專利名稱：氮氧傳感器氧泵保護電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種保護電路，特別是一種氮氧傳感器中保護氧泵的電路。
背景技術：
節(jié)能減排已成為當今社會面臨的共同問題，各國對空氣質(zhì)量的要求也越來越高，機動車尾氣排放已經(jīng)成為主要的大氣污染物。目前，汽車發(fā)動機后處理系統(tǒng)中通常選用氮氧傳感器來測量所排放的尾氣中含有NOx的濃度，并根據(jù)氮氧傳感器測量的NOx濃度值來采取相應的措施，降低NOx氣體的排放，從而使排放的尾氣符合國家標準的要求。氮氧傳感器芯片如圖2所示，由數(shù)層氧化鋯陶瓷壓制而成，在第二層氧化鋯壓層中設置有兩個空腔一第一空腔和第二空腔，第一空腔內(nèi)設置有主泵，第二空腔內(nèi)設置有 輔助泵和測量泵，主泵、輔助泵和測量泵用于去除尾氣中的02、HC、CO、CO2等對最終NOx測試結(jié)果有影響的氣體。氮氧傳感器陶瓷芯片采用雙空腔多電池結(jié)構，通過對空腔內(nèi)的被測量氣體進行分室、分級控制，實現(xiàn)對NOx的測量，原理如下
氣體通過第一擴散障7進入第一空腔室5，在該室中由主泵正極I和主泵負極2組成的主泵可以泵入或者泵出第一空腔室5中的O2，并將排氣中沒有完全氧化的成分(HC、C0和H2)進行氧化。這樣，排氣在第一空腔室中5只剩下沒有分解的NOx和濃度很低(幾個ppm)的02。剩余氣體經(jīng)過第二擴散障8進入第二空腔室6，此時，由主泵正極I和輔助泵負極3組成的輔助泵進一步將剩余的氧離子泵出，使得氣體中只剩下沒有分解的NOx，此時，由主泵正極I和測量泵負極4組成的測量泵可以將NOx還原成N2和02。在測量電極上NOx被分解出來的O2被測量泵不斷抽走，產(chǎn)生泵電流，而被抽走的O2與被分解的NOx有一定的關系，此時因抽走O2而產(chǎn)生的泵電流，即代表了氣體中NOx的含量，即完成了 NOx氮氧傳感器對NOx氣體的測量。在主泵、輔助泵、測量泵的工作過程中，可能會出現(xiàn)泵電壓過高的情況，即由控制電路施加的VPO、VPU VP2電壓過高，會造成主泵、輔助泵、測量泵的損壞，甚至使氮氧傳感器在較長時間內(nèi)工作在不穩(wěn)定狀態(tài)，影響測量工作的進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術問題是提供一種氮氧傳感器中氧泵的保護電路，以保證氧泵始終工作在可靠狀態(tài)。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下?！N氮氧傳感器氧泵保護電路，包括控制器M以及分別與控制器輸出端連接的二極管Dl—D3，所述二極管Dl—D3共陽極，二極管Dl—D3的陽極端與氮氧傳感器主泵正極連接，二極管Dl的陰極端連接主泵負極，二極管D2的陰極端連接輔助泵負極，二極管D2的陰極端連接測量泵負極。由于采用了以上技術方案，本發(fā)明所取得技術進步如下。本發(fā)明通過控制器控制各個氧泵的工作電壓，并在各個氧泵的電極之間并聯(lián)連接一二極管，利用二極管的死區(qū)電壓特性，當氧泵間的泵氧電壓高于二極管的死區(qū)電壓時，二極管導通，使泵氧間的電壓抑制在安全電壓范圍內(nèi)，避免了由于各氧泵在過大的電壓下造成損傷，從而達到保護氧泵的目的，進一步保證了氮氧傳感器陶瓷芯片的正常工作以及其最終的測量精度。


圖I為本發(fā)明的電路圖。圖2為本發(fā)明在氮氧傳感器芯片中的結(jié)構示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步詳細說明。 一種氮氧傳感器氧泵保護電路，其電路圖如I所示，包括控制器M和二極管D1、二極管D2和二極管D3，二極管D1、二極管D2和二極管D3共陽極，陽極端為Al端，二極管Dl的陰極端為A2端，二極管D2的陰極端為A3端，二極管D3的陰極端為A4端?？刂破鞲鶕?jù)反饋信號控制A1A2端、A1A3端和A1A4端的輸出電壓。保護電路應用在氮氧傳感器芯片中的結(jié)構示意圖如圖2所示。Al端接主泵正極1，A2端接主泵負極2，A3端接輔助泵負極3，A4端接測量泵負極4。主泵正極I、主泵負極2組成主泵氧泵，主泵正極I、輔助泵負極3組成輔助泵氧泵，主泵正極I、測量泵負極4組成測量泵氧泵?？刂破鱉分別對A1A2端、A1A3端、A1A4端給各氧泵施加電壓，并且施加的電壓在很小的范圍內(nèi)即可保證各氧泵的正常泵氧工作。其中Al端的電壓固定且高于A2端、A3端、A4端的電壓，控制器M通過反饋信號控制A2端、A3端、A4端輸出控制施加在各氧泵上的電壓大小。保護電路中由于二極管Dl、二極管D2、二極管D3死區(qū)電壓的存在，當A1A2端的電壓高于二極管Dl的死區(qū)電壓時，二極管Dl便立即導通，使得A1A2端的電壓不會超過二極管的死區(qū)電壓，從而達到保護主泵正常工作的作用。當A1A3端的電壓高于二極管D2的死區(qū)電壓時，二極管D2便立即導通，使得A1A3端的電壓不會超過二極管的死區(qū)電壓，從而達到保護輔助泵正常工作的作用。當A1A4端的電壓高于二極管的死區(qū)電壓時，二極管D3便立即導通，使得A1A4端的電壓不會超過二極管的死區(qū)電壓，從而達到保護測量泵正常工作的作用。
權利要求
1.一種氮氧傳感器氧泵保護電路，其特征在于包括控制器M以及分別與控制器輸出端連接的二極管Dl—D3，所述二極管Dl—3共陽極，二極管Dl—D3的陽極端與氮氧傳感器主泵正極連接，二極管Dl的陰極端連接主泵負極，二極管D2的陰極端連接輔助泵負極，二極管D2的陰極端連接測量泵負極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氮氧傳感器氧泵保護電路，包括控制器M以及分別與控制器輸出端連接的二極管D1—D3，所述二極管D1—D3分別并聯(lián)設置在主泵、輔助泵以及測量泵的兩端。本發(fā)明通過控制器控制各個氧泵的工作電壓，并利用二極管的死區(qū)電壓特性對各個氧泵的安全工作電壓進行限定，從而使氮氧傳感器的氧泵始終工作在安全的電壓范圍內(nèi)，進一步保證氮氧傳感器的測量精度。
文檔編號G01N27/407GK102842902SQ20121032998
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月8日 優(yōu)先權日2012年9月8日
發(fā)明者談洪亮, 尹亮亮, 宋巍, 倪銘, 于政 申請人:無錫隆盛科技股份有限公司