氧传感器原理是怎样的
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关于氧传感器的工作原理,简单来说是这样的:
1、氧传感器是基于Nernst原理设计的,核心部件是一个多孔的氧化锆(ZrO2)陶瓷管,这个陶瓷管能像电解质一样传导离子。陶瓷管的两面都涂了多孔的铂(Pt)电极,就像两片小金属片粘在管子内外两侧。
2、当温度达到一定条件时,如果管子内外的氧气浓度不同,高浓度那边(比如陶瓷管内侧的空气)的氧气分子会被铂电极吸引,和电子结合变成氧离子(O2-)。这时候高浓度侧的电极会带上正电,而氧离子会穿过陶瓷管内部的“空位通道”跑到低浓度侧(比如发动机排出的废气那边)。低浓度侧的电极因为氧离子堆积会带负电,这样两极之间就有了电压差。
3、当混合气偏浓(空燃比低),废气里氧气很少,这时候陶瓷管外侧的氧离子就少,内外两侧的电压差会拉大到接近1V;如果空燃比刚好是理论值14.7,两边氧气差不多,电压就会稳定在0.4V到0.5V左右,这个电压是标准参考值;而当混合气偏稀(空燃比高),废气里氧气多,两边氧气浓度差小,电压就会掉到接近0V。