MST氣體傳感器O2 0-25.0 %-vol 28954-022作用原理

什么是MST氧氣傳感器

在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動(dòng)機(jī)上，氧傳感器是可少的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對(duì)CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測(cè)排氣中氧的濃度，并向ECU發(fā)出反饋信號(hào)，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。

Honeywell Analytics MST 傳感器設(shè)計(jì)用于衛(wèi)星和 Sat-Ex 系列氣體探測(cè)器。可用的傳感器包括：甲烷、氧氣、磷化氫、胂、、溴、氯氣、二氧化氯、一氧化碳、光氣、氟、鍺烷、氫氣、硫化氫、溴化氫、氯化氫、氰化氫、氟化氫、六甲基二硅氮烷、肼、氨、一氧化氮、二氧化氮、臭氧、硅烷、二氧化硫、硅酸四乙酯、硼酸三甲酯、亞磷酸三甲酯。

新型電化學(xué) O2 傳感器

新產(chǎn)品

使用壽命長的氧傳感器

氧傳感器通常根據(jù)安培法工作，其中測(cè)量與氧濃度或分壓成比例的電解流量。這些傳感器通常具有所使用的電解質(zhì)材料會(huì)因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而改變的缺點(diǎn)。因此，傳感器的使用壽命有限，通常約為一年。

MST Intertrade GmbH 的新型電化學(xué)氧傳感器沒有這個(gè)缺點(diǎn)。他們使用一種新型電解質(zhì)材料，其電化學(xué)反應(yīng)不會(huì)導(dǎo)致電極鈍化。因此，制造商引用的工作壽命至少為 10 年（20 °C 時(shí) 20.8% O2）。三年內(nèi)靈敏度降低不到 15%，10 年后多降低 30%。傳感器有兩種版本，測(cè)量范圍為 0 % 至 30% O2 或 0% 至 100% O2。它們可以在 -35 °C 至 + 50 °C 的非常寬的工作溫度范圍內(nèi)使用。傳感器對(duì)大多數(shù)氣體沒有交叉敏感性。例如，在 20 °C 的溫度下，10% CO、30% CO2 和 30% H2 不會(huì)干擾測(cè)量。該公司還提供微型傳感器，尤其適用于便攜式氣體測(cè)量設(shè)備的工作安全領(lǐng)域。例如，這些傳感器用于采礦業(yè)，以警告礦工氧氣濃度過低或危險(xiǎn)的甲烷濃度。這些傳感器的使用壽命至少為三年，而且非常耐用。

MST (Micro Sensor Technology) Intertrade GmbH推出了用于檢測(cè)氧氣 (O 2 )的新型電化學(xué)傳感器電池。該傳感器電池是使用新類型的電化學(xué)反應(yīng)開發(fā)的。MST IT 的新型 O 2傳感器單元在電燈中使用了一種不會(huì)降低其靈敏度的新型反應(yīng)。因此，MST IT 現(xiàn)在可以在各種端條件下提供可靠的氧氣檢測(cè)。下面列出了我們新傳感器單元的一些優(yōu)點(diǎn)：

增加傳感器電池壽命和性能：

MST IT 的傳感器單元不會(huì)被高 O 2濃度破壞。

在我們的對(duì)電極上沒有導(dǎo)致鈍化的電化學(xué)反應(yīng)。

因此，我們的電池可以可靠地檢測(cè)連續(xù)的 O 2濃度，而不會(huì)降低靈敏度。

MST IT 使用的電解液工作溫度為 - 35°C ÷+50°C。溫度范圍 -40°C ÷+50°C 可根據(jù)要求提供。

氣體特異性檢測(cè)：

MST IT 的電化學(xué)傳感器電池可選擇性監(jiān)測(cè) 100% H2、100% CO2、飽和碳?xì)浠衔铮ㄖ饕?VOC）中的氧氣。

MST氧傳感器作用

電噴車為獲得高排氣凈化率，降低排氣中（CO）一氧化碳、（HC）碳?xì)浠衔锖停∟Ox）氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。但為了能有效地使用三元催化器，必須確地控制空燃比，使它始終接近理論空燃比。催化器通常裝在排氣歧管與消聲器之間。氧傳感器具有一種特性，在理論空燃比（14.7：1）附近它輸出的電壓有突變。這種特性被用來檢測(cè)排氣中氧氣的濃度并反饋給電腦，以控制空燃比。當(dāng)實(shí)際空燃比變高，在排氣中氧氣的濃度增加而氧傳感器把混合氣稀的狀態(tài)（小電動(dòng)勢(shì)：O伏）通知ECU。當(dāng)空燃比比理論空燃比低時(shí)，在排氣中氧氣的濃度降低，而氧傳感器的狀態(tài)（大電動(dòng)勢(shì)：1伏）通知（ECU）電腦。

ECU根據(jù)來自氧傳感器的電動(dòng)勢(shì)差別判斷空燃比的低或高，并相應(yīng)地控制噴油持續(xù)的時(shí)間。但是，如氧傳器有故障使輸出的電動(dòng)勢(shì)不正常，（ECU）電腦就不能控制空燃比。所以氧傳感器還能彌補(bǔ)由于機(jī)械及電噴系統(tǒng)其它件磨損而引起空燃比的誤差?？梢哉f是電噴系統(tǒng)中一有“智能"的傳感器。

傳感器的作用是測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后的排氣中氧是否過剩的信息，即氧氣含量，并把氧氣含量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)為目標(biāo)的閉環(huán)控制；保三元催化轉(zhuǎn)化器對(duì)排氣中的碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三種污染物都有大的轉(zhuǎn)化效率，大程度地進(jìn)行排放污染物的轉(zhuǎn)化和凈化。

組成

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(tài)電解質(zhì)，兩側(cè)面分別燒結(jié)上多孔鉑（Pt）電極。在一定溫度下，由于兩側(cè)氧濃度不同，高濃度側(cè)(陶瓷管內(nèi)側(cè)4)的氧分子被吸附在鉑電極上與電子（4e）結(jié)合形成氧離子O2-，使該電極帶正電，O2-離子通過電解質(zhì)中的氧離子空位遷移到低氧濃度側(cè)(廢氣側(cè))，使該電極帶負(fù)電, 即產(chǎn)生電勢(shì)差。

當(dāng)空燃比較低時(shí)(濃混合氣)，廢氣中的氧較少，因此陶瓷管外側(cè)氧離子較少，形成1.0V左右的電動(dòng)勢(shì)；

當(dāng)空燃比等于14.7時(shí)，此時(shí)陶瓷管內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為0.4V~0.5V， 該電動(dòng)勢(shì)為基準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)；

當(dāng)空燃比較高時(shí)（稀混合氣），廢氣中氧含量較高，陶瓷管內(nèi)外的氧離子濃度差較小，所以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)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(qiáng)；

- 對(duì)排氣溫度依賴少，能在負(fù)荷低、廢氣溫度較低的情況下照常發(fā)揮作用；

- 起動(dòng)后迅速進(jìn)入閉環(huán)控制

加熱型管式氧傳感器核心元件：

加熱型片式式氧傳感器芯片：