氧气传感器的应用及原理解析

氧气传感器，顾名思义，一种用于检测氧气浓度的仪器，并将其检测到的信息反馈给相关人员或设备。可能有些人对这个概念还不是太熟悉，在我们的日常生活中，通常它是隐藏的，比如最贴近我们的汽车内部，其实氧气传感器的应用非常的广泛，还比如说应用在一些造纸业、化工厂、医药等。接下来，就有我向大家仔细介绍介绍氧气传感器的一些工作原理以及它的应用吧。

氧传感器是汽车上的标准配置，它是利用陶瓷敏感元件测量汽车排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制燃烧空燃比，以保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。氧传感器广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制，它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。

汽车上的氧传感器工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。其基本工作原理是：在一定条件下，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21%，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。 在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。

当汽车套管废气一侧的氧浓度低时，在氧传感器电极之间产生一个高电压(0.6～1V)，这个电压信号被送到汽车ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传感器的电压信号，电脑按照尽可能接近14.7：1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。因此氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器。氧传感器只有在高温时(端部达到300°C以上)其特性才能充分体现，才能输出电压。它在约800°C时，对混合气的变化反应最快，而在低温时这种特性会发生很大变化。

氧传感器广泛用于石油、化工、煤炭、冶金、造纸、消防、市政、医药、汽车、气体排放监测等行业。

经过以上的介绍，您是否对氧气传感器已经有了一个较全面的了解了呢?根据我个人的经验知识也只能为大家提供这么多的信息了，也许还不够完善，但是，希望这些仅有的个人信息能帮助到大家。不是有句话：“活到老学到老”，知识学无止境，但是我觉得在我们身边的，与我们息息相关的事物的知识信息都应该对它们有个大概的了解。

氧传感器是什么原理，它出问题为何会导致汽车费油？

汽车上有两个氧传感器，一个位于排气歧管后方，另一个位于三元催化器后方。我们习惯性将其称为前氧传感器和后氧传感器。

前氧传感器

前氧传感器又称为空燃比传感器，它给ECU提供信号对喷油量进行修正。位于排气歧管后方，气缸燃烧后的废气排出后就到达前氧传感器。汽油机工作时ECU通过空气流量计和进气压力传感器来综合判断进气量，但是进气量控制肯定有误差，怎样验证空燃比是否正常呢，那就是检测尾气里氧气浓度，如果氧气浓度过高说明汽油太少，没有完全消耗掉氧气。如果废气里氧气浓度太低说明喷油太多，氧气不够用 。ECU就是依靠前氧传感器的信号来对喷油量进行修正的。上图就是前氧传感器，一般我们打开发动机盖在排气管那一侧就能看到。

后氧传感器

后氧传感器是用来判断三元催化器的净化效果的。因为尾气进入三元催化器后尾气中的有害物质会在高温下催化氧化成无害物质，这个过程需要消耗一定氧气，所以尾气经过三元催化器后氧浓度会降低，如果后氧传感器检测到的氧浓度小于前氧传感器检测到的数据，那就说明三元催化器工作正常。如果前后氧传感器的数据一样，那说明三元催化器没有起到净化尾气的作用，这时候就会亮起发动机故障灯了。

经常有人说汽车费油了就换氧传感器，其实这是一种很片面的说法，首先来说费油的原因很多，不仅仅是氧传感器的问题。其次氧传感器本身的使用寿命是很长的，轻易很难损坏，常见的氧传感器故障主要是污染，比如汽油里硅含量超标会导致氧传感器表面产生白色沉积物，使用二茂铁抗爆剂的汽油会导致氧传感器表面产生红色沉积物，发动机燃烧不好会使氧传感器表面产生黑色积碳，当ECU认为氧传感器信号异常时就不会采纳氧传感器信号，为了保证动力性喷油会偏向加浓，因此油耗会增加。不过这时候都会亮发动机故障灯的。出现这种情况一般只需要清洗干净就可以了。

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