[實用新型]一種固體電解質的電流型NO2傳感器

有效

• 申請號: 201220405136.7
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN202770799U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 顧媛媛;簡家文;陳康;江浩
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 寧波市天晟知識產權代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠;任漢平

技術領域

本實用新型涉及一種NO₂傳感器，特別是用于NO₂濃度測量控制的一種電流型NO₂傳感器，具體地說是一種固體電解質的電流型NO₂傳感器。?

背景技術

當前固體電解質的化學類NO_x傳感器由于容易與發動機電子控制燃油噴射系統的其它部件相配合，能完成對汽車尾氣中NO_x含量簡便、快速、實時的檢測，所以該類NO_x傳感器已成為車用NO_x傳感器的首選。?

近年來，基于氧化鋯基NO_x傳感器的各種電極材料的開發研究十分活躍，多種器件原型已被制備出來，顯示出了很多可取的優點。但傳統的YSZ材料要在非常高的溫度下才具有較大的氧離子電導率，并且隨著溫度的降低，電阻急劇增大，因此決定了此類傳感器必須在高溫下運行，其工作溫度一般在1000℃或更高。而高溫環境運行會帶來如電極-電解質界面間的有害反應、電極的老化、傳感器各部件的熱膨脹系數難以匹配、密封難、功耗高等問題。因此人們迫切需要開發一種在中、低溫范圍內就具有較高氧離子電導率的電解質材料來取代傳統YSZ材料，以保證NO₂傳感器具有較高的性能，滿足人們生產建設的需要。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，而提供在中低溫環境中即能實現對NO₂氣體濃度檢測，且靈敏度高，使用方便的一種固體電解質的電流型NO₂傳感器。該傳感器制備工藝簡單、功耗低具有性能穩定和使用壽命長的特點，并能達到降低傳感器操作溫度的目的。?

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種固體電解質的電流型NO₂傳感器，該傳感器包括由La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ材料燒結制成的致密陶瓷片體結構的LSGM固體電解質基層以及分別設置在該LSGM固體電解質基層上表面和下表面的多孔正集電極層和多孔負集電極層，多孔正集電極層的上表面中心處涂有適量用于收集電荷的鉑漿層，多孔正集電極層經鉑漿層以及多孔負集電極層分別引出有用于連接電源正負極的正、負電極引線。?

為優化上述技術方案，采取的措施還包括：?

上述的LSGM固體電解質基層的厚度為0.6mm。?

上述的多孔正集電極層為敏感電極，多孔負集電極層為參考電極。?

與現有技術相比，本實用新型的傳感器采用了新型的中溫固體氧離子導體材料La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ作為NO₂傳感器的固體電解質，取代了傳統的氧化鋯材料，從而降低了NO₂傳感器的工作溫度，保證了傳感器能在較低的溫度下工作，大大延長了產品的使用壽命。并且本實用新型的產品在工作時外加0.6V～1.2V工作電壓，采用測量回路電流信號的大小可檢測范圍為0～600ppm?NO₂氣體濃度。本實用新型的優點是：結構簡單、體積小、性能穩定、測量精度高且反應靈敏，同時還能達到降低傳感器操作溫度的目的。?

附圖說明

圖1是本實用新型的剖面結構示意圖；?

圖2是本實用新型的工作原理圖；?

圖3是本實用新型在450℃時的I-V工作特性曲線圖；?

圖4是本實用新型在450℃時輸出電流I和NO₂濃度的關系曲線圖；?

圖5是本實用新型的時間響應曲線圖。?

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。?

其中的附圖標記為：LSGM固體電解質基層1、多孔正集電極層2、多孔負集電極層3、鉑漿層4、電極引線5、電源6、導線7。?

圖1至圖5為本實用新型的結構及工作原理特性、曲線示意圖。?