時間 : 2024-11-22
導語:傳感器相信大家都很熟悉,傳感器是目前最為實用的檢測裝置。今天給大家講的是一種氧傳感器。在我們使用三元催化傳感器時減少排氣污染的發動機上,整元件是必不可少的。在轉換器的使用中氧傳感器起一種調控作用。所以大家有必要了解一下氧傳感器的使用原理與一些市場信息,氧傳感器廣泛應用于化工、碳煤、冶煉、消防、醫藥、汽車等等。大家聽了這么多的用是不是有點迫不及待了呢?下面就關于氧傳感器詳細的給大家講解一下。
一、氧傳感器的工作原理
氧傳感器是汽車上的標準配置,它是利用陶瓷敏感元件測量汽車排氣管道中的氧電勢,由化學平衡原理計算出對應的氧濃度,達到監測和控制燃燒空燃比,以保證產品質量及尾氣排放達標的測量元件。氧傳感器廣泛應用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制,它是目前最佳的燃燒氣氛測量方式,具有結構簡單、響應迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優點。運用該傳感器進行燃燒氣氛測量和控制既能穩定和提高產品質量,又可縮短生產周期,節約能源。
汽車上的氧傳感器工作原理與干電池相似,傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是:在一定條件下,利用氧化鋯內外兩側的氧濃度差,產生電位差,且濃度差越大,電位差越大。大氣中氧的含量為21%,濃混合氣燃燒后的廢氣實際上不含氧,稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產生的廢氣中含有較多的氧,但仍比大氣中的氧少得多。 在高溫及鉑的催化下,帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多,套管上與大氣相通一側比廢氣一側吸附更多的負離子,兩側離子的濃度差產生電動勢。
當汽車套管廢氣一側的氧濃度低時,在氧傳感器電極之間產生一個高電壓(0.6~1V),這個電壓信號被送到汽車ECU放大處理,ECU把高電壓信號看作濃混合氣,而把低電壓信號看作稀混合氣。根據氧傳感器的電壓信號,電腦按照盡可能接近14.7:1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計量的關鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(端部達到300°C以上)其特性才能充分體現,才能輸出電壓。它在約800°C時,對混合氣的變化反應最快,而在低溫時這種特性會發生很大變化。
二、氧傳感器的標準
氧傳感器利用了Nernst原理。
其核心元件是多孔的ZrO2陶瓷管,它是一種固態電解質,兩側面分別燒結上多孔鉑(Pt)電極。在一定溫度下,由于兩側氧濃度不同,高濃度側(陶瓷管內側4)的氧分子被吸附在鉑電極上與電子(4e)結合形成氧離子O2-,使該電極帶正電,O2-離子通過電解質中的氧離子空位遷移到低氧濃度側(廢氣側),使該電極帶負電, 即產生電勢差。
當空燃比較低時(濃混合氣),廢氣中的氧較少,因此陶瓷管外側氧離子較少,形成1.0V左右的電動勢;
當空燃比等于14.7時,此時陶瓷管內外兩側產生的電動勢為0.4V~0.5V, 該電動勢為基準電動勢;
當空燃比較高時(稀混合氣),廢氣中氧含量較高,陶瓷管內外的氧離子濃度差較小,所以產生電動勢很低,接近為零。
加熱型氧傳感器:
- 加熱型氧傳感器抗鉛能力強;
- 對排氣溫度依賴少,能在負荷低、廢氣溫度較低的情況下照常發揮作用;
- 起動后迅速進入閉環控制
加熱型管式氧傳感器核心元件:
在生活當中氧傳感器的應用是非常廣泛的,上面給大家講述了氧傳感器工作原理和標準,只是對于氧傳感器做了一個大體上的概述。市場上氧傳感器往往都相對于不同的用途有著不同的參數,建議大家在購買氧傳感器時認真閱讀說明書。上面一般都是有氧傳感器的相關說明的。傳感器在生活中可以說是無處不在,公園的廁所里的感應器水龍頭,電梯的自動門等等,有興趣的朋友可以進行一番查看,今天關于氧傳感器的介紹就到這里,希望能夠對大家有所幫助。
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