宽域氧传感器

宽域氧传感器工作原理宽域氧传感器是一种用于测量发动机排气中氧气含量的传感器，它在现代汽车上起着至关重要的作用。

它的工作原理是通过测量排气中氧气含量来帮助发动机控制系统调节燃油供应，以确保发动机能够以最佳的燃烧效率运行。

这篇文档将详细介绍宽域氧传感器的工作原理及其在汽车发动机控制系统中的重要作用。

宽域氧传感器是一种基于化学反应原理的传感器，它通常安装在发动机排气管中。

当发动机运转时，传感器会不断监测排气中氧气的含量，并将这些数据发送给发动机控制单元。

发动机控制单元根据传感器提供的数据，调节燃油喷射系统的工作，以保持最佳的燃烧效率。

传感器的工作原理基于氧气在化学反应中的特性。

当排气中氧气含量高时，传感器会产生高电压输出；当氧气含量低时，传感器则会产生低电压输出。

发动机控制单元根据传感器输出的电压信号来判断排气中氧气的含量，从而调节燃油供应。

宽域氧传感器在汽车发动机控制系统中扮演着至关重要的角色。

它能够帮助发动机控制系统实时监测和调节燃油供应，以确保发动机能够以最佳的燃烧效率运行。

这不仅能够提高发动机的性能和燃油经济性，还能够减少尾气排放，降低对环境的影响。

除了在汽车上的运用，宽域氧传感器也被广泛应用于其他领域，比如工业生产和环境监测。

它们能够帮助监测空气中氧气的含量，并在需要时进行调节，以确保生产过程的顺利进行或环境的安全。

总之，宽域氧传感器是一种基于化学反应原理的传感器，它能够帮助发动机控制系统实时监测和调节燃油供应，以确保发动机能够以最佳的燃烧效率运行。

它在汽车发动机控制系统中起着至关重要的作用，能够提高发动机的性能和燃油经济性，减少尾气排放，降低对环境的影响。

同时，它还被广泛应用于工业生产和环境监测领域。

这些都充分说明了宽域氧传感器在现代社会中的重要性和应用前景。

域型氧传感器( Wide-band Oxygen Sensor)接下所介绍的是BOSCH 的宽域型氧传感器，其实它的作用原理与稀混合比传感器相同，都是再利用一条控制线来改变含氧的反应，其构造图如下：1.感应室(Nernst cell)2.参考室(Reference cell)3.加热组件(Heater)4.扩散孔(Diffustion gap)5.加压室(Pump cell)6.排气管(Exhaust pipe)它的构造大致上包括含氧感应室(Nernst cell)，这部份就是和LAF的Sensor1一样的作用，及含氧加压室(Pump cell)和一个加热组件(Heater)。

引擎的废气会经由扩散孔(Diffusiton gap)，来到感应室与加压室之间。

引擎电压会送一讯号来到加压室以作为废气中含氧的参考值，藉由改变电流大小及方向来改变感应室的输出，并且由这个加压电流Ip (Pump current)可得到与空气过剩率(λ值)的相对图表当λ=1时Ip=0也就是理论混合比，当λ大于1时也就是稀混合比时，Ip渐渐升高；当λ小于1时也就是浓混合比，Ip转为负值。

引擎计算机藉由Ip控制即可得到连续的含氧感应值。

参考网址：宽量程氧传感器全攻略(1-4)随着世界卫生组织对大气环境的重视，对汽车排放的要求也越来越高。

监测汽车尾气的排放量精度也越来越高,过去普通的氧传感器已不能满足汽车尾气的排放检测需求.因此研究出了新一代宽量程氧传器.自从1996年美国制定O BD2汽车检测标准以来,使各国统一了对汽车排放系统的检测方案,并制定了统一的诊断接口(16P),随着科技的进步,今后在汽车尾气排放检测方面会有更大的突破与发展.作为汽车排放检测系统中最为关键的传感器------氧传感器它起到至关重要的作用.我们必须深刻地了解它.才能维修好OBD时代的汽车排放系统故障以及烦人的灭了又亮的发动机故障灯!此主题相关图片如下：普通氧传感器是由陶瓷体两侧附着二氧化锆涂层,在350度或更高的温度下,能传导氧离子,传感器两侧氧气的浓度差使两个表面之间产生电位差.且工作曲线非常陡峭,混合气在接近理论空燃比时,输出0.45V电压,尾气稍微偏浓时,输出电压就突变为0.6-0.9V,反之尾气变稀后,输出电压突变为0.3-0.1V.(见图所示).我们来分析一下:如果尾气进一步增浓,氧传感器的电压会不会再增加呢?0.9V的输出电压已经封顶,另外如果尾气进一步变稀,氧传感器的电压会不会再一次降低呢?0.1V的输出电压已经谷底.从上面分析来看,过浓的尾气与过稀的尾气对普通氧传感已无法测量.0.1-0.9V的两状态电压信号已无法满足对汽车排放的控制. 它只能在混合气为14.7:1的理论空燃比下,在汽缸燃烧后,对排放的尾气含氧量进行比较狭窄的范围检测, 因此这是普通氧传感器的缺陷所在.宽量程氧传感器全攻略(二)为了克服普通氧传感带来的缺陷,新一代宽量程氧传感器诞生了.下面我们就来谈谈宽量程氧传感器的工作原理.见图所示.此主题相关图片如下：从图中大家可以看到,宽量程氧传感器由泵氧元（PUMP CELL）、能斯特单元（NERNST CELL）、基准参考单元（REFERENCE CELL）、加热元件以及泵氧元控制环路组成。

宽域氧传感器工作原理宽域氧传感器，又称氧气传感器，是一种用于测量发动机尾气中氧气含量的传感器。

它的工作原理是通过测量尾气中氧气的含量来帮助发动机控制系统调整燃料混合物的比例，从而实现更高效的燃烧过程，减少尾气排放和提高燃油利用率。

宽域氧传感器通常安装在发动机排气系统的进气歧管或者排气歧管上。

它的外部结构一般由金属外壳、陶瓷体、氧离子传导层、电极和保护层组成。

当发动机运转时，尾气通过传感器，氧气分子在传感器的工作电极上与氧离子发生反应，产生电压信号。

这个信号会被发动机控制单元（ECU）接收并分析，然后根据分析结果调整燃油喷射量，以保持理想的空燃比。

在传感器的工作过程中，需要注意以下几个方面的工作原理：1. 氧气浓度测量原理，宽域氧传感器通过氧离子传导体的材料来测量尾气中氧气的浓度。

当氧气浓度高时，传感器输出的电压信号也会相应变高，反之亦然。

这样的特性使得发动机控制系统能够根据实时的氧气浓度信息来调整燃油喷射量，保持理想的空燃比。

2. 传感器加热原理，宽域氧传感器需要在较高的温度下才能正常工作，因此传感器内部会有一个加热元件，通常是一根加热丝。

当发动机启动时，ECU会向传感器发送加热信号，使得加热丝加热，从而加速传感器的工作温度达到稳定状态。

3. 传感器信号处理原理，传感器输出的电压信号需要经过ECU进行信号处理，以便得到准确的氧气浓度信息。

ECU会根据传感器信号的变化来调整燃油喷射量，以保持发动机的正常工作状态。

总的来说，宽域氧传感器是发动机控制系统中非常重要的一个传感器，它的工作原理直接影响着发动机的燃烧效率和尾气排放。

因此，在使用和维护过程中，需要严格按照厂家的要求进行操作，定期检查传感器的工作状态，并及时更换损坏的传感器，以保证发动机的正常工作和环保排放。

浅析气体浓度传感器的识别与检测◆文/江苏 赵宝平 张爱琴气体浓度传感器主要应用于汽车电控发动机尾气排放的监测。

汽车电控发动机通过氧传感器来监测排气中氧浓度的含量，发动机ECU根据排气中氧浓度的含量不断地对喷油脉宽进行修正，从而使发动机空燃比接近理论空燃比。

只有发动机能够正常运作，其才能产生应有的动力，燃油耗及尾气排放才会降低。

随着汽车发动机技术的发展，很多新型传感器已应用于现代先进的发动机尾气浓度监测，如稀薄混合汽传感器、宽域氧传感器等。

为了使广大汽车维修人员更好地了解各种气体浓度传感器的结构与原理以及相应的识别与检测，本文将作出如下介绍。

一、氧传感器1. 二氧化锆式氧传感器的识别与检测(1)二氧化锆式氧传感器的识别目前汽车上大部分使用带加热器型的氧传感器，主要由二氧化锆(ZrO 2)、陶瓷管(固体电解质，或称为锆管)、电极和护套等组成。

它一般安装在发动机排气管上，如图1所示。

不同的发动机排气管上的氧传感器安装位置有所不同。

二氧化锆式氧传感器的电路如图2所示。

加热式氧传感器有4根线，两根与ECU相连，另外两根是电源正、负极线。

(2)二氧化锆式氧传感器的检测①检查二氧化锆式氧传感器加热器电阻将点火开关置于OFF挡，拔下氧传感器的导线插接器，用万用表欧姆挡测量氧传感器接线端子中加热器端子与搭铁端子间的电阻，其电阻值应符合标准(一般为4~40Ω)。

若不符合该标准，则应更换氧传感器。

测量后，接好氧传感器线束插接器，以便进一步做检测。

②检查反馈电压。

让发动机以2500r/min左右的转速保持运转，同时检查电压表指针是否在0~1 V之间来回摆动，记下10s内电压表指针摆动的次数。

正常情况下，随着反馈控制的进行，氧传感器的电压将在0.4V以下不断变化，l0s内反馈电压的变化次数应不少于8次。

2．二氧化钛式氧传感器的识别与检测(1)二氧化钛式氧传感器的识别二氧化钛(TiO 2)式氧传感器是利用TiO 2材料的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特性构成的，所以也称为电阻型氧传感器。

宽频氧传感器原理宽频氧传感器是一种用于测量发动机排放氧气含量的传感器，它在现代汽车的排放控制系统中起着至关重要的作用。

它能够准确地监测发动机排放氧气含量，从而帮助发动机控制单元（ECU）调整燃油供给，以保证最佳的燃烧效率和排放性能。

宽频氧传感器的工作原理主要基于电化学反应。

当氧气通过传感器的外部氧化铝层时，氧氧化还原反应会在传感器的两个电极之间发生。

这个反应会产生电流，电流的大小与氧气含量成正比。

传感器通过测量这个电流来确定排放氧气含量，并将这个信息传递给发动机控制单元。

传感器的外部氧化铝层是通过镀铂的氧化铝陶瓷制成的。

镀铂的氧化铝陶瓷是一种高温材料，能够在高温下稳定地工作。

而在传感器的内部，有一根氧离子传导体，它能够传导氧离子，并帮助氧氧化还原反应的进行。

宽频氧传感器与传统的窄带氧传感器相比，具有更快的响应速度和更广的线性范围。

传统的窄带氧传感器只能在0.1到0.9的氧气含量范围内工作，而宽频氧传感器能够在0到1.0的范围内工作，并且响应速度更快，能够更快地调整燃油供给，提高发动机的燃烧效率。

宽频氧传感器的工作原理虽然看似简单，但其中涉及了许多复杂的化学和物理过程。

通过精密的设计和制造工艺，宽频氧传感器能够准确地测量排放氧气含量，并将这个信息传递给发动机控制单元，从而帮助发动机实现最佳的燃烧效率和排放性能。

总的来说，宽频氧传感器是现代汽车排放控制系统中不可或缺的一部分。

它通过测量排放氧气含量，帮助发动机控制单元调整燃油供给，从而保证发动机的最佳燃烧效率和排放性能。

它的工作原理基于电化学反应，通过精密的设计和制造工艺，能够准确地测量氧气含量，并具有更快的响应速度和更广的线性范围。

这使得宽频氧传感器在现代汽车排放控制系统中发挥着重要的作用。

宽带氧传感器工作原理
宽带氧传感器是一种用于测量氧气浓度的仪器，它常被应用于汽车尾气排放控制系统中，以监测废气的氧气含量并实时调整燃烧过程。

它的工作原理如下：
1. 测量原理：宽带氧传感器通过测量废气中氧气的浓度来判断燃烧过程的富燃或贫燃状态，从而控制燃烧效率和废气排放的净化处理。

2. 传感器结构：宽带氧传感器通常由一个氧离子导体、电极、加热元件和参考气室组成。

其中，氧离子导体是关键组件，它在高温下能够传递氧离子，并通过氧离子的扩散速率来测量氧气浓度。

3. 工作过程：当宽带氧传感器工作时，加热元件会提供恒定的加热功率，使氧离子导体保持在高温状态。

而参考气室中的氧气浓度被设计为恒定值，使得氧离子导体的一个侧面暴露在参考气室，另一个侧面暴露在待测气体（废气）中。

4. 电化学反应：当高温氧离子导体与氧气接触时，氧离子会向氧气浓度较低的方向扩散。

这个扩散过程会在氧离子导体两侧产生浓度梯度，从而引发电化学反应。

通过测量电化学反应产生的电流大小，就可以间接得知废气中氧气的浓度。

5. 信号处理：宽带氧传感器测量到的电流信号会被传感器的电子控制单元读取，并进行信号处理和数据解析。

根据测量结果，电子控制单元会相应地调整车辆的燃油喷射量、点火时机等参
数，以使燃烧过程达到最佳状态。

需要注意的是，宽带氧传感器的测量结果受到多种因素的影响，例如温度、湿度、气体流速等，因此在实际使用中需要进行校准和修正，以确保测量的准确性和可靠性。

一种宽域氧传感器控制器的研发近年来随着稀薄燃烧技术在发动机领域中的广泛应用，普通的开关型氧传感器已不能满足空燃比闭环控制的要求，取而代之的是控制精度更高的线性输出宽域氧传感器。

宽域氧传感器能够提供可燃混合气不同混合状态的准确空燃比反馈信号给发动机电子控制单元ECU而不像普通氧传感器那样只能反映可燃混合气是稀或浓两种混合状态。

宽域氧传感器是一种氧化锆型宽域空燃比传感器，由一个能检测出化学计量比的氧传感器和检测临界电流的氧泵组成，即在普通开关型氧传感器的基础上加上一个氧泵组成。

这种传感器在稀燃发动机混合气空燃比控制上起着极其重要的作用。

宽域氧传感器的出现可以说在一定程度上弥补了开关型氧传器无法实现的功能，实现了混合气空燃比的量化控制。

宽域氧传感器属于可控制的传感器，它在工作过程中的电流和温度等信号需要进行控制，故宽域氧传感器的使用需配备相应的电子控制单元。

有的控制单元是集成在发动机电子控制单元ECU中的，也有的控制单元是独立存在的。

本课题的主要任务就是设计一个独立的宽域氧传感器控制单元。

目前，宽域氧传感器系统主要匹配德国Bosch 公司和日本NTK公司的宽域氧传感器产品。

德国Bosch公司在汽车零部件领域具备很强的开发能力，它的宽域氧传感器产品是 6 线式的；在研究的过程中，我们主要对Bosch LSU 4(O 258 007 057 )宽域氧传感器的组成结构进行了深入的研究。

LSU 4宽域氧传感器包括3个组成部分：工作单元总成、线束和连接器，其中工作单元总成包括：尾气扩散通道、泵氧膜片、氧传感膜片、基准氧气室和加热元件。

加热元件的作用是：一方面，在冷机状态下使宽域氧传感器在短时间内（达到正常工作时所需的温度；另一方面，始终保持宽域氧传感器在正常工作温度750 C时可靠稳定地工作。

宽域氧传感器加热元件的功率为10W 20C时阻值为3.2 Q,而在-40C时阻值为2.1 Q。

如果不使用加热元件对宽域氧传感器进行加热，而是靠发动机的排气热量对传感器进行加热，宽域氧传感器也能够工作，只是响应速度略慢一些。