入/俘獲電流Ijh的強(qiáng)度的變化。對(duì)放電電流Id和輸入/俘獲電流Ijh之間的差沒有影響，即對(duì)信號(hào)電流Is的強(qiáng)度沒有影響。此種情況下，泄漏電流的產(chǎn)生變成顯著的問(wèn)題，且僅僅導(dǎo)致實(shí)際用于放電的電流的量的下降。相反地，如果泄露電流流入設(shè)為接地電位PVE的任意的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如外傳感器殼體14、外屏蔽線路167或外電路殼體260)，泄露電流并不返回到電源電路210的第一輸出端211。輸入/俘獲電流Ijh明顯變小,從而引起放電電流Id和輸入/俘獲電流Ijh之間的差變大，即信號(hào)電流Is的強(qiáng)度變大。如上所述，由于信號(hào)電流Is的強(qiáng)度為PA量級(jí)的非常小的水平，所以即使向接地電位PVE泄漏非常小的電流，也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)電流Is的大的誤差。下面將討論電磁噪聲對(duì)信號(hào)電流Is的影響。當(dāng)電磁噪聲疊加在放電電流Id的通道(諸如電源布線161)或疊加在輸入/俘獲電流Ijh的通道(諸如內(nèi)屏蔽線路165)時(shí)，放電電流Id的強(qiáng)度或輸入/俘獲電流Ijh的強(qiáng)度明顯改變。這引起放電電流Id和輸入/俘獲電流Ijh之間的差的變化，即信號(hào)電流Is的強(qiáng)度的變化。由于信號(hào)電流Is的強(qiáng)度為PA量級(jí)的非常小的水平，所以放電電流Id或輸入/俘獲電流Ijh即使產(chǎn)生非常小的變化，也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)電流Is的大的誤差。在本實(shí)施方式中，內(nèi)傳感器殼體13與噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31 (第一電極)電連接，且以比顆粒充電單元12和離子/氣體噴射単元11靠近電纜160的方式定位，以周向 地圍繞針狀電極構(gòu)件20 (第二電極)；內(nèi)屏蔽線路165與噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31 (第一電扱)和內(nèi)傳感器殼體13電連接，且以周向地圍繞電源布線161的方式定位；且內(nèi)電路殼體250 (內(nèi)電路殼體251和一次鐵芯271A)與離子源電源電路210的第一輸出端211電連接且以圍繞離子源電源電路210的方式定位。即使部分放電電流Id作為泄漏電流從設(shè)定為第二浮動(dòng)電位PV2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如針狀電極構(gòu)件20 (第二電極)、電源布線161或離子源電源電路210的第二輸出端212)泄漏，本細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)I也允許泄漏電流流入內(nèi)傳感器殼體13、內(nèi)屏蔽線路165或內(nèi)電路殼體250，然后作為輸入/俘獲電流Ijh流向離子源電源電路210的第一輸出端211。泄漏電流并不流入內(nèi)傳感器殼體13、內(nèi)屏蔽線路165和內(nèi)電路殼體250的外側(cè)的任意的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如例如金屬殼90等外傳感器殼體14、外屏蔽線路167或外電路殼體260)。因此在本實(shí)施方式中可以防止由泄漏電流引起的輸入/俘獲電流Ijh的變化，即信號(hào)電流Is的變化。另外，外傳感器殼體14與排氣管EP (接地電位PVE)電連接，并以周向地圍繞顆粒充電單元12、離子/氣體噴射単元11和內(nèi)傳感器殼體13的位于排氣管EP外側(cè)的部分(諸如針狀電極構(gòu)件20的延伸部21、輔助電極構(gòu)件50的延伸部51，保持構(gòu)件60的保持部61和內(nèi)管80)的方式定位。其意味著針狀電極構(gòu)件20 (第二電極)被內(nèi)傳感器殼體13和外傳感器殼體14電磁雙屏蔽；且內(nèi)傳感器殼體13的位于排氣管EP外側(cè)的部分被外傳感器殼體14電磁單屏蔽。外屏蔽線路167與排氣管EP和外傳感器殼體14 (接地電位PVE)電連接且以周向地圍繞覆蓋有內(nèi)屏蔽線路165的電源布線161的方式定位。其意味著電源布線161被內(nèi)屏蔽線路165和外屏蔽線路167電磁雙屏蔽；且內(nèi)屏蔽線路165被外屏蔽線路167電磁單屏蔽。另外，外電路殼體260與排氣管EP (接地電位PVE)電連接且以圍繞信號(hào)電流檢測(cè)電路230和容納于內(nèi)電路殼體250中的離子源電源電路210的方式定位。其意味著離子源電源電路210被內(nèi)電路殼體250和外電路殼體260電磁雙屏蔽；且信號(hào)電流檢測(cè)電路230被外電路殼體260電磁單屏蔽。通過(guò)外傳感器殼體14、外屏蔽線路167和外電路殼體260的這些電磁屏蔽效應(yīng)，在離子源電源電路210的第二輸出端212和針狀電極構(gòu)件20 (第二電極)之間流動(dòng)的放電電流Id和在離子源電源電路210的第一輸出端211和噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31 (第一電極)或俘獲電極42之間流動(dòng)的輸入/俘獲電流Ijh兩者均受到外部電磁噪聲的影響變?yōu)椴豢赡?。因此在本?shí)施方式中可以防止由于電磁噪聲的疊加引起的信號(hào)電流Is的變化。因此，本細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)I能夠在不受泄漏電流和電磁噪聲的影響下精確地檢測(cè)信號(hào)電流Is的強(qiáng)度，并正確地確定廢氣EG中細(xì)顆粒S的量。如果浮游離子CPF沒有被俘獲電極42俘獲，而從氣體導(dǎo)出孔430排出到排氣管EP，俘獲電流Ih(輸入/俘獲電流Ijh)減小，從而引起信號(hào)電流Is的増大。此種情況下，信號(hào)電流Is包含與細(xì)顆粒S的量無(wú)關(guān)的分量。檢測(cè)細(xì)顆粒S的量的精度由于信號(hào)電流Is中的這種無(wú)關(guān)的分量而下降。在本實(shí)施方式中，輔助電極構(gòu)件50 (輔助電極53)連接于第三浮動(dòng)電位PV3，且配置于混合空間MX的縫隙狀混合區(qū)域MX2中。如上所述，由于第三浮動(dòng)電位PV3設(shè)定為高于第一浮動(dòng)電位PVl的正直流電位值，所以浮游離子CPF可在輔助電極構(gòu)件50 (輔助電極53)的斥力下向俘獲電極42轉(zhuǎn)移，從而俘獲電極42能夠更有效和更有保證地俘獲浮游離子 CPF0 S卩，輔助電極53配置在顆粒充電單元12中，以輔助俘獲電極42的離子俘獲功能。如上所述，輔助電極構(gòu)件50 (輔助電極53)經(jīng)由輔助布線162與輔助電極電源電路240的第二輸出端242電連接，而與針狀電極構(gòu)件20和噴嘴構(gòu)件30的噴嘴部31電絕緣。另外，輔助電極構(gòu)件50的位于比離子/氣體噴射単元11和顆粒充電單元12靠近電纜160的部分、輔助布線162和輔助電極電源電路240分別被內(nèi)傳感器殼體13、內(nèi)屏蔽線路165和內(nèi)電路殼體250圍繞。由于內(nèi)傳感器殼體13、內(nèi)屏蔽線路165和內(nèi)電路殼體250被外傳感器殼體14、外屏蔽線路167和外電路殼體260圍繞并電磁屏蔽，所以輔助電極構(gòu)件50的位于比顆粒充電單元12靠近電纜160的部分、輔助布線162和輔助電極電源電路240被外傳感器殼體14、外屏蔽線路167和外電路殼體260圍繞并電磁屏蔽。因此可以防止外部電磁噪聲疊加在輔助電極構(gòu)件50 (輔助電極53)、輔助布線162和輔助電極電源電路240上，以使得俘獲電極42對(duì)浮游離子CPF的俘獲并不由于在電磁噪聲的影響下第三浮動(dòng)電位PV3的改變而受到影響。設(shè)定為第三浮動(dòng)電位PV3的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如輔助電極構(gòu)件50、輔助布線162或輔助電極電源電路240的第二輸出端242)同樣可能存在泄漏電流。如果該泄漏電流在設(shè)定為接地電位PVE的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如外傳感器殼體14、外屏蔽線路167或外電路殼體260)中流動(dòng)，泄漏電流經(jīng)由信號(hào)電流檢測(cè)電路230返回到輔助電極電源電路240的第一輸出端241，且因此影響信號(hào)電流Is的檢測(cè)的精度。在本實(shí)施方式中，設(shè)定為第三浮動(dòng)電位PV3的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如輔助電極構(gòu)件50、輔助布線162和輔助電極電源電路240)被均設(shè)置為第一浮動(dòng)電位PVl的內(nèi)傳感器殼體13、內(nèi)屏蔽線路165和內(nèi)電路殼體250的任意ー個(gè)圍繞。泄漏電流并不到達(dá)內(nèi)傳感器殼體13、內(nèi)屏蔽線路165和內(nèi)電路殼體250的外側(cè)的任何系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如外傳感器殼體14、外屏蔽線路167和外電路殼體260)。這種泄漏電流的產(chǎn)生僅僅導(dǎo)致從輔助電極電源電路240的第二輸出端242流出的電流的量增加。因此在本實(shí)施方式中，即使當(dāng)設(shè)定為第三浮動(dòng)電位PV3的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如輔助電極構(gòu)件50、輔助布線162或輔助電極電源電路240)產(chǎn)生泄漏電流時(shí)，也可以防止信號(hào)電流Is受到泄漏電流影響。由于輔助電極電源電路240的第一輸出端241與內(nèi)屏蔽線路165電連接，所以輔助電極電源電路240的第一輸出端241可被設(shè)定為與離子源電源電路210的第一輸出端211和電連接到離子源電源電路210的第一輸出端211的傳感器結(jié)構(gòu)組件(諸如噴嘴構(gòu)件30)相同(共同)的電位PV1。因此可以容易地設(shè)定第一、第二和第三浮動(dòng)電位PV1、PV2和PV3的關(guān)系。在本實(shí)施方式中，從測(cè)量電路模塊220經(jīng)由隔離變壓器270向離子源電源電路210供給電力，從而能容易地使得離子源電源電路210和其第一、第二輸出端211、212關(guān)于外部電位(例如排氣管EP的接地電位PVE)浮動(dòng)。因此可以容易地將離子源電源電路210的第ー輸出端211和與其電連接的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如噴嘴構(gòu)件30(第一電極))設(shè)為第一浮動(dòng)電位PV1，并將離子源電源電路210的第二輸出端212和與其電連接的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如針狀電極構(gòu)件20(第二電極))設(shè)定為第二浮動(dòng)電位PV2。由于隔離變壓器270被外電路殼體260圍繞并電磁屏蔽，所以可以防止外部電磁噪聲經(jīng)由隔離變壓器270進(jìn)入離子源電源電路210。同樣，從測(cè)量電路模塊220經(jīng)由隔離變壓器270向輔助電極電源電路240供給電力，從而能容易地使得輔助電極電源電路240和其第一、第二輸出端241、242關(guān)于外部電位(例如排氣管EP的接地電位PVE)浮動(dòng)。因此可以容易地將輔助電極電源電路240的第一輸出端241設(shè)為第一浮動(dòng)電位PVl，并將輔助電極電源電路240的第二輸出端242和與其電連接的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件或布線(諸如輔助電極構(gòu)件50)設(shè)定為第三浮動(dòng)電位PV3。另外由于隔離變壓器270被外電路殼體260圍繞并電磁屏蔽，所以可以防止外部電磁噪聲經(jīng)由隔離變壓器270進(jìn)入輔助電極電源電路240。另外，可分離的一次鐵芯271A和二次鐵芯271B設(shè)置在隔離變壓器270中。因此可以通過(guò)將一次鐵芯271A和二次鐵芯271B設(shè)定為各自的電位值來(lái)限制外部噪聲對(duì)離子源電源電路210和類似部件的影響。還可以在一次鐵芯271A和一次線圈272之間實(shí)現(xiàn)容易的絕緣。通常，由于內(nèi)燃機(jī)的特性，排氣管EP中廢氣EG的流動(dòng)是脈沖形式的。例如，在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)情況下廢氣的流動(dòng)是間歇性的。另外，排氣管EP中的廢氣EG的流率隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件(諸如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)而改變。很可能的是，如果根據(jù)排氣管EP中的廢氣EG的流動(dòng)將廢氣EG導(dǎo)入顆粒充電單元12，導(dǎo)入的廢氣EGI的量將會(huì)改變。這導(dǎo)致信號(hào)電流Is的變化。然而在本實(shí)施方式中，細(xì)顆粒傳感器10被以如下方式構(gòu)造離子/氣體噴射單元11執(zhí)行氣體噴射單元的功能以將壓縮空氣AR(氣體)噴入混合空間MX ;且顆粒充電單元12在從離子/氣體噴射単元11噴射壓縮空氣AR時(shí)經(jīng)由氣體導(dǎo)入孔331通過(guò)吸引將廢氣EG導(dǎo)入混合空間MX，將導(dǎo)入的廢氣EGI與離子CP混合，然后經(jīng)由氣體導(dǎo)出孔430將廢氣EGI連同壓縮空氣AR排到排氣管EP。由于顆粒充電單元12允許在從離子源単元(氣體噴射單元)11噴射壓縮空氣AR時(shí)通過(guò)吸引將廢氣EG導(dǎo)入混合空間MX，所以導(dǎo)入的廢氣EGI的量將不太可能根據(jù)排氣管EP中的廢氣EG的流率而改變。因此可以防止由于導(dǎo)入的廢氣EGI的量的這種改變而引起的信號(hào)電流Is的變化，并可以基于信號(hào)電流Is更精確地確定廢氣EG中的細(xì)顆粒S的量。由于離子/氣體噴射単元11組合了離子源単元的功能和氣體噴射単元的功能，所以可以實(shí)現(xiàn)離子CP和壓縮空氣AR向混合空間MX的容易的供給。在本實(shí)施方式中，供氣管163 (氣流通道163H)集成于電纜160中，以使得壓縮空氣AR經(jīng)由供氣管163(氣流通道163H)從輸送泵300供給到離子/氣體噴射單元11。不需、要在鄰近細(xì)顆粒傳感器10的位置設(shè)置用于向離子/氣體噴射単元11噴射壓縮空氣AR的泵。同樣不需要設(shè)置和配置與電纜160分離的供氣道或供氣管。因此可以實(shí)現(xiàn)壓縮空氣AR向離子/氣體噴射単元11的容易的供給和用于將壓縮空氣AR供給到離子/氣體噴射単元11的容易的線路配置。由于供氣管163(氣流通道163H)優(yōu)選地集成在電纜160的內(nèi)屏蔽線路165內(nèi)，可以使得供氣管163 (氣流通道163H)與離子/氣體噴射単元11更容易和更可靠地氣體連通。此處通過(guò)引用包含了日本專利申請(qǐng)No. 2011-088549(遞交日2011年4月12日)的全部?jī)?nèi)容。雖然上面參照具體的示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于以上描述的示例性實(shí)施方式。按照以上的教示，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行不同的修改和變化。盡管在上述實(shí)施方式中，第二浮動(dòng)電位PV2是有效電位值比第一浮動(dòng)電位PVl的有效電位值高的正電位，第二浮動(dòng)電位PV2也可選擇為有效電位值比第一浮動(dòng)電位PVl的、有效電位值高的負(fù)電位。另外，只要第三浮動(dòng)電位PV3具有使得輔助電極53能對(duì)浮游離子CPF施加斥力的有效電位值，則滿足第三浮動(dòng)電位PV3不同于第一浮動(dòng)單位PVl和第二浮動(dòng)單位PV2就足夠了。在細(xì)顆粒傳感器10中，在第一電極和第二電極之間產(chǎn)生氣體放電。盡管在上述實(shí)施方式中，第一電極和第二電極彼此相對(duì)和面對(duì)，第一電極和第二電極也可選擇為彼此相鄰，從而在該第一電極和第二電極之間以沿面放電的形式產(chǎn)生氣體放電。盡管在上述實(shí)施方式中，離子源単元和氣體噴射単元組合為ー個(gè)離子/氣體噴射単元11，離子源単元和氣體噴射単元也可以分離地設(shè)置在細(xì)顆粒傳感器10中。輸送泵300可選擇為適于壓縮和排出任何的作為高壓氣體的諸如氮?dú)饣蜓鯕獾葰怏w，而不僅僅是空氣。另外，盡管在上述實(shí)施方式中，輸送泵300分離地設(shè)置于離子/氣體噴射単元11中，氣體噴射単元也可以具有泵以壓縮氣體(空氣、氮?dú)狻⒀鯕獾?和向顆粒充電單元12噴射壓縮氣體，從而使得壓縮空氣AR從輸送泵300供應(yīng)到離子/氣體噴射単元11，然后從離子/氣體噴射単元11噴射到顆粒充電單元12。在上述實(shí)施方式中，內(nèi)屏蔽線路165和外屏蔽線路167均由銅編線形成。屏蔽線路165、167可選擇地通過(guò)使用鋁編線等代替銅編線或通過(guò)將銅、鋁等金屬帶纏繞涂層164d、166而形成。通過(guò)在放置銅、鋁等編線之后，圍繞編線纏繞銅、鋁等金屬帶而形成屏蔽線路165、167也是可選擇地切實(shí)可行的。另外，整個(gè)或部分的屏蔽線路165、167可選擇地由諸如銅管或鋁管等金屬管形成。能夠選擇地使用其中一次線圈和二次線圈圍繞單個(gè)的共用鐵芯的普通的隔離變壓器作為隔離變壓器270。此種情況下，優(yōu)選將鐵芯設(shè)為第一浮動(dòng)電位PV1。盡管在上述實(shí)施方式中，離子源電源電路210和輔助電極電源電路240共用隔離變壓器270，分別為離子源電源電路210和輔助電極電源電路240設(shè)置兩個(gè)專用的隔離變壓器也是可行的。在上述實(shí)施方式中，恒流供電電路用作如上所述的離子源電源電路210。可選擇地使用其中第二輸出端始終被設(shè)為關(guān)于第一輸出端的正電位以將輸出電流的有效值保持為恒定值的直流恒流電源，或使用其中第二輸出端設(shè)為間歇地(以半波整流形式或矩形脈沖形式)關(guān)于第一輸出端的正電位以將輸出電流的有效值保持為所謂的脈沖恒定值的直流恒流電源作為離子源電源電路210。參照所附的權(quán)利要求限定本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其用于檢測(cè)流經(jīng)金屬排氣管的廢氣中細(xì)顆粒的量，該細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)包括 安裝于所述排氣管的細(xì)顆粒傳感器； 從所述細(xì)顆粒傳感器延伸的導(dǎo)線；和 連接于所述導(dǎo)線的傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置，所述細(xì)顆粒傳感器包括離子源單元、顆粒充電單元、內(nèi)傳感器殼體和外傳感器殼體，所述離子源單元具有第一電極，該第一電極被設(shè)為第一浮動(dòng)電位；和第二電極，該第二電極被設(shè)為第二浮動(dòng)電位，該第二浮動(dòng)電位為有效電位值比所述第一浮動(dòng)電位的有效電位值高的正電位或負(fù)電位，以通過(guò)所述第一電極和所述第二電極之間的氣體放電而產(chǎn)生離子， 所述顆粒充電單元具有氣體導(dǎo)入孔，該氣體導(dǎo)入孔用于從所述排氣管導(dǎo)入廢氣 ’混 合空間，該混合空間用于使導(dǎo)入的廢氣與從所述離子源單元產(chǎn)生的離子混合，從而通過(guò)一些離子對(duì)導(dǎo)入的廢氣中的所述細(xì)顆粒充電來(lái)形成帶電細(xì)顆粒；氣體導(dǎo)出孔，該氣體導(dǎo)出孔用于將導(dǎo)入的廢氣連同所述帶電細(xì)顆粒排到所述排氣管；和俘獲電極，該俘獲電極與所述第一電極電連接并適于俘獲沒有用于對(duì)所述細(xì)顆粒進(jìn)行充電而作為浮游離子保留的殘留的尚子， 所述內(nèi)傳感器殼體與所述第一電極和所述顆粒充電單元電連接，而與所述第二電極和所述排氣管電絕緣，且位于比所述離子源單元和所述顆粒充電單元接近所述導(dǎo)線的位置、在周向上圍繞所述第二電極， 所述外傳感器殼體與所述排氣管電連接并因此被設(shè)為接地電位，所述外傳感器殼體與所述第二電極、所述顆粒充電單元和所述內(nèi)傳感器殼體電絕緣，且在周向上圍繞和電磁屏蔽所述離子源單元、所述顆粒充電單元和所述內(nèi)傳感器殼體的位于所述排氣管外側(cè)的部分的方式定位， 所述導(dǎo)線為雙屏蔽電纜，其具有電源布線，該電源布線連接于所述第二電極；內(nèi)屏蔽線路，該內(nèi)屏蔽線路與所述內(nèi)傳感器殼體電連接而與所述電源布線電絕緣，所述內(nèi)屏蔽線路在周向上圍繞所述電源布線；和外屏蔽線路，該外屏蔽線路與所述外傳感器殼體電連接而與所述內(nèi)屏蔽線路電絕緣，所述外屏蔽線路在周向上圍繞和電磁屏蔽所述內(nèi)屏蔽線路，所述傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置包括離子源電源電路、信號(hào)電流檢測(cè)電路、內(nèi)電路殼體和外電路殼體， 所述離子源電源電路具有第一輸出端，該第一輸出端設(shè)為所述第一浮動(dòng)電位并通過(guò)所述內(nèi)屏蔽線路與所述離子源單元的所述第一電極電連接；和第二輸出端，該第二輸出端通過(guò)所述電源布線與所述離子源單元的所述第二電極電連接，且所述離子源電源電路適于通過(guò)所述第二輸出端輸出預(yù)定的恒流， 所述信號(hào)電流檢測(cè)電路具有信號(hào)輸入端，該信號(hào)輸入端連接于所述離子源電源電路的所述第一輸出端；和接地輸入端，該接地輸入端連接于所述接地電位，以檢測(cè)在所述離子源電源電路的所述第一輸出端和所述接地電位之間流動(dòng)的信號(hào)電流， 所述內(nèi)電路殼體與所述離子源電源電路的所述第一輸出端電連接，并圍繞所述離子源電源電路， 所述外電路殼體連接于所述接地電位并圍繞和電磁屏蔽所述離子源電源電路、所述內(nèi)電路殼體和所述信號(hào)電流檢測(cè)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括隔離變壓器，通過(guò)該隔離變壓器從外部向所述離子源電源電路供給電力； 所述外電路殼體圍繞并電磁屏蔽所述隔離變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述顆粒充電單元具有輔助電極，該輔助電極設(shè)為第三浮動(dòng)電位，該第三浮動(dòng)電位與所述第一浮動(dòng)電位和所述第二浮動(dòng)電位不同且具有對(duì)所述浮游離子施加斥力以輔助所述俘獲電極俘獲所述浮游離子的有效電位值，而該輔助電極與所述第一電極和所述第二電極電絕緣， 所述內(nèi)傳感器殼體在周向上圍繞所述輔助電極， 所述雙屏蔽電纜具有與所述輔助電極電連接的輔助布線， 所述傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括輔助電極電源電路，該輔助電極電源電路具有第一輸出端，該第一輸出端被設(shè)為所述第一浮動(dòng)電位且與所述離子源電源電路的所述第一輸出端電連接；和第二輸出端，所述第二輸出端被設(shè)為所述第三浮動(dòng)電位且通過(guò)所述輔助布線與所述輔助電極電連接；且 所述內(nèi)電路殼體圍繞所述輔助電極電源電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括隔離變壓器，通過(guò)該隔離變壓器從外部向所述輔助電極電源電路供給電力； 所述外電路殼體圍繞和電磁屏蔽所述隔離變壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述細(xì)顆粒傳感器包括氣體噴射單元，該氣體噴射單元將氣體噴入所述顆粒充電單元的所述混合空間；且 所述顆粒充電單元在氣體從所述氣體噴射單元噴射時(shí)，通過(guò)吸引將廢氣經(jīng)由所述氣體導(dǎo)入孔導(dǎo)入所述混合空間，使得導(dǎo)入的廢氣和噴射的氣體在所述顆粒充電單元的所述混合空間中混合并經(jīng)由所述氣體導(dǎo)出孔排到所述排氣管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述離子源單元和所述氣體噴射單元組合成一個(gè)單元，以使得離子和氣體被一起噴入所述顆粒充電單元的所述混合空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述雙屏蔽電纜包括與所述氣體噴射單元連通的氣流通道，從而經(jīng)由所述氣流通道將氣體供給所述氣體噴射單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二浮動(dòng)電位是比所述第一浮動(dòng)電位高的正電位； 所述第二電極具有針尖狀端部； 所述第一電極具有與所述第二電極的所述針尖狀端部面對(duì)并分離的表面；且所述離子源單元適于在所述第一電極和所述第二電極之間的空間中圍繞所述第二電極的所述針尖狀端部產(chǎn)生作為氣體放電的正針電暈放電。
全文摘要
提供了一種細(xì)顆粒檢測(cè)系統(tǒng)，其具有細(xì)顆粒傳感器、電纜和傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置。該細(xì)顆粒傳感器具有離子源單元、顆粒充電單元、內(nèi)傳感器殼體和外傳感器殼體，其中該離子源單元具有第一電極和第二電極。該電纜具有連接于第二電極的電源布線、與內(nèi)傳感器殼體電連接的內(nèi)屏蔽線路和與外傳感器殼體電連接的外屏蔽線路。傳感器驅(qū)動(dòng)控制裝置具有離子源電源電路、信號(hào)電流檢測(cè)電路、與離子源電源電路的第一輸出端電連接并圍繞離子源電源電路的內(nèi)電路殼體和連接于接地電位并屏蔽離子源電源電路、信號(hào)電流檢測(cè)電路和內(nèi)電路殼體的外電路殼體。
文檔編號(hào)G01N15/00GK102735593SQ20121010402
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者本村雅幸, 杉山武史, 松岡俊也, 橫井等, 田島佳祐 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社