专利名称：氧传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氧传感器，特别是一种用于控制汽车发动机空气和燃料比例
的氧传感器。
背景技术：
电喷发动机控制系统中的氧传感器是现代汽车中一个非常重要的传感器，用来监测发动机排气中氧的含量或浓度，并根据所测得的数据输出一个信号电压，反馈给电脑，从而控制喷油量的大小，它通常安装在排气系统中，直接与排气气流接触。目前，管状氧传感器采用二氧化锆(一种在有氧气的情况下能产生小电压的陶瓷材料)作敏感元件，即在传感器端部有一个由二氧化锆做成的试管状的套管，传感器内侧通大气，外侧暴露在排气中；发动机排出的废气，穿过装在排气歧管中的氧传感器的端部，与二氧化锆的外侧接触；空气从传感器的另一端进入，与套管的内侧接触，管状氧传感器敏感元件被激活至工作温度需一段较长时间，且灵敏度低不能满足新的环保标注。而现在采用的由板状结构敏感元件、气体参比通道板、测量电极、参比电极、加热体构成的氧传感器，结构复杂，制造困难。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服管状氧传感器灵敏度低、响应慢；而板状氧传感
器结构复杂、制造困难的缺陷，而提供一种氧传感器。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 氧传感器，包括敏感元件、气体参比通道板、测量电极、参比电极、加热体，加热体由氧化锆基质板、加热电极构成，其特征在于加热体包括一对氧化锆基质板，氧化锆基质板间设有加热电极，加热电极是由加热线以及两端相连的导线构成；加热电极为波浪状，拐角处设有圆角过渡。 敏感元件为钇稳定的氧化锆固体电解质材料组成的板状结构，其上表面设有测量
电极，下表面设有参比电极，并与气体参比通道板上表面连接，气体参比通道板设有U型空
腔直接与环境大气相通，气体参比通道板下表面与加热体连接，加热体与敏感元件、气体参
比通道板为一体结构，测量电极与参比电极电连通，用以输出敏感元件的信号。 所述板状敏感元件厚度小于1毫米，边长小于5毫米。 所述测量电极厚度为4-20微米；参比电极厚度为4-20微米。 所述测量电极和参比电极为金属电极或者氧化物电极。 所述测量电极的表面设有多孔保护层。 所述加热体内设有加热电极，形状为波形，加热电极两侧设有绝缘保护层，绝缘保护层上设有氧化锆基质板。 本实用新型的有益效果是氧传感器激活快、灵敏度高，由于氧传感器具有加热体与敏感元件为一体结构，且敏感元件尺寸小的特点，所以其能在较短的时间内就能够达到工作温度，从而激活快且灵敏度高；氧传感器结构简单，制造方便，降低了成本，且加热电极不等宽设计可以明显减小氧传感器工作过程中外侧与内侧的温度差，减小热应力，同时波
形的加热电极形状也可明显减少方形加热器转折点过热的问题，提高了寿命。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的主视图。 图中1.多孔保护层，2.测量电极，3.敏感元件，4.参比电极，5.气体参比通道板，6.氧化锆基质板，7.绝缘保护层，8.加热电极，9.电极片。
具体实施方式如图1所示，氧传感器由敏感元件3、参比气体通道板5、加热体、测量电极2、参比电极4组成。敏感元件3上表面设有测量电极2，测量电极的上表面设有多孔保护层1 ;敏感元件下表面设有参比电极4，测量电极与参比电极电连通，参比电极与气体参比通道板5上表面连接，气体参比通道板设有U型空腔直接与环境大气相通，气体参比通道板下表面与加热体连接，加热体内设有加热电极8，加热电极两侧设有绝缘保护层7，绝缘保护层上设有氧化锆基质板6，加热电极通过与之电连通的电极片9输入工作电压。加热体与敏感元件、气体参比通道板为一体结构，用以输出敏感元件的信号。 本实用新型的一个优选实例中敏感元件由4层钇稳定的氧化锆固体电解质基质材料构成，其形状为长方体，宽和高分别是4. 4mm和0. 5mm ;测量电极位于敏感元件的上表面，它的长宽分别为13. 5mm和2. 4mm，测量电极距两侧和前端的距离都是lmm ;测量电极5外覆盖一层多孔氧化锆保护层，其长宽尺寸比测量电极的长宽尺寸分别大O. 2mm，厚度为6iim，参比电极位于敏感元件的下表面，其在下表面上的相对位置与尺寸同测量电极相同，且其下表面覆盖的多孔氧化锆保护层厚度也为6ym，尺寸和位置与测量电极的多孔氧化锆保护层相同。
权利要求氧传感器，包括敏感元件(3)、气体参比通道板(5)、测量电极(2)、参比电极(4)、加热体，加热体由氧化锆基质板(6)、加热电极(8)构成，其特征在于一对氧化锆基质板(6)，氧化锆基质板(6)间设有加热电极(8)，加热电极(8)是由加热线以及两端相连的导线构成。
2. 根据权利要求l所述的氧传感器，其特征在于加热电极a为波浪状，拐角处设有圆 角过渡。
专利摘要本实用新型涉及一种氧传感器，包括敏感元件(3)、气体参比通道板(5)、测量电极(2)、参比电极(4)、加热体，加热体由氧化锆基质板(6)、加热电极(8)构成，其特征在于一对氧化锆基质板(6)，氧化锆基质板(6)间设有加热电极(8)，加热电极(8)是由加热线a以及两端相连的导线b构成。本实用新型的有益效果是氧传感器激活快、灵敏度高；氧传感器结构简单，制造方便，降低了成本，同时波形的加热电极形状也可明显减少方形加热器转折点过热的问题，提高了寿命。
文档编号G01N27/409GK201508346SQ20092018621
公开日2010年6月16日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者周六辉, 展丙章, 王啸, 王守明, 贺彪, 马涛 申请人:华东光电集成器件研究所
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