專利名稱：板狀氧傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氧傳感器，特別涉及是一種用于控制汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中空氣和燃料比例的氧傳感器。
現(xiàn)有技術(shù)目前，現(xiàn)代汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)所采用的用于去除由內(nèi)燃機(jī)所產(chǎn)生的有害物質(zhì)，例如CO，HC和NOx的方法是檢測(cè)所排出氣體中的氧濃度，并且基于所檢測(cè)到的氧濃度數(shù)值為基礎(chǔ)來(lái)控制供給內(nèi)燃機(jī)的空氣和燃料的量。作為檢測(cè)裝置，目前主要采用的是固體電解質(zhì)型的氧傳感器，它包括一個(gè)圓筒形管，該管的一端密封，該管是由主要包含了具有氧離子傳導(dǎo)特性的氧化鋯的固體電解質(zhì)構(gòu)成；以及分別安放在圓筒管的外層和內(nèi)層表面上的一對(duì)電極層。常規(guī)的具有代表性的氧傳感器包括由ZrO2固體電解質(zhì)制成并且末端密封的圓筒管、構(gòu)建在圓筒管末端內(nèi)表面上的參比電極以及構(gòu)建在圓筒管末端外表面上的測(cè)量電極。參比電極與參比氣體例如空氣接觸，測(cè)量電極則與待測(cè)量的氣體例如廢氣接觸，圓筒管的末端用作敏感元件。
在氧傳感器或者用來(lái)將空氣和燃料比例控制在1左右的所謂的化學(xué)計(jì)量型空一燃比傳感器(入傳感器)中，在測(cè)量電極的表面構(gòu)建了一層陶瓷多孔層作為保護(hù)層，在預(yù)定溫度下檢測(cè)圓筒管兩邊氧濃度的差異，以便控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的空一燃比。在這里，化學(xué)計(jì)量型空一燃比傳感器的傳感器單元必須要被加熱至差不多70℃左右的工作溫度。為實(shí)現(xiàn)這一目的，將棒狀加熱器插入到圓柱管中。然而近年來(lái)，由于針對(duì)廢氣排放制定了嚴(yán)格的法規(guī)，促使人們需要在發(fā)動(dòng)機(jī)一開(kāi)始啟動(dòng)就能檢測(cè)CO、HC、NOx。在圓筒管中帶有加熱器的直熱型圓筒形氧傳感器，由于在敏感元件被加至活化溫度前需要一段較長(zhǎng)的時(shí)間，因而很難充分滿足有關(guān)廢氣的法規(guī)所提出的要求。
為了改進(jìn)這一缺陷，近來(lái)有人提出了一種氧傳感器。在這種氧傳感器中，測(cè)量電極形成于扁平盤(pán)狀固體電解質(zhì)基質(zhì)的外表面上，參比電極形成于固體電解質(zhì)基質(zhì)的內(nèi)表面上。而且，在固體電解質(zhì)基質(zhì)的整個(gè)內(nèi)表面上都配置了由陶瓷絕緣層所包覆的鉑加熱器，這樣就構(gòu)成了與加熱器合成一體的氧傳感器結(jié)構(gòu)。
與加熱器合成一體的氧傳感器采用了直熱系統(tǒng)，可以快速被加熱。然而，由于敏感元件很大，氧傳感器不能快速加熱到足夠的程度，這樣仍會(huì)表現(xiàn)出較低的氣體響應(yīng)性能。
日本本田技研工業(yè)株式會(huì)社發(fā)明的“一種氧傳感器”，該氧傳感器的檢測(cè)元件在板狀的第1電極的兩側(cè)，通過(guò)第1固體電解質(zhì)層和第2固體電解質(zhì)層，分別相對(duì)地設(shè)置第2、第3電極，從而可檢測(cè)第1與第2電極間，以及第1與第3電極間的氧離子的移動(dòng)。由于第1電極的兩個(gè)面均形成檢測(cè)面，方向性沿2個(gè)方向擴(kuò)大。由于第2、第3電極中的任何一個(gè)靠近排氣流，這樣其與排氣較早地接觸，反應(yīng)時(shí)間較早些。該傳感器仍然是固體電解質(zhì)層的疊加，存在著加工和聯(lián)接困難，仍會(huì)表現(xiàn)出較低的氣體響應(yīng)性能。
發(fā)明的目的本實(shí)用新型的目的是本發(fā)明的目的之一是提供一種加工和聯(lián)接均很方便，表現(xiàn)出極好的氣體響應(yīng)性能的小型板狀氧傳感器。
技術(shù)方案本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的。
本實(shí)用新型包括一端敞開(kāi)的凹槽狀支撐體和薄板狀敏感陶瓷元件。由模壓法制得的氧化鋁槽狀陶瓷支撐體底部設(shè)有微型加熱裝置，并在敞開(kāi)端固定連接電極。同樣由模壓法制得的薄板氧化鋯敏感元件上下表面設(shè)有測(cè)量電極和參比電極，并由印刷的電極線引至同一端。然后將敏感元件加蓋到槽狀支撐體上，并涂敷密封玻璃料燒結(jié)密封，形成帶有加熱器的微型板狀氧傳感器。
有益效果本實(shí)用新型為一種新型易制造板狀氧傳感器由于加熱電極端和測(cè)量電極端分布在同一端不同平面上，使得連接起來(lái)更容易；由于尺寸很小，使得加熱速度更快，且制備技術(shù)簡(jiǎn)單。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述。
附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；附圖3是附圖2的仰視圖。
附圖中1是凹槽狀支撐體，2是薄板狀敏感陶瓷元件，3是敞開(kāi)端固定連接電極I，4是敞開(kāi)端固定連接電極II，5是印刷的電極I，6是印刷的電極II。
實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案作詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型為一種新型易制造板狀氧傳感器。它包括一端敞開(kāi)的凹槽狀支撐體(1)和薄板狀敏感陶瓷元件(2)。由模壓法制得的氧化鋁槽狀陶瓷支撐體底部設(shè)有微型加熱裝置，并在敞開(kāi)端固定連接電極I(3)和敞開(kāi)端固定連接電極II(4)。同樣由模壓法制得的薄板氧化鋯敏感元件(1)上下表面設(shè)有測(cè)量電極和參比電極，并由印刷的電極線引至同一端(5、6)。然后將敏感元件加蓋到槽狀支撐體上，并涂敷密封玻璃料燒結(jié)密封，形成帶有加熱器的微型板狀氧傳感器。由于加熱電極端和測(cè)量電極端分布在同一端不同平面上，使得連接起來(lái)更容易；由于尺寸很小，使得加熱速度更快，且制備技術(shù)簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求1.一種板狀氧傳感器，由一端敞開(kāi)的凹槽狀支撐體和薄板狀敏感陶瓷元件組成。槽狀陶瓷支撐體底部設(shè)有微型加熱裝置，并在敞開(kāi)端固定連接電極。同樣敏感陶瓷元件上下表面設(shè)有測(cè)量電極和參比電極，并由印刷的電極線引至同一端。敏感元件加蓋到槽狀支撐體上，并涂敷有密封玻璃料燒結(jié)密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板狀氧傳感器，其特征在于凹槽狀支撐體由模壓法制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板狀氧傳感器，其特征在于薄板狀敏感陶瓷元件由模壓法制得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的板狀氧傳感器，其特征在于凹槽狀支撐體的材質(zhì)為氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的板狀氧傳感器，其特征在于薄板狀敏感陶瓷元件的材質(zhì)為氧化鋯。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氧傳感器，特別涉及是一種用于控制汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中空氣和燃料比例的氧傳感器；它包括一端敞開(kāi)的凹槽狀支撐體1和薄板狀敏感陶瓷元件2。由模壓法制得的氧化鋁槽狀陶瓷支撐體底部設(shè)有微型加熱裝置，并在敞開(kāi)端固定連接電極3、4。同樣由模壓法制得的薄板氧化鋯敏感元件1上下表面設(shè)有測(cè)量電極和參比電極，并由印刷的電極線引至同一端5、6。然后將敏感元件加蓋到槽狀支撐體上，并涂敷密封玻璃料燒結(jié)密封，形成帶有加熱器的微型板狀氧傳感器。由于加熱電極端和測(cè)量電極端分布在同一端不同平面上，使得連接起來(lái)更容易；由于尺寸很小，使得加熱速度更快，且制備技術(shù)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G01N27/409GK2729721SQ20042007990
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者馮江濤 申請(qǐng)人:金壇鴻鑫電子科技有限公司