CO气体对极限电流型氧传感器特性的影响.pdf

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1、20传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第5期CO气体对极限电流型氧传感器特性的影响周贞，简家文，吴翔，江浩(宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211)摘要：研究了c0气体对极限电流型氧传感器特性的影响，将小孔型极限电流型氧传感器放置在不同c0体积分数的环境中进行了电学性能测试。实验结果表明：在c0．O一N。环境中，O体积分数分别为7．5％，lO％，CO体积分数在0．75％-4．25％变化时，传感器的电压_电流特性曲线均有良好的极限电流平台，且极

2、限电流，随着CO体积分数的增大而减小。理论分析在CO—O一N环境中，与-In(1一(一A÷。))有良好的线性关系，且该传感器对CO的上升响应时间与下降响应时间分别在10s和l5s以内。，关键词：极限电流氧传感器；CO；电压一电流特性曲线；上升与下降时间响应中图分类号：TP212．2文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)05-0020-03InfluenceofCOonthecharacteristicsoflimitingcurrentoxygensensorZHOUZhen，JIANJia-wen，WUXi

3、ang，JIANGHao(SchoolofInformationScience＆Engineering，NingboUniversity，Ningbo315211，China)Abstract：TheinfluenceofCOonthecharacteristicsoflimitingcurrentoxygensensorCO—O2-N2atmospheresisinvestigated，theelectricalpropertiesoflimitingcurrentoxygensensorhavebeentestedind

4、ifferentCOvolumefractionintheexperiment．TheexperimentalresultsdemonstratethattheV-IcurvesappeargoodlimitingcurentplatforminCO—O2一N2atmosphereswithCOvolumefractionchangedfrom0．75％to4．25％andO2volumefractionremained7．5％．10％．respectively．ThelimitingcurentILdecreasedwit

5、htheincreaseofCOvolumefraction．Thevalueof，Lwhichgotfromthecurentplatformand-ln(1一(X02一÷Xc0))showsagoodlinear，relationship．TheO2up—responsetimeanddown—responsetimeofsensortoCOarewithin10Sand15S，respectively，ithasgoodresponses．Keywords：limitingcurrentoxygensensor；CO；

6、V-Icurves；up—responseanddown—responsetime0引言了在还原性气体CO对极限电流型氧传感器性能的影响，随着汽车行业的迅速发展，作为汽车排放控制系统中但仅限于理论分析，他认为在CO—CO一N气氛中，氧气的必不可少的重要部件一氧传感器越来越受人们的关注，主要来源由CO分解产生。为了更明确其他气体对极限氧传感器也由浓差电势型向应用更广、响应更灵敏、寿命更电流型氧传感器的影响，本文主要研究了CO气体对氧传长的极限电流型发展。极限电流型氧传感器利用固体电解感器特性的影响，并对经典的极限电流公式进行了

7、修正，以质的氧离子导电性和4qL结构对氧气扩散的束缚作用而实期进一步明确CO气体对极限电流型氧传感器的影响。现0体积分数的检测。许多研究者对传感器的响应特性1工作原理与实验与氧体积分数的关系作了研究。，但这些研究大都是基1．1工作原理于在0一N环境中得到的0体积分数与极限电流的经典极限电流型氧传感器以具有氧离子导电性的固体电解公式。事实上汽车尾气中除了含有0外还含有其他气体，质YSZ(参杂钇稳定的氧化锆ZrO)为核心部件，在YSZ两如NOx，CO，CO气体，国外虽然有人研究了氧传感器在含侧丝网印刷Pt电极，阴极侧覆盖一个有小

8、孔的密闭气腔，有CO气体环境中的响应特性。，但都没有明确量化表其原理图如图l。固体电解质YSZ具有氧离子导电性，YSZ征CO体积分数与极限电流的关系。LeeJongheun研究两侧的Pt电极兼有催化和电极的作用，当在YSZ固体电解收稿日期：2011-10—10第5期周贞，等：CO气体对极限