zasada działania

1. Czujnik tlenu to standardowa konfiguracja w samochodach. Jest to element pomiarowy, który wykorzystuje wrażliwe elementy ceramiczne do pomiaru potencjału tlenu w rurach wydechowych samochodów i oblicza odpowiednie stężenie tlenu zgodnie z zasadą równowagi chemicznej, aby monitorować i kontrolować stosunek powietrza do spalania oraz zapewnić, że produkt jakość i emisja spalin zgodnie z normami. Czujnik tlenu jest szeroko stosowany w kontroli atmosfery różnych pieców do spalania węgla, spalania oleju, spalania gazu i innych pieców. Jest to obecnie najlepszy sposób pomiaru atmosfery spalania, a jego zalety to prosta konstrukcja, szybka reakcja, łatwa konserwacja, wygodne użytkowanie i dokładny pomiar. Użycie tego czujnika do pomiaru i kontroli atmosfery spalania może nie tylko ustabilizować i poprawić jakość produktu, ale także skrócić cykl produkcyjny i zaoszczędzić energię.

2. Zasada działania czujnika tlenu w samochodzie jest podobna do zasady działania suchego akumulatora, a element cyrkonowy w czujniku działa jak elektrolit. Jego podstawowa zasada działania jest następująca: w pewnych warunkach różnica potencjałów jest generowana poprzez wykorzystanie różnicy stężenia tlenu pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnią tlenku cyrkonu, a im większa jest różnica stężeń, tym większa jest różnica potencjałów. Zawartość tlenu w atmosferze wynosi 21%, a spaliny po spalaniu bogatej mieszanki faktycznie nie zawierają tlenu. Spaliny powstałe po spalaniu mieszanki ubogiej lub powstałe w wyniku braku płomienia zawierają więcej tlenu, ale wciąż jest go znacznie mniej niż tlenu w atmosferze. W wyniku katalizy platyny w wysokiej temperaturze ujemnie naładowane jony tlenu są adsorbowane na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni tulei cyrkonowej. Ponieważ w atmosferze jest więcej tlenu niż w spalinach, strona łącząca się z atmosferą na obudowie pochłania więcej jonów ujemnych niż strona spalin, a różnica stężeń jonów po obu stronach wytwarza siłę elektromotoryczną.

3. Gdy stężenie tlenu po stronie spalinowej obudowy samochodu jest niskie, pomiędzy elektrodami czujnika tlenu generowane jest wysokie napięcie (0,6 ~ 1 V), a ten sygnał napięciowy jest wysyłany do ECU samochodu w celu wzmocnienia. ECU traktuje sygnał wysokiego napięcia jako mieszankę bogatą, a sygnał niskiego napięcia jako mieszankę ubogą. Na podstawie sygnału napięciowego sondy lambda komputer rozcieńcza lub wzbogaca mieszankę zgodnie z teoretycznym optymalnym stosunkiem powietrza do paliwa możliwie najbliższym 14,7:1. Dlatego sonda lambda jest kluczowym czujnikiem do elektronicznego sterowania dozowaniem paliwa. Dopiero gdy czujnik tlenu ma wysoką temperaturę (koniec osiąga ponad 300°C), jego charakterystyka może zostać w pełni odzwierciedlona i napięcie może zostać wyprowadzone. W temperaturze około 800°C reaguje najszybciej na zmianę mieszanki, lecz w niskiej temperaturze ta charakterystyka znacznie się zmienia.