[發明專利]一種氧傳感器極限電流的檢測方法

在審

• 申請號: 201410510024.1
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104237338A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 周鳳星;萬興兵;董烈超;嚴保康
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于氧傳感器檢測技術領域。具體涉及一種氧傳感器極限電流的檢測方法。

背景技術

氧傳感器是電噴發動機控制系統中關鍵的傳感部件，是控制汽車尾氣排放、降低汽車對環境污染、提高汽車發動機燃油燃燒質量的關鍵零件。性能參數不合格的氧傳感器不僅靈敏度低、響應時間長，且不能向電子控制單元(ECU)提供準確的反饋信號，從而無法準確控制發動機燃料室中空氣與燃油的比例，無法達到燃油的最高燃燒效率，更加無法滿足節能減排的社會需求。

對氧傳感器極限電流的測量，現有方法采用手動測量的方式，這種手動測量方式不僅測量精度較低、速度慢、過程繁瑣和對測試人員技術要求較高，且容易產生較大測量誤差。氧傳感器極限電流的測量誤差會導致實測極限電流值與理論極限電流值產生較大的偏差，從而造成氧傳感器極限電流參數的誤判。

發明內容

本發明旨在克服上述缺陷，目的是提供一種測量精度高、速度快、操作簡便的氧傳感器極限電流的檢測方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的具體步驟是：

第一步、先對待檢測的氧傳感器兩個黑色接線端施加12V直流電壓進行加熱，加熱時間為30～50s；然后在對所述氧傳感器的兩個黑色接線端繼續施加12V直流電壓的條件下，將所述氧傳感器放置在微氧濃度的環境中。

第二步、以每次0.02～0.05V的增幅，對所述氧傳感器的藍色接線端和白色接線端從0V逐次施加直流電壓至2V，在藍色接線端和白色接線端所施加電壓的線路中，測量每次施加的電壓所產生的對應電流。

第三步、實測極限電流的獲取

步驟1、以電壓為橫坐標和電流為縱坐標，作出第二步中逐次施加的電壓與每次所產生的對應電流的關系曲線。

步驟2、確定所述關系曲線的左拐點和右拐點分別所對應的電壓值。

步驟3、計算所述左拐點和所述右拐點所對應的電壓區間內所有電流值的平均值，所得平均值即為本次實測極限電流值I_C。

第四步，根據實測極限電流值I_C與理論極限電流值I_L進行對比，若實測極限電流值I_C與理論極限電流值I_L的相對誤差時，則所述氧傳感器的極限電流參數合格；否則，不合格。

所述理論極限電流I_L：

IL=-4FSDPRTLln(1-Xo2)---(1)]]>

由于氧傳感器的測試環境的氧濃度很小，即Xo₂趨近于0，根據則式(1)簡化為：

IL=4FSDPRTL·Xo2---(2)]]>

式(1)和式(2)中：F—法拉第常數，96487C/mol；

R—通用氣體常數，8.314J/(mol×K)；

T—微氧濃度環境的絕對溫度，K；

D—氧傳感器中的氧氣有效擴散系數，m²/s；

S—氧傳感器擴散孔面積，m²；

Xo₂—微氧濃度環境中的氧氣濃度，％；

L—氧傳感器的擴散孔長度，m；