The utility model discloses a chip wide area oxygen sensor without additional insulation, which comprises a pump oxygen layer, a diffusion layer, a reference layer, a heating layer and a balance layer which are successively superposed and sintered from top to bottom; the pump oxygen layer comprises a first zirconia substrate, the upper surface of the first zirconia substrate is provided with an external pump oxygen electrode, and the lower surface of the first zirconia substrate is provided with an internal pump oxygen electrode, The diffusion layer comprises a first alumina substrate, one end of the first alumina substrate is provided with a diffusion cavity, one side of the diffusion cavity is provided with an exhaust gas diffusion channel, the reference layer comprises a second zirconia substrate, the upper surface of the second zirconia substrate is provided with a test electrode, the lower surface of the second zirconia substrate is provided with a reference electrode, and the heating layer comprises a top-down sequence Superimposed second alumina substrate, heater and third alumina substrate, and the balance layer is a third zirconia substrate. The utility model does not need additional insulation for the structure and has excellent insulation performance.
【技术实现步骤摘要】
一种无需额外绝缘的片式宽域氧传感器
本技术涉及汽车用氧传感器
,特别是一种无需额外绝缘的片式宽域氧传感器。
技术介绍
随着汽车尾气排放标准越发严格,传统开关型片式氧传感器的使用将会不满足于排放标准,主要是其测试精度和测量范围均不能满足使用要求。因此,研发更高精度、更宽测量范围的氧传感器已成为必然的发展趋势。目前,输出信号为线性输出,测量范围为过量空气系数λ≥0.7的所有燃烧状况的宽域氧传感器已成为研发重点,其可以输出发动机燃烧过程中实时的λ值,达到更精确的控制燃烧,同时也可应用于稀薄燃烧控制,从而进一步降低尾气中有害气体的产生和燃油的消耗。目前的宽域氧传感器芯片结构主要分为三部分:加热器、泵氧电池和参考电池。其中加热器主要是为了使芯片达到并维持最佳工作温度,在使用过程中加热器始终处于工作状态;泵氧电池执行泵氧并输出极限电流;参考电池相当于片式氧传感器,通过两侧氧浓差输出电压来进行λ判断。泵氧电池和参考电池协同工作达到精确测量尾气λ的目的。当芯片处于工作状态,尾气通过扩散障进入扩散腔时,由于参考电池中泵电流的存在使其两边产生氧分压,读取此时参考电池的输出即可初步判断尾气λ。当输出为450mV时,说明此时λ=1,为最佳燃烧状态;当输出不等于450mV,就会在泵氧电池两端施加泵电压,将氧气泵进或泵出扩散腔,使参考电池的输出向450mV靠近。在此过程中会产生极限电流,此极限电流就与尾气λ一一对应,实现实时测量λ的目的。现在市面上主要的宽域氧传感器芯片均是全氧化锆结构,此结构首先需要对加热器进行额 ...
【技术保护点】
1.一种无需额外绝缘的片式宽域氧传感器,其特征在于,包括从上到下依次叠加烧结而成的泵氧层、扩散层、参比层、加热层和平衡层;所述泵氧层包括第一氧化锆基片,所述第一氧化锆基片的上表面设有泵氧外电极,第一氧化锆基片的下表面设有泵氧内电极,所述扩散层包括第一氧化铝基片,所述第一氧化铝基片的一端设有扩散腔,所述扩散腔的一侧设有尾气扩散通道,所述参比层包括第二氧化锆基片,所述第二氧化锆基片的上表面设有测试电极,第二氧化锆基片的下表面设有参比电极,所述加热层包括从上到下依次叠加的第二氧化铝基片、加热器和第三氧化铝基片,所述平衡层为第三氧化锆基片。/n
【技术特征摘要】
1.一种无需额外绝缘的片式宽域氧传感器,其特征在于,包括从上到下依次叠加烧结而成的泵氧层、扩散层、参比层、加热层和平衡层;所述泵氧层包括第一氧化锆基片,所述第一氧化锆基片的上表面设有泵氧外电极,第一氧化锆基片的下表面设有泵氧内电极,所述扩散层包括第一氧化铝基片,所述第一氧化铝基片的一端设有扩散腔,所述扩散腔的一侧设有尾气扩散通道,所述参比层包括第二氧化锆基片,所述第二氧化锆基片的上表面设有测试电极,第二氧化锆基片的下表面设有参比电极,所述加热层包括从上到下依次叠加的第二氧化铝基片、加热器和第三氧化铝基片,所述平衡层为第三氧化锆基片。
2.根据权利要求1所述的无需额外绝缘的片式宽域氧传感器,其特征在于,所述泵氧外电极上覆盖有多孔保护层。
3.根据权利要求1所述的无需额外绝缘的片式宽域氧传感器,其特征在于,所述泵氧内电极和所述测试电极均设于所述扩散腔内。
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【专利技术属性】
技术研发人员:黄涛,包绍明,李婷,余苗,
申请(专利权)人:成都科锐传感技术有限公司,
类型:新型
国别省市:四川;51
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