紅外溫度傳感器在過(guò)程控制和制造中使用了多年，現(xiàn)在已被接受用于乘用車。必須解決生產(chǎn)、可靠性和成本問(wèn)題。此外，還必須解決復(fù)雜的信號(hào)調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)問(wèn)題。
　　紅外溫度傳感器在過(guò)程控制和制造中使用了多年，現(xiàn)在已被接受用于乘用車。必須解決生產(chǎn)、可靠性和成本問(wèn)題。此外，還必須解決復(fù)雜的信號(hào)調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)問(wèn)題。因此，汽車工程師越來(lái)越熟悉紅外傳感科學(xué)技術(shù)及其對(duì)汽車系統(tǒng)的潛在好處。
　　紅外溫度傳感器的背景
　　紅外溫度傳感器具有無(wú)需接觸物體即可測(cè)量其溫度的獨(dú)特能力。此外，紅外傳感器具有非?？斓捻憫?yīng)速度，可以在不到一秒的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行非接觸式溫度測(cè)量。
　　紅外傳感器在制造過(guò)程中廣泛使用已有 30 多年的歷史。采用它們是因?yàn)樗鼈兛梢灾苯訙y(cè)量制造過(guò)程中移動(dòng)的產(chǎn)品的溫度。以紅外溫度測(cè)量為主的生產(chǎn)產(chǎn)品的一些示例包括：紙張、布料、印刷材料等的制造。
　　重要的一點(diǎn)是，紅外傳感允許制造商在制造過(guò)程中經(jīng)歷重要的加熱和冷卻階段時(shí)直接測(cè)量和嚴(yán)格控制產(chǎn)品溫度。無(wú)論使用何種方式加熱或冷卻這些產(chǎn)品，無(wú)論是強(qiáng)制對(duì)流、輻射還是通過(guò)與滾筒接觸傳導(dǎo)，IR 測(cè)量對(duì)這些產(chǎn)品都是正確的?？焖?、準(zhǔn)確的紅外溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)現(xiàn)在可以限度地減少浪費(fèi)，并限度地提高產(chǎn)量、質(zhì)量和制造利潤(rùn)。
　　在使用紅外之前，此類制造過(guò)程依賴于間接測(cè)量：空氣溫度、空氣速度、輥溫度等，試圖盡可能嚴(yán)格地控制產(chǎn)品溫度。
　　機(jī)動(dòng)車乘員的氣候控制完全相同。
　　汽車氣候控制
　　傳統(tǒng)方法——間接測(cè)量
　　為了測(cè)量和控制車廂溫度，汽車氣候控制制造商傳統(tǒng)上使用空氣溫度熱敏電阻，近又使用熱敏電阻和太陽(yáng)能傳感器的組合。熱敏電阻幾乎普遍安裝在儀表板后面。太陽(yáng)能傳感器安裝在可以清楚地看到太陽(yáng)和天空的地方，位于前擋風(fēng)玻璃與儀表板的交匯處。

　　

　　與任何其他傳統(tǒng)接觸式溫度計(jì)一樣，熱敏電阻只能測(cè)量其自身的溫度。就其本身而言，當(dāng)安裝在儀表板后面時(shí)，該傳感器有點(diǎn)無(wú)效。因此，安裝了吸氣風(fēng)扇，將樣品艙氣流抽過(guò)隱藏的熱敏電阻。
　　然而，這種設(shè)計(jì)的實(shí)際座艙空氣溫度條件的測(cè)量精度并不理想，原因有以下三個(gè)：(1) 樣本空氣是從儀表板正前方抽取的，并且可能與座艙內(nèi)乘員周圍的空氣有很大差異; (2) 儀表板后面鄰近物體的溫度效應(yīng)會(huì)對(duì)熱敏電阻產(chǎn)生顯著影響；(3) 傳感器速度慢，通常需要幾分鐘才能完全響應(yīng)。
　　此外，由于空氣熱敏電阻傳感器對(duì)穿過(guò)玻璃表面的太陽(yáng)輻射熱的影響響應(yīng)非常慢，因此使用了太陽(yáng)能傳感器。這些傳感器可以測(cè)量陽(yáng)光強(qiáng)度和方向，以幫助預(yù)測(cè)對(duì)客艙和乘員的大致輻射熱影響。
　　為了近似乘客感受到的溫度，不同的車輛類型通常需要基于這些局部間接測(cè)量、玻璃表面的數(shù)量和其他車廂變量的獨(dú)特算法。有時(shí)需要進(jìn)行廣泛的測(cè)試才能實(shí)現(xiàn)合理的預(yù)測(cè)性能。盡管做出了這些努力，系統(tǒng)提供的溫度與乘客感受到的溫度之間仍可能存在顯著偏差。
　　更新方法 – 通過(guò)紅外傳感直接測(cè)量
　　紅外傳感器可以直接、更快、更準(zhǔn)確地測(cè)量乘客的舒適度。其原理與紅外線在制造過(guò)程中控制移動(dòng)產(chǎn)品溫度的原理相同。無(wú)論使用何種方式加熱或冷卻目標(biāo)，無(wú)論是強(qiáng)制對(duì)流、輻射還是傳導(dǎo)，IR 測(cè)量都是正確的。
　　紅外傳感器針對(duì)車內(nèi)乘客的衣服，直接測(cè)量衣服（或車內(nèi)任何固體物體）的表面溫度。衣服表面對(duì)機(jī)艙內(nèi)的氣流和太陽(yáng)輻射極其敏感。這兩種效應(yīng)都可以直接測(cè)量，并組合成紅外傳感器的單個(gè)溫度輸出，可供氣候控制系統(tǒng)方便地使用。
　　使用紅外傳感時(shí)，太陽(yáng)能負(fù)荷的強(qiáng)度和方向的監(jiān)測(cè)是無(wú)關(guān)緊要的。對(duì)于紅外傳感器監(jiān)測(cè)的目標(biāo)區(qū)域，會(huì)自動(dòng)考慮太陽(yáng)能負(fù)荷。實(shí)際上，乘客的衣服變成了一個(gè)大型的空氣和輻射溫度組合傳感器，代表了乘客舒適度的直接測(cè)量。
　　紅外技術(shù)對(duì)感測(cè)區(qū)域及其對(duì)氣候控制系統(tǒng)的影響也有相當(dāng)大的容忍度。由于傳感器會(huì)平均其所看到的整個(gè)區(qū)域的溫度，座椅表面和其他內(nèi)表面（如果被傳感器看到）也可為系統(tǒng)提供可靠的溫度反饋信息。因此，一個(gè)好的方法是將傳感器對(duì)準(zhǔn)乘員需要控制的方向。
　　紅外傳感器還具有多種安裝選項(xiàng)，如下圖所示：

　

　　其他舒適性能改進(jìn)
　　使用紅外傳感器，無(wú)論通風(fēng)口氣流方向如何，都可以測(cè)量和保持乘客的舒適度。通風(fēng)氣流可以直接針對(duì)乘客，也可以直接針對(duì)整個(gè)客艙空間。紅外測(cè)量會(huì)自動(dòng)考慮任一氣流的影響。當(dāng)前的空氣熱敏電阻和太陽(yáng)能傳感器系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)此功能。
　　在非常冷或非常熱的車輛環(huán)境啟動(dòng)條件下，紅外傳感允許氣候控制系統(tǒng)加熱或冷卻乘員，而不會(huì)出現(xiàn)令人不舒服的溫度過(guò)高或過(guò)低的情況。傳感系統(tǒng)沒(méi)有時(shí)間滯后。系統(tǒng)風(fēng)扇和送風(fēng)溫度可以調(diào)節(jié)，以提供的加熱或冷卻，而不會(huì)給居住者帶來(lái)任何不適。
　　當(dāng)用于離散區(qū)域控制時(shí)，紅外傳感甚至可以考慮乘員出汗或衣服濕的情況。衣服或皮膚上的汗水與通風(fēng)口的氣流結(jié)合會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)冷卻效果。紅外傳感器直接觀察并測(cè)量蒸發(fā)效應(yīng)。不需要控制系統(tǒng)算法來(lái)適應(yīng)此功能。