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MST传感器O2 0-25.0 %-vol 28954-022作用原理

 发布时间:2022-09-09 点击量:341

MST气体传感器O2 0-25.0 %-vol 28954-022作用原理

什么是MST氧气传感器

在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上,氧传感器是可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比,三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降,故在排气管中安装氧传感器,用以检测排气中氧的浓度,并向ECU发出反馈信号,再由ECU控制喷油器喷油量的增减,从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。

Honeywell Analytics MST 传感器设计用于卫星和 Sat-Ex 系列气体探测器。可用的传感器包括:甲烷、氧气、磷化氢、胂、、溴、氯气、二氧化氯、一氧化碳、光气、氟、锗烷、氢气、硫化氢、溴化氢、氯化氢、氰化氢、氟化氢、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、亚磷酸三甲酯。

新型电化学 O2 传感器

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新产品

使用寿命长的氧传感器

氧传感器通常根据安培法工作,其中测量与氧浓度或分压成比例的电解流量。这些传感器通常具有所使用的电解质材料会因发生电化学反应而改变的缺点。因此,传感器的使用寿命有限,通常约为一年。

MST Intertrade GmbH 的新型电化学氧传感器没有这个缺点。他们使用一种新型电解质材料,其电化学反应不会导致电极钝化。因此,制造商引用的工作寿命至少为 10 年(20 °C 时 20.8% O2)。三年内灵敏度降低不到 15%,10 年后多降低 30%。传感器有两种版本,测量范围为 0 % 至 30% O2 或 0% 至 100% O2。它们可以在 -35 °C 至 + 50 °C 的非常宽的工作温度范围内使用。传感器对大多数气体没有交叉敏感性。例如,在 20 °C 的温度下,10% CO、30% CO2 和 30% H2 不会干扰测量。该公司还提供微型传感器,尤其适用于便携式气体测量设备的工作安全领域。例如,这些传感器用于采矿业,以警告矿工氧气浓度过低或危险的甲烷浓度。这些传感器的使用寿命至少为三年,而且非常耐用。

MST (Micro Sensor Technology) Intertrade GmbH推出了用于检测氧气 (O 2 )的新型电化学传感器电池。该传感器电池是使用新类型的电化学反应开发的。MST IT 的新型 O 2传感器单元在电灯中使用了一种不会降低其灵敏度的新型反应。因此,MST IT 现在可以在各种端条件下提供可靠的氧气检测。下面列出了我们新传感器单元的一些优点:

增加传感器电池寿命和性能:

MST IT 的传感器单元不会被高 O 2浓度破坏。

在我们的对电极上没有导致钝化的电化学反应。

因此,我们的电池可以可靠地检测连续的 O 2浓度,而不会降低灵敏度。

MST IT 使用的电解液工作温度为 - 35°C ÷+50°C。温度范围 -40°C ÷+50°C 可根据要求提供。

气体特异性检测:

MST IT 的电化学传感器电池可选择性监测 100% H2、100% CO2、饱和碳氢化合物(主要是 VOC)中的氧气。

MST氧传感器作用

电喷车为获得高排气净化率,降低排气中(CO)一氧化碳、(HC)碳氢化合物和(NOx)氮氧化合物成份,必须利用三元催化器。但为了能有效地使用三元催化器,必须确地控制空燃比,使它始终接近理论空燃比。催化器通常装在排气歧管与消声器之间。氧传感器具有一种特性,在理论空燃比(14.7:1)附近它输出的电压有突变。这种特性被用来检测排气中氧气的浓度并反馈给电脑,以控制空燃比。当实际空燃比变高,在排气中氧气的浓度增加而氧传感器把混合气稀的状态(小电动势:O伏)通知ECU。当空燃比比理论空燃比低时,在排气中氧气的浓度降低,而氧传感器的状态(大电动势:1伏)通知(ECU)电脑。

ECU根据来自氧传感器的电动势差别判断空燃比的低或高,并相应地控制喷油持续的时间。但是,如氧传器有故障使输出的电动势不正常,(ECU)电脑就不能控制空燃比。所以氧传感器还能弥补由于机械及电喷系统其它件磨损而引起空燃比的误差。可以说是电喷系统中一有“智能"的传感器。

传感器的作用是测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息,即氧气含量,并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机,使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制;保三元催化转化器对排气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)三种污染物都有大的转化效率,大程度地进行排放污染物的转化和净化。

组成

氧传感器利用了Nernst原理。

其核心元件是多孔的ZrO2陶瓷管,它是一种固态电解质,两侧面分别烧结上多孔铂(Pt)电极。在一定温度下,由于两侧氧浓度不同,高浓度侧(陶瓷管内侧4)的氧分子被吸附在铂电极上与电子(4e)结合形成氧离子O2-,使该电极带正电,O2-离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧(废气侧),使该电极带负电, 即产生电势差。

当空燃比较低时(浓混合气),废气中的氧较少,因此陶瓷管外侧氧离子较少,形成1.0V左右的电动势;

当空燃比等于14.7时,此时陶瓷管内外两侧产生的电动势为0.4V~0.5V, 该电动势为基准电动势;

当空燃比较高时(稀混合气),废气中氧含量较高,陶瓷管内外的氧离子浓度差较小,所以产生电动势很低,接近为零。

加热型氧传感器:

- 加热型氧传感器抗铅能力强;

- 对排气温度依赖少,能在负荷低、废气温度较低的情况下照常发挥作用;

- 起动后迅速进入闭环控制

加热型管式氧传感器核心元件:

加热型片式式氧传感器芯片: