挑战

空气中的精细粉尘是有害的：一旦被吸入，就会危害您的健康，因为这些颗粒物会直接经肺部侵入血液。所以它们无法被再次呼出，而是停留在体内。目前政府部门已在特定地点测量了街道上的精细粉尘浓度，并公布了全城的平均浓度。但这无法代表人们实时呼吸的空气。这主要是因为室内的精细粉尘污染往往比室外要高出许多，例如厨房煎烤、明火或蜡烛都会产生精细粉尘。博世传感器事业部和通快光电器件事业部正在研究一种方法，以便每个人都能够快速可靠地检测自身所处的环境空气，并保护自己免受精细粉尘的伤害。

解决方案

两个研发伙伴的办法：我们通过 VCSEL 使其感光。VCSEL（垂直腔面发生激光器）是微米级的二极管，可发生高光束质量的激光，并可通过光电二极管重新捕获反射并进行分析。多空间分布的微型激光器会扫描环境空气中的颗粒，光电二极管会测量反射线的干扰，系统则会以此为依据计算出已探测到的空气颗粒物的大小和数量。这种测量法被称为 SMI（自混合干涉）。由于这种测量采用纯光学原理，因此不需要直接接触空气——VCSEL 用一块小型玻璃片进行保护。也无需使用风扇吸入测量所需的空气，因此传感器在工作时完全不会发出噪音，且终身免清洁或维护。通过这种新型测量方法，传感器的体积可缩小到几个毫米，比以往所有的精细粉尘传感器要小 450 倍。博世传感器事业部的 Peter Ostertag 很高兴：“这种传感器不仅比火柴盒小，甚至比火柴头都小”。这就使得该传感器可用于抽油烟机，如果在煎炒过程中产生了过多精细粉尘，抽油烟机就会自动调节功率。或者用于通风设备，当屋内的精细粉尘传感器发出警报时该设备就会启动。

实施

两家公司在精细粉尘传感器研发领域的合作始于 2015 年。但这并不是博世传感器事业部和通快的首个合作项目。Peter Ostertag 说：“与通快的合作研发始终都是真正的伙伴关系——目标明确且相互尊重。我最为钦佩的是通快公司的广阔思路和迅速反应“。

展望

光学颗粒物传感器体积小巧且能耗低，可被集成到任何地方，丝毫不会引人注目。当然将其用于其他一系列应用也会很有趣：博世传感器事业部和通快已经在验证进一步的想法，以确定这种新的传感器原理还能用于哪些领域。