氧化鋯氧氣傳感器介紹
文章來源：本站 發(fā)布時間：2015-09-13
氧化鋯氧氣傳感器的核心構(gòu)件是氧化鋯固體電解質(zhì)，氧化鋯固體電解質(zhì)是由多元氧化物組成的。常用的這類電解質(zhì)有 CaO、MgO、Y2O3、Sc2O3 與 ZrO2形成的固熔體。氧氣傳感器是利用穩(wěn)定的二氧化鋯陶瓷在 650℃以上的環(huán)境中產(chǎn)生的氧離子導電特性而設計的。在一定的溫度條件下，如果在二氧化鋯塊狀陶瓷兩側(cè)的氣體中分別存在著不同的氧分壓（即氧濃度）時，二氧化鋯陶瓷內(nèi)部將產(chǎn)生一系列的反應和氧離子的遷移。這時通過二氧化鋯兩側(cè)的引出電極，可測到穩(wěn)定的毫伏級信號，我們稱之為氧電勢。它服從能斯特(Nernst)方程：
E=RT/4F*In（PR/ PM）
式中：R－氣體常數(shù)；
T－傳感器的熱力學溫度，℃；
F－法拉第常數(shù)；
PR－高氧濃度（即陰極側(cè)氧分壓），%；
PM－低氧濃度（即陽極側(cè)氧分壓），%。
由此可見，溫度一定時，若參比氣體為空氣（氧氣分壓為已知時） ，此時測出E值就知道測量氣體的氧含量或氧分壓P值。
氧化鋯氧氣傳感器能在各種高溫環(huán)境下使用，所以廣泛應用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制領域，在冶金、化工、汽車等工業(yè)部門也得到比較廣泛的應用。
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