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)動機上,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,用以檢測排氣中氧的濃度,并向ECU發(fā)出反饋信號,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)計用于衛(wèi)星和 Sat-Ex 系列氣體探測器。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 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)材料會因發(fā)生電化學反應(yīng)而改變的缺點。因此,傳感器的使用壽命有限,通常約為一年。
MST Intertrade GmbH 的新型電化學氧傳感器沒有這個缺點。他們使用一種新型電解質(zhì)材料,其電化學反應(yīng)不會導(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 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 不會干擾測量。該公司還提供微型傳感器,尤其適用于便攜式氣體測量設(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推出了用于檢測氧氣 (O 2 )的新型電化學傳感器電池。該傳感器電池是使用新類型的電化學反應(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。下面列出了我們新傳感器單元的一些優(yōu)點:
增加傳感器電池壽命和性能:
MST IT 的傳感器單元不會被高 O 2濃度破壞。
在我們的對電極上沒有導(dǎo)致鈍化的電化學反應(yīng)。
因此,我們的電池可以可靠地檢測連續(xù)的 O 2濃度,而不會降低靈敏度。
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:
MST IT 的電化學傳感器電池可選擇性監(jiān)測 100% H2、100% CO2、飽和碳氫化合物(主要是 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)碳氫化合物和(NOx)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排氣中氧氣的濃度并反饋給電腦,以控制空燃比。當實際空燃比變高,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)(小電動勢:O伏)通知ECU。當空燃比比理論空燃比低時,在排氣中氧氣的濃度降低,而氧傳感器的狀態(tài)(大電動勢:1伏)通知(ECU)電腦。
ECU根據(jù)來自氧傳感器的電動勢差別判斷空燃比的低或高,并相應(yīng)地控制噴油持續(xù)的時間。但是,如氧傳器有故障使輸出的電動勢不正常,(ECU)電腦就不能控制空燃比。所以氧傳感器還能彌補由于機械及電噴系統(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。
傳感器的作用是測定發(fā)動機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)換成電壓信號傳遞到發(fā)動機計算機,使發(fā)動機能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)為目標的閉環(huán)控制;保三元催化轉(zhuǎn)化器對排氣中的碳氫化合物(HC)、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)),使該電極帶負電, 即產(chǎn)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(cè)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(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)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(nèi)外的氧離子濃度差較小,所以產(chǎn)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(fā)揮作用;
- 起動后迅速進入閉環(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: