我們都知道發(fā)動機顆粒物排放的形貌、結構取決于顆粒物的生成條件，對他們特性的研究有助于了解不同條件下顆粒物的生成機理，同時，柴油車發(fā)動機顆粒物的形貌、結構特征的微觀特征又決定了顆粒物的氧化特性，氧化特性是顆粒物微觀結構特征的宏觀表現。
顆粒物被氧化的難易程度直接關系到發(fā)動機尾氣排放凈化效果的好壞，對開發(fā)合理有效的后處理及顆粒物傳感器設備具有重要的指導意義。
發(fā)動機顆粒物排放中，基本顆粒物尺寸及納米結構是在顆粒物成核、生長、氧化和合并過程中決定的，而發(fā)動機缸內的燃燒參數，比如燃燒溫度、空燃比、燃燒持續(xù)期等對顆粒物的行程有著決定性的影響。在循環(huán)的瞬態(tài)過程中，發(fā)動機排氣經過DPF后，較大的排氣背壓變化峰值仍會導致排氣中出現顆粒物數量濃度的峰值。DPF后的排氣中，ESC循環(huán)下平均粒徑在50-80納米之間的PM數量約占全部顆粒物數量的90%，ETC循環(huán)下平均徑粒在10-70納米區(qū)間的PM數量約占全部數量的80%，所以選擇一個好的顆粒物傳感器設備對國六OBD在線監(jiān)測OBD尾氣排放中具有重要的社會意義。
速銳得科技根據10年汽車CAN總線經驗及對傳感器、汽車電子的了解，開發(fā)了一款YD-100重型柴油車車載煙度計，采用光透射法的激光光纖傳感器，對重型柴油車尾氣中的顆粒物濃度進行檢測。當汽車尾氣通過探測探頭時，激光會被阻擋，光電或光線探頭會將此記錄記錄下來，通過在線監(jiān)控終端的4G網絡傳輸到環(huán)保排放系統(tǒng)平臺。
其原理是通過光纖將光線信號傳輸至分析模塊，分析數據的模塊將光線信號轉換成電信號，并實時計算出尾氣的顆粒物濃度，提供檢測范圍內的顆粒物濃度、光吸收系數、不透光度等信息。
這款顆粒物傳感器符合GB17691-2018重型柴油車污染物排放限值測量方法、JT/T506交通行業(yè)透射式煙度計標準、國家計量檢定規(guī)程JJT976-2010相關標準，具備國家CNAS認證。主要優(yōu)勢有：
1.基于光學傳感，動態(tài)范圍大，測量精度高，可快速地采集信號，實現實時在線的尾氣監(jiān)測；
2.傳感器穩(wěn)定性強、響應速度快、一致性強；
3.采用光纖傳感技術，傳感部分電無源，防雷，抗電磁干擾，適用于戶外工作環(huán)境；光纖本質是石英，化學性能穩(wěn)定，耐腐蝕；石英熔點高，耐高溫；
4.自主設計光纖跳線，檢測強度高、傳輸效率高；
5.具有自主專利設計的防塵抗污染結構。
相關技術參數為：
重型柴油車車載煙度計
工作原理
激光透射
檢測內容
不透光度、顆粒物濃度、光吸收系數
分辨率
顆粒物濃度：0.01mg/m3
不透光度：0.1%
光吸收系數：0.01m-1
響應時間
1s
供電電壓
9~36V
工作電流
<300mA
工作溫度
傳感模塊：-40℃~580℃
數據處理模塊：-40℃~70℃
儲存溫度和濕度
-30℃~65℃，0~95%RH
輸出接口
CAN
輸出協(xié)議
J1939
工作時間
20000小時
通訊協(xié)議：
YD-100車載煙度計與OBD采用CAN總線連接，我們將從OBD到YD-100車載煙度計的傳輸方向定義數據傳輸下行方向; 將從YD-100車載煙度計到OBD的傳輸方向, 定位為數據傳輸上行方向。
YD-100車載煙度計遵從SAE J1939協(xié)議,默認傳輸速率為250kbps。
下行指令：
CAN ID: 0X18F1005D
PGN : 0X00F100
下行指令采用統(tǒng)一的協(xié)議格式，指令長度固定為8個字節(jié)，，后一個字節(jié)為CRC校驗碼。
測量與校準指令：
字節(jié)位置
內容
字節(jié)數
描述
0
幀頭
2
固定為0xa5 0x5a
2
指令字
1
標定指令:0x01，設置PM與不透光度的斜率
濾波參數:0x02，數值越大數據越平緩
開始校準:0x03，發(fā)動機停轉時校準
停止校準:0x04，發(fā)動機啟動時停止校準
不透光度校準:0x05，校準空氣中的不透光度
設置L值:0x06
注：0x01,0x02,0x05,0x06為出廠時設置
3
參數
2
分辨率為0.001
5
填充碼
2
無意義
7
校驗碼
1
CRC校驗結果
開始校準指令如下(HEX):
A5 5A 03 00 00 00 00 50
停止校準指令如下(HEX):
上行指令
CAN ID : 0X18f10155
PGN : 0X00F101
上行指令即傳感器通過CAN總線對外發(fā)送傳感器數據，采用如下統(tǒng)一的協(xié)議格式，指令長度固定為8個字節(jié)，指令后一個字節(jié)為CRC校驗碼。
字節(jié)位置
內容
字節(jié)數
描述
0
傳感器狀態(tài)
Bit:0~1
10：測量中
11：校準中
傳感器故障信息
Bit: 4~5
00：無故障
01：信號弱
10：噪聲異常
11：標定異常
1
PM濃度
2