氧化锆型氧传感器的工作原理如下:锆管的陶瓷体是多孔体,氧可以渗透到多孔体固体电解质中。
在较高温度下,氧气被电离。
只要锆管(大气)外(废气)侧的氧含量不同,并且氧浓度存在差异,氧离子就从固体电解质内部的大气侧扩散到排气侧,从而锆管形成微电池,锆管铂A电极在极之间产生。
当混合物稀释时,废气中的氧含量大,两侧的氧浓度差小,产生的电压小;当混合气体富集时,废气中的氧含量很小,CO,CH和NOx的含量很大,而这些成分是在铂管的外表面上铂的催化作用下,它与氧气反应以消耗废气中的残余氧气,使得锆管外表面上的氧气浓度变为零,从而锆管内外侧之间的氧气浓度差异突然增加。
两极之间产生的电压也增加。
因此,由氧传感器产生的电压在过量空气系数λ= 1之上和之下产生突然变化,并且当λ& 1时,氧传感器输出电压几乎为零,并且当λ& lt; 1时,氧传感器输出电压接近1V。
在发动机混合物的闭环控制过程中,氧传感器相当于浓度开关,并且根据混合物的空燃比的变化,将具有宽度变化的电脉冲信号输入到ECU, ECU根据氧传感器的反馈信号控制燃料喷射量,使废气中的有害气体成分最小化。
氧化锆型氧传感器主要由氧化锆(ZrO2)和护套组成。
氧化锆氧传感器有加热和非加热两种版本。
加热氧传感器在锆管中间有一个加热棒,锆管由陶瓷体制成,并固定在带有安装螺纹的固定套中。
引导排插入排气管中,排气管的内表面与空气连通,外表面与排气连通。
锆管的内表面和外表面覆盖有多孔铂膜作为电极。
为了防止废气腐蚀铂膜,锆管外表面上的铂膜层覆盖有多孔陶瓷层,并具有保护套和套管。
上部开口有槽或孔。
氧传感器的端子具有金属护套,其中形成有孔,使得锆管的内表面与空气连通,并且电线从锆传感器的内表面上的铂电极通过传感器通过绝缘套管。
结构简单,响应快速,维护方便,使用方便,测量准确。
该传感器用于燃烧气氛测量和控制不仅可以稳定和提高产品质量,还可以缩短生产周期并节省能源。
缺点是该特性仅在温度高(约600℃)时才能完全显现。
这种特性在低温下变化很大。