氧氣傳感器的應用及原理解析
時間 : 2024-12-25
氧氣傳感器，顧名思義，一種用于檢測氧氣濃度的儀器，并將其檢測到的信息反饋給相關人員或設備。可能有些人對這個概念還不是太熟悉，在我們的日常生活中，通常它是隱藏的，比如最貼近我們的汽車內部，其實氧氣傳感器的應用非常的廣泛，還比如說應用在一些造紙業、化工廠、醫藥等。接下來，就有我向大家仔細介紹介紹氧氣傳感器的一些工作原理以及它的應用吧。
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，由化學平衡原理計算出對應的氧濃度，達到監測和控制燃燒空燃比，以保證產品質量及尾氣排放達標的測量元件。氧傳感器廣泛應用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制，它是目前最佳的燃燒氣氛測量方式，具有結構簡單、響應迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優點。運用該傳感器進行燃燒氣氛測量和控制既能穩定和提高產品質量，又可縮短生產周期，節約能源。
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，利用氧化鋯內外兩側的氧濃度差，產生電位差，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比廢氣一側吸附更多的負離子，兩側離子的濃度差產生電動勢。
當汽車套管廢氣一側的氧濃度低時，在氧傳感器電極之間產生一個高電壓(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。根據氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最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，才能輸出電壓。它在約800°C時，對混合氣的變化反應最快，而在低溫時這種特性會發生很大變化。
氧傳感器廣泛用于石油、化工、煤炭、冶金、造紙、消防、市政、醫藥、汽車、氣體排放監測等行業。
經過以上的介紹，您是否對氧氣傳感器已經有了一個較全面的了解了呢?根據我個人的經驗知識也只能為大家提供這么多的信息了，也許還不夠完善，但是，希望這些僅有的個人信息能幫助到大家。不是有句話：“活到老學到老”，知識學無止境，但是我覺得在我們身邊的，與我們息息相關的事物的知識信息都應該對它們有個大概的了解。
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