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

在使用三元催化轉換器以減少排氣污染的發動機上，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 傳感器設計用于衛星和 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

新產品

使用壽命長的氧傳感器

氧傳感器通常根據安培法工作，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材料會因發生電化學反應而改變的缺點。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材料，其電化學反應不會導致電極鈍化。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使用。傳感器對大多數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備的工作安全領域。例如，這些傳感器用于采礦業，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開發的。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。因此，MST IT 現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致鈍化的電化學反應。

因此，我們的電池可以可靠地檢測連續的 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（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（大電動勢：1伏）通知（ECU）電腦。

ECU根據來自氧傳感器的電動勢差別判斷空燃比的低或高，并相應地控制噴油持續的時間。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其它件磨損而引起空燃比的誤差。可以說是電噴系統中一有“智能"的傳感器。

傳感器的作用是測定發動機燃燒后的排氣中氧是否過剩的信息，即氧氣含量，并把氧氣含量轉換成電壓信號傳遞到發動機計算機，使發動機能夠實現以過量空氣因數為目標的閉環控制；保三元催化轉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化效率，大程度地進行排放污染物的轉化和凈化。

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：

加熱型片式式氧傳感器芯片：