氧傳感器有哪些分類

氧傳感器的分類方式多樣，常見(jiàn)的有按工作原理、信號(hào)特性、材料特性、線數(shù)、作用等劃分。按工作原理，有氧化鋯、光學(xué)、電化學(xué)等多種；按信號(hào)特性分窄域式和寬域式；按材料特性為二氧化鈦式和二氧化鋯式；按線數(shù)有二線、三線等；按作用則有普通、空燃比、氮氧化物傳感器等。不同分類各有特點(diǎn)，在汽車及其他領(lǐng)域發(fā)揮著不同作用 。

按工作原理劃分，氧化鋯氧傳感器利用熱量和化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)氧氣，其表面覆蓋多孔鉑，會(huì)形成固態(tài)電化學(xué)燃料電池，像PST氧化鋯氧傳感器系列采用獨(dú)特閉環(huán)測(cè)量系統(tǒng)，工作壽命長(zhǎng)，無(wú)需基準(zhǔn)氣體，還能簡(jiǎn)單單點(diǎn)校驗(yàn)，氧氣量程廣，可檢測(cè)0.1 - 100%氧含量。光學(xué)氧傳感器基于氧的熒光猝滅原理，依賴光源、光探測(cè)器和發(fā)光材料，例如LuninOX LOX - 02就是利用此原理測(cè)量環(huán)境氧氣水平，它不吸收氧氣，使用壽命長(zhǎng)。電化學(xué)氧傳感器主要用于測(cè)量環(huán)境空氣中氧含量，通過(guò)測(cè)量傳感器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生與氧氣水平成比例的電輸出，具有低功率、低檢測(cè)限、受干擾氣體影響小、價(jià)格便宜等優(yōu)勢(shì)，不過(guò)它依賴溫度相關(guān)化學(xué)過(guò)程，壽命一般1至3年，需頻繁校準(zhǔn) 。電偶氧傳感器基于鉛氧化的燃料電池，產(chǎn)生與氧氣水平成比例電輸出，與電化學(xué)傳感器相似，消耗電量，成本低且可靠，可測(cè)量0 - 100%氧氣水平，常用作醫(yī)用氧氣傳感器，但壽命較短，以月為單位，精度在氧氣的十分之一以內(nèi)。超聲波氧傳感器使用聲速測(cè)量氣體或液體樣本中的氧氣量，適用于麻醉呼吸機(jī)或氧氣發(fā)生器等，典型應(yīng)用于醫(yī)院等場(chǎng)所。激光氧傳感器依賴光譜分析，響應(yīng)速度快，準(zhǔn)確度高，本質(zhì)無(wú)需校準(zhǔn)，壽命長(zhǎng)，但容易受其他氣體交叉敏感影響。順磁氧傳感器依賴氧分子被強(qiáng)磁場(chǎng)吸引的事實(shí)，可用于工業(yè)過(guò)程控制，對(duì)機(jī)械沖擊不敏感，具有高線性和穩(wěn)定性，同樣易受其他氣體交叉敏感影響。

按信號(hào)特性劃分，窄域氧傳感器一般只能檢測(cè)空燃比濃稀情況，而寬域氧傳感器能精確知道具體空燃比數(shù)值，控制效果更為精準(zhǔn)，能讓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制更加精確，提升燃油效率和減少尾氣排放。

按材料特性劃分，二氧化鈦式氧傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低，不過(guò)其電阻值會(huì)隨溫度變化，所以需要溫度補(bǔ)償；二氧化鋯式氧傳感器效果更好、響應(yīng)迅速、測(cè)量更準(zhǔn)確，工作原理是鋯管內(nèi)外氧含量不同有氧濃度差，在鉑極間產(chǎn)生電壓。

按線數(shù)劃分，二線氧傳感器一般不帶加熱裝置，進(jìn)入工作狀態(tài)所需時(shí)間較長(zhǎng)；三線、四線氧傳感器帶加熱裝置，能夠迅速進(jìn)入工作狀態(tài)；五線、六線氧傳感器屬于寬域式氧傳感器，能檢測(cè)含氧濃度具體程度和具體空燃比數(shù)值，為發(fā)動(dòng)機(jī)的精準(zhǔn)控制提供更詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持。

按作用劃分，普通氧傳感器汽車用主要有二氧化鋯式和二氧化鈦式兩種類型，且都有加熱式和不加熱式，用于監(jiān)測(cè)汽車尾氣中的氧含量，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比。空燃比傳感器可以連續(xù)檢測(cè)混合氣從濃到稀的整個(gè)范圍的空燃比，能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全工況范圍內(nèi)的空燃比反饋控制，有助于實(shí)現(xiàn)最佳油耗、最佳排放和各區(qū)域最佳運(yùn)行性能。氮氧化物傳感器用于識(shí)別和檢查三元催化轉(zhuǎn)化器的功能是否正常，確保汽車尾氣凈化系統(tǒng)有效工作。

總之，氧傳感器豐富多樣的分類方式，讓其在不同領(lǐng)域和工況下都能發(fā)揮獨(dú)特作用。不同類型的氧傳感器依據(jù)各自特性，精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)和反饋關(guān)鍵信息，為發(fā)動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)行、尾氣排放控制以及各類設(shè)備的穩(wěn)定工作提供了有力保障，在汽車工業(yè)以及眾多相關(guān)領(lǐng)域中扮演著不可或缺的重要角色。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）