二氧化钛式氧传感器是什么

时间:2019-04-07 20:37

1.二氧化钛式氧传感器的结构与原理

二氧化钛式氧传感器与二氧化锆式氧传感器在测量氧气浓度的原理上有很大的不同：二氧化锆式氧传感器是以浓差电池原理为基础，通过浓度差异产生电压，判断混合气的稀与浓。二氧化钛式氧传感器则是利用气敏电阻的原理，通过氧气浓度引起的二氧化钛电阻值的改变来判定混合气状态，故又称电阻型氧传感器。

二氧化锆型氧传感器和二氧化钛式氧传感器的主要区别在：二氧化锆型氧传感器是将排气中氧含量的变化转化为电压的变化；二氧化钛型氧传感器是将排气中氧含量的变化转化为电阻的变化。

二氧化钛式氧传感器的结构与二氧化锆式氧传感器的结构相似，主要由二氧化钛传感元件（钛管）、钢质壳体、加热元件和接线端子、护套、护管等组成，如图7-13所示。

目前使用较多的二氧化钛传感元件有芯片式和厚膜式两种。芯片式是将铂金属线埋入二氧化钛芯片中，金属铂兼作催化剂用；厚膜式是采用半导体封装工艺中的氧化铝层压板工艺制成。此外还有热敏电阻进行温度补偿的二氧化钛式传感器等。

图7-13 二氧化钛式氧传感器的结构

工作原理：当发动机混合气稀（过量空气系数大于1）时，排气中氧离子含量较多，传感元件周围的氧离子浓度较大，二氧化钛呈现高电阻状态。当发动机的可燃混合气较浓（过量空气系数小于1）时，传感元件周围的氧离子很少，同时在催化剂铂的作用下，剩余氧离子与排气中的一氧化碳（CO）发生化学反应生成二氧化碳（CO2），将排气中的氧离子进一步消耗掉，二氧化钛呈现低阻值状态，从而大大提高了传感器灵敏度。二氧化钛式氧传感器的电阻将在混合气的过量空气系数为1（空燃比A/F为14.7）时产生突变。

在发动机运转过程中，氧传感器和反馈控制系统并不是任何时候都起作用。ECU是通过开环和闭环两种方式对发动机的喷油量进行控制的。在发动机启动、大负荷及暖机过程中需要较浓的混合气，此时ECU处于开环控制状态，氧传感器不起作用。因为氧传感器只有在高温下（一般在390℃）才能正常工作，产生可靠的信号。只有当发动机达到正常工作温度后，ECU才进行闭环控制，氧传感器起反馈作用。而当氧传感器出现故障、输出信号异常时，电控单元会自动切断氧传感器的反馈作用，发动机进入开环控制。

2.二氧化钛式氧传感器的检测

当氧传感器出现故障、输出信号异常时，电控单元会自动切断氧传感器的反馈作用，使发动机进入开环控制工作状态。二氧化钛式氧传感器的检测方法如下。

1）检查加热器电阻

用高阻抗数字式万用表欧姆挡对氧传感器的加热电阻值进行测试，拔下氧传感器线束插头，测试氧传感器A、B接线柱间的电阻值。正常情况下，其阻值为5～7Ω。如果电阻为∞，说明加热电阻烧断，应更换氧传感器。

2）检查氧传感器电源电压

如图7-14所示，打开点火开关，用万用表电压挡测量传感器的电源电压，其标准值为1V。

图7-14检查氧传感器电源电压