华智通技术专家来解读氮氧传感器技术要点

在汽车行业中降低 NOX 的方法主要有两种，NOX 气体捕获以及 NOX 还原。但是无论 哪种方法，准确的测定 NOX 的浓度是首先要解决的问题。

现在市场上的NOX 传感器是辈于氧化锆基片的电化学电流测试方法，采用 多层氧化锆基片多层层共烧而成，中间加入了加热体、测试电极、氧泵电极等，它首先通过降低汽车尾气中的氧气的含量，将尾气中氧气含量降到了很低的程度( 10-3 ppm) , 使 NOX 气体在测试电极表面分解成氮气和氧气气体，通过测定氧气气体产生的电流强度 ，测试 NOX 的浓度。这种装置的优点在于可以在线测试 NOX 的浓度，体积小，安装方便，但是它的缺点也是很明显的，首先在NOX的浓度很低的时候，分解得到的氧气气体的浓度也很低，产生的电流就很小，在分析很小电流的时候，后续处理电路的成本就增加了，在不增加电路成本的情况下，只有降低测试的灵敏度了，也就是说，这种装置很难测试较低的 NOX 浓度 ；其次制备工艺复杂，有很多的制备步骤，这些步骤中的任何一步失误的话都会导致前功尽弃；

氮氧传感器，其特征在于：该传感器结构包括从上到下依次叠压的第一层基片、第二层基片、第三层基片、第四层基片、第五层基片；在第一层基片上 存在一个电极；在第二层基片上包含 了四个腔室：第 一腔室为原始气体腔室，第二腔室和第三腔室为泵氧腔室，第四腔室为测量腔室；在第二腔室的上、下两侧，第三腔室的上、下两侧以及第四腔室的下侧分别存在一个电极；其中在第二腔室上侧的电极与第一基片上的电极 构成了第一泵氧电极，第三腔室上侧的电极和第一基片上的电极构成了第二泵氧电极；第 二腔室下侧的电极为对电极；在第四腔室的中含有一个测量电极；在第一腔室、第二腔室、第三腔室及第四腔室之间 ，分别通过扩散障层隔开；在第三基片中含有 一个参考气体腔室， 其与大气相连，作为参考气体通道；在第三基片和第四瞎片之间存在一个参考电极，作为测 輩电极的参考电极；在第四基片下侧存在一个加热电极；该传感器所有基片的材料都是氧 化忆稳定氧化铅陶瓷，所有电极材料都是金属铅电极。

现有技术中，传统的氮氧传感器多采用片状结构，由多层部分稳定氧化锆陶瓷基片叠合烧结而成。其结构主要分为两部分组成，一部分为实现氧化还原及电化学反应的功能层，另一部分是负贡为氮氧传感器加热以达到催化反应所需温度的加热层。针对传统氮氧传感器结构复杂、电极附近易开裂、灵敏度不高等缺点，最近发展的技术对其有所改进。

针对现有技术的缺陷，华智通以解决现有技术中由千使用陶瓷基片过多、结构复杂不足的问题。提供了一种新型的氮氧传感器，包括从上到下依次叠压的第一层基片、第二层基片、第三层基片、第四层基片、第五层基片。在第一层基片上存在一个电极。在第二层基片上包含了四个腔室：第一腔室为原始气体腔室，第二胖室和第三胖室为泵氧腔室，第四胖室为测量胖室。在第二腔室的上、下两侧，第  三腔室的上、下两侧以及第四腔室的下侧分别存在一个电极。其中在第二腔室上侧的电极 与第一基片上的电极构成了第一泵氧电极，第三腔室上侧的电极和第一基片上的电极构成了第＿泵 氧电极。第一腔 室下侧的电极为对电极。在第四腔室的中含有一个测釐电极。在第一腔室、第二腔室、第三腔室及第四腔室之间，分别通过扩散障层隔开。在第三基片中含有一个参考气体腔室，其与大气相连，作为参考气体通道。在第三基片和第四基片之间存在一个参考电极，作为测量电极的参考电极。在第四基片下侧存在一个加热电极。所有基片的材 籵都是由氧化忆稳定氧化钠。所有加热电极材料都是伯电极。

具体实施方式

氮氧传感器可用来测量汽车尾气及电车锅炉气体中氮氧化物气体含量的测量。该传感器包括从上到 下依次叠压的第一层基片、第二层基片、第三层基片、第四层基片、第五层基片。在第一层基 片上存在一个电极。在第二层基片上包含了四个腔室：第一腔室为原始气体腔室，第二腔室和第三腔室为泵氧腔室，第四腔室为测量腔室。在第二腔室的上、下两侧，第三腔室的上、下两侧以及第四腔室的下侧分别存在一个电极。其中在第二腔室上侧的电极与第一基片上的 电极构成了第一泵氧电极，第三腔室上侧的电极和第一基片上的电极构成了第二泵氧电   极。第二腔室下侧的电极为对电极。在第四腔室的中含有一个测拟电极。在第一腔室、第二腔室、第三腔室及第四腔室之间，分别通过扩散障层隔 开。在第三基片中含有一个参考气体腔室，其与大气相连，作为参考气体通道。在第三基片和第四基片之间存在一个参考电极， 作为测量电极的参考电极。在第四基片下侧存在一个加热电极。所有基片的材料都是由氧  化忆稳定氧化钻。所有加热电衱材料都是铅电极。在测试过程中，位于第一腔室的含氮氧化物的混合气体通过扩散障层进入第二腔室，第二腔室中的泵氧电极工作，将气体中的大部 分氧气泵出，之后气体进入第三腔室，在第三腔室催化电极的作用下，气体中的所有NO叶皮还原为NO和02 , NO又进一步被还原成岛和02 , 经 过氮氧化物还原得到的0 2进入第四腔室，在泵氧电极的作用下泵出第四腔室，通过测试泵氧电极与参考电极的电势差，即可以获得第 四腔室中小浓度 ，进而获得原始气体中氮氧化物的含量。