02 voøng quay truïc khuyûu
6.3.5.1 Caûm bieán oxy vôùi thaønh phaàn Zirconium
Nguyên lý hoạt động:
1. Đệm dẫn điện 2. Thân
3. Chất điện phân khô 4,5. Điện cực ngoài và trong
Hình 6-55: Cảm biến với thành phần Zirconium Vcc=5V ADC CPU Đến relay chính +B +B1 E1 E2 THA E2
Cảm biến nhiệt độ khí nạp
E C U
Loại này được chế tạo chủ yếu từ chất Zirconium dioxide (ZrO2) có tính chất hấp thụ những ion oxy âm tính. Thực chất, cảm biến oxy loại này là một pin điện có sức điện động phụ thuộc vào nồng độ oxy trong khí thải với ZrO2 là chất điện phân. Mặt trong ZrO2 tiếp xúc với không khí, mặt ngoài tiếp xúc với oxy trong khí thải. Ở mỗi mặt của ZrO2 được phủ một lớp điện cực bằng plantin để dẫn điện. Lớp plantin này rất mỏng và xốp để oxy dễ khuyếch tán vào. Khi khí thải chứa lượng oxy ít do hỗn hợp giàu nhiên liệu thì số ion oxy tập trung ở điện cực tiếp xúc khí thải ít hơn số ion oxy tập trung ở điện cực tiếp xúc không khí. Sự chênh lệch số ion này sẽ tạo một tín hiệu điện áp khoảng 600-900 mV. Ngược lại, khi độ chênh lệch số ion ở hai điện cực nhỏ trong trường hợp nghèo xăng, pin oxy sẽ phát ra tín hiệu điện áp thấp khoảng 100-400 mV.
Sức điện động mà cảm biến oxy sinh ra được tính theo công thức Nerst:
kk Po Po ZF RT E kt 2 2 ln
Trong đó: R : Hằng số
T: Nhiệt độ điện cức bằng platin
F: Hằng số Faraday
Z: Điện tích của Zr= 4
Po2kt: Aùp suất cục bộ của oxy trong khí thải.
Po2kk: Aùp suất cục bộ của oxy trong không khí.
Cấu tạo:
Thân ; 2- Đệm ; 3-Dây nối ; 4- Vỏ ;
1- 5-Thanh tiếp xúc; 6- Gốm Zro2 ; 7- Màng bảo vệ
Hình 6-56: Cấu tạo cảm biến oxy loại Zirconium
Thân cảm biến được giữ trong một chân có ren, bao ngòai một ống bảo vệ và được nối với các đầu dây điện.
Bề mặt của chất ZrO2 được phủ một lớp platin mỏng cả mặt trong lẫn mặt ngoài. Ngoài lớp platin là một lớp gốm ZrO2 rất xốp và kết dính, mục đích bảo vệ lớp platin không bị hỏng do va chạm các phần tử rắn có trong khí thải. Một ống kim loại bảo vệ bao ngoài cảm biến tại đầu mối điện uốn kép giữ liền với vỏ ống này có một lỗ để bù trừ áp suất trong cảm biến và để đỡ lò xo đĩa. Để giữ cho muội than không đóng vào lớp gốm ZrO2 , đầu tiếp xúc khí thải của cảm biến có một ống đặc biệt có cấu tạo dạng rãnh để khí thải và phân tử khí cháy đi vào sẽ bị giữ và không tiếp xúc trực tiếp với thân gốm ZrO2 .
Đặc điểm của pin oxy với ZrO2 là nhiệt độ làm việc phải trên 300C. Do đó để giảm thời gian chờ, người ta dùng loại cảm biến có điện trở tự nung bên trong. Điện trở dây nung được lắp trong cảm biến và được cung cấp điện từ accu.
Mạch điện:
Hình 6-57: Mạch điện của cảm biến oxy loại Zirconium