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氧傳感器的工作原理
點擊次數(shù):1686 更新時間:2018-12-07
  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(xué)平衡原理計算出對應(yīng)的氧濃度,達到監(jiān)測和控制燃燒空燃比,以保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達標的測量元件。氧傳感器廣泛應(yīng)用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制,它是目前佳的燃燒氣氛測量方式,具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優(yōu)點。運用該傳感器進行燃燒氣氛測量和控制既能穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量,又可縮短生產(chǎn)周期,節(jié)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(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差,產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(cè)比廢氣一側(cè)吸附多的負離子,兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動勢。
  當汽車套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時,在氧傳感器電極之間產(chǎn)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(jù)氧傳感器的電壓信號,電腦按照盡可能接近14.7:1的理論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(guān)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(xiàn),才能輸出電壓。它在約800°C時,對混合氣的變化反應(yīng)快,而在低溫時這種特性會發(fā)生很大變化。
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