發布日期：2022-10-09 點擊率：36
原標題：一篇文章看懂氧傳感器結構原理
作用
氧傳感器的作用即用來調整空燃比，在溫度達到約350℃以上時，氧傳感器開始工作。在使用三元催化器以減少排氣污染的發動機上，氧傳感器是必不可少的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比（理論空燃比14.7），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ECM（行車電腦）發出反饋信號，再由ECM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。
原理
氧傳感器的核心元件是傳感元，它是一種多孔介質，常見的為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。
目前燃油車會配備兩個氧傳感器，前氧傳感器位于三元催化器之前，后氧傳感器位于三元催化器之后。
前氧：達到起燃溫度后，反饋調節，閉環控制空燃比
后氧：1.監測三元催化器的轉化率（通過與前氧數據對比）
2.對空燃比進行修正補償
通過以上可以看出如果前氧出現故障，會導致混合氣無法修正，造成油耗異常，后氧故障，則無法判斷三元催化器是否正常。所以如果氧傳感器出現故障要及時更換。
氧傳感器一般并沒有固定的更換周期，不過最好還是對達到10萬公里以上的車對氧傳感器進行一次更換，更換時要記得更換前氧和后氧。氧傳感器的價格一般在150-400塊之間。
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責任編輯：
我們今天所聊到的氧傳感器，就是電噴發動機控制系統中關鍵的反饋傳感器。其次它還分為前氧傳感器和后氧傳感器，以三元催化為界，三元催化前的是前氧傳感器，三元催化后的則是后氧傳感器。那么，到底前后氧傳感器的作用分別是什么呢，下面我們就為大家解答一下吧。
首先說一下前氧傳感器，它的作用就是為了檢測發動機廢氣中氧氣濃度，然后再將獲取到的信息以電信號的形式傳輸到ECU，而ECU會根據得到的氧氣濃度信息，來對空燃比進行反饋控制。至于后氧傳感器，主要是用來檢測經三元催化凈化后的廢氣氧濃度，如果前氧傳感器與后氧傳感器所獲取到的氧濃度數據相同，那么就說明三元催化已經失效了。
氧傳感器工作原理
氧傳感器的工作原理，其實跟我們平常看到的電池是大同小異的。里面的氧化鋯元素就類似于電解液的作用，在一定條件下（高溫和鉑催化），利用該元素內外兩側的氧濃度差，從而形成了氧濃度差電池（產生電位差）。那么，如果鋯管內外兩側濃度差越大的話，那么電位差就會隨之增大。相反而言，如果濃度差較小的話，產生的電位差自然是比較小的。
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; ; ; ; ;當有電壓加在固體電解質ZrO2;上時，O2;會在內電極(陰極)上得到電子形成O2-，O2-通過ZrO2;的傳遞作用，在外電極（陽極）上放電，O2-又變成O2，這樣氧就通過固體電解質被從電極的陰極泵到陽極，通常稱此電池為泵氧電池，外加電壓為泵電壓，產生電流為泵電流。泵氧過程中，外加泵電壓的增加所導致的泵電流的增加會逐漸減小，最后出現泵電流在一定的電壓范圍內不變或變化很小的現象，電流達到飽和，這個電流被稱為極限電流。
下面是本田4線A/F傳感器是極限電流式工作原理，請供參考：
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;寬帶氧傳感器（帶參考電壓的）
溶解氧的基本概念：溶解氧（DO）是指溶解于水中的氧的含量，它以每升水中氧氣的毫克數表示，溶解氧以分子狀態存在于水中。水中溶解氧量是水質重要指標之一，也是水體凈化的重要因素之一。
水中溶解氧的含量與大氣壓力、水溫及含鹽量等因素有關。沒有受到耗氧物質（一般為有機物）污染的水體，溶解氧呈飽和狀態，如清潔地表水溶解氧接近飽和。在水體中有機物含量較多時，其耗氧速度超過氧的補給速度，則水中溶解氧將不斷減少，甚至可接近于零，從而使有機物在缺氧條件下分解，出現腐敗發酵現象，使水質嚴重惡化。因此，在對水體的質量評價中，把溶解氧作為水質污染程度的一項指標。
需要測定溶解氧的場所
1、污水處理
2、河流湖泊環境監測
3、水產養殖
目前市場上溶解氧傳感器的檢測原理種類：
溶解氧傳感器常用的膜電極有兩類：極譜型（Polarography）和原電池型（Galvanic Cell）。
極譜型（Polarography）：電極中，有黃金環或鉑金環作陰極，銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5V的極化電壓，當溶解氧透過薄膜達到黃金陰極表面，在電極上發生如下反應：
陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ
陽極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl
只要測得擴散電流，既可以測得溶解氧的溶度，為了消除溫度、鹽度、氣壓等因素的影響，均采用相關技術進行補償。
原電池型（Galvanic Cell）：當外界氧分子透過薄膜進入電極內，會產生如下反應。
銀陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ
鉛陽極被氧化：2Pb+4KOH+4OHˉ→2KHPbO2+2H2O
氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時向外電路獲得電子；鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕，生成鉛酸氫鉀，同時向外電路輸出電子。接通外電路后，便有信號電流通過，其值與溶氧溶度成正比。
目前還有一種光學溶解氧傳感器：熒光法溶解氧傳感器
熒光法溶解氧傳感器是基于物理學中特定物質對活性熒光的猝熄原理。來自一個發光二極管（LED）發出的藍光照射在熒光帽內表面的熒光物質上，內表面的熒光物質受到激發，發出紅光，通過檢測紅光與藍光之間的相位差，并與內部標定值比對，從而計算出氧分子的濃度，經過溫度和氣壓自動補償輸出最終值。
產品的主要特點是無膜，無需電解液，不會極化；無需消耗氧，不受流速影響；內置溫度傳感器，自動溫度補償；不受硫化物等化學物質干擾；年漂移小， 反應快速，測量更精準。
針對原電池原理的溶解氧傳感器，推薦一款具有代表性的傳感器KDS-25B：
溶解氧傳感器 - KDS-25B是一款獨特的原電池式傳感器，是工采網從國外進口，是專門為水質控制而開發的。這款傳感器最顯著的特點就是，使用壽命長，不受CO 2 影響。
產品外形尺寸圖如下：
KDS-25傳感器內置水溫測溫儀，可根據日本蓄電池有限公司生產的溶解氧監測儀DOM系列溫度修正溶解氧含量的變化。因此，可以方便地自動測定溶解氧含量，并對溫度進行校正。由于DOM系列溶解氧監測儀具有校正海水中含鹽量的功能，可以在傳感器的工作時設置該功能。
由于膜對氧的滲透速率一般隨溫度的升高而增大，因此傳感器的電極反應得到了很大的促進，從而加快了使用壽命的消耗。傳感器工作溫度越高，其使用壽命越短。雖然這適用于GS溶解氧傳感器，但是由于GS傳感器的預期使用壽命很長，因此不必像常規那樣關心GS傳感器的工作溫度。
GS溶解氧傳感器的特點如下：
（1），預期壽命很長（2-3年）。
（2），測量范圍寬至0.2~80 ppm。
（3），壓力電阻高達1kg/cmg，傳感器可用于10米水深
（4），氣體的選擇性很高，傳感器幾乎不受影響。
傳感器具體規格以及相關曲線：
下圖所示為典型的溶解氧靈敏度特性曲線，均在標準試驗條件下（參見背面）測出。
橫坐標表示水中溶解氧的濃度（ppm）
縱坐標表示傳感器輸出電壓（mV）
下圖所示為受溫度影響的典型特性曲線。
縱坐標表示傳感器輸出電壓（mV）
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