nguyên tắc hoạt động

1. Cảm biến oxy là cấu hình tiêu chuẩn trên ô tô. Đây là bộ phận đo sử dụng các phần tử nhạy cảm bằng gốm để đo thế oxy trong ống xả ô tô và tính toán nồng độ oxy tương ứng theo nguyên lý cân bằng hóa học, để theo dõi và kiểm soát tỷ lệ không khí-nhiên liệu đốt và đảm bảo sản phẩm chất lượng và khí thải đạt tiêu chuẩn. Cảm biến oxy được sử dụng rộng rãi trong việc kiểm soát khí quyển của các quá trình đốt than, đốt dầu, đốt khí và các lò khác. Đây là cách tốt nhất để đo khí quyển đốt hiện nay và có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, phản ứng nhanh, bảo trì dễ dàng, sử dụng thuận tiện và đo lường chính xác. Sử dụng cảm biến này để đo và kiểm soát khí quyển đốt không chỉ có thể ổn định và nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn rút ngắn chu kỳ sản xuất và tiết kiệm năng lượng.

2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy trên ô tô tương tự như nguyên lý hoạt động của pin khô và thành phần zirconia trong cảm biến hoạt động như chất điện phân. Nguyên lý làm việc cơ bản của nó là: trong những điều kiện nhất định, sự khác biệt tiềm năng được tạo ra bằng cách sử dụng chênh lệch nồng độ oxy giữa bên trong và bên ngoài zirconia, và chênh lệch nồng độ càng lớn thì chênh lệch tiềm năng càng lớn. Hàm lượng oxy trong khí quyển là 21% và khí thải sau khi đốt hỗn hợp giàu thực tế không chứa oxy. Khí thải sau khi đốt hỗn hợp nghèo hoặc khí thải do thiếu lửa chứa nhiều oxy hơn nhưng vẫn ít hơn nhiều so với lượng oxy trong khí quyển. Dưới sự xúc tác của bạch kim ở nhiệt độ cao, các ion oxy tích điện âm được hấp phụ trên bề mặt bên trong và bên ngoài của ống bọc zirconia. Do có nhiều oxy trong khí quyển hơn trong khí thải nên phía giao tiếp với khí quyển trên vỏ sẽ hấp thụ nhiều ion âm hơn phía khí thải và sự chênh lệch nồng độ của các ion ở cả hai phía tạo ra lực điện động.

3. Khi nồng độ oxy ở phía khí thải của vỏ ô tô thấp, một điện áp cao (0,6 ~ 1V) được tạo ra giữa các điện cực của cảm biến oxy và tín hiệu điện áp này được gửi đến ECU ô tô để khuếch đại. ECU coi tín hiệu điện áp cao là hỗn hợp giàu và tín hiệu điện áp thấp là hỗn hợp nghèo. Theo tín hiệu điện áp của cảm biến oxy, máy tính sẽ pha loãng hoặc làm giàu hỗn hợp theo tỷ lệ không khí-nhiên liệu tối ưu về mặt lý thuyết càng gần 14,7: 1 càng tốt. Vì vậy, cảm biến oxy là cảm biến chính để điều khiển đo nhiên liệu điện tử. Chỉ khi cảm biến oxy ở nhiệt độ cao (đầu đạt hơn 300°C) thì các đặc tính của nó mới được phản ánh đầy đủ và điện áp mới có thể xuất ra. Ở nhiệt độ khoảng 800°C, nó phản ứng nhanh nhất với sự thay đổi của hỗn hợp, nhưng đặc tính này sẽ thay đổi lớn ở nhiệt độ thấp.