[實用新型]一種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化裝置

有效

• 申請號: 201820323250.2
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN207882206U
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 王李偉;盧革宇;張歆東;劉方猛;孫鵬;高原;梁喜雙;閆旭
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

一種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化裝置，屬于傳感器老化裝置技術領域，由老化電路、穩壓芯片、單片機、模數轉換器和液晶顯示屏組成。老化電路由可調穩壓器、濾波電容、定值電阻、電位器、傳感器底座及采樣電阻組成。該裝置主要解決對加熱電阻為5歐到10歐的基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化電流可調整、可實時顯示的老化裝置的問題。通過對老化電路電位器可調端的調節，可調整傳感器的老化電流。通過模數轉換器對老化電路采樣電阻上電壓值的采樣，再由單片機進行計算，得到老化電流，并通過液晶顯示屏顯示老化電流。

技術領域

本實用新型屬于傳感器老化裝置技術領域，具體涉及一種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化裝置。

背景技術

基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器在正式使用之前，需要施加300mA左右的電流進行老化處理，使其性能達到穩定。在進行老化時需要進行老化電流調整，并且需要實時顯示老化電流，從而達到最佳老化效果。基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器由片式加熱電阻、制備在片式加熱電阻上的固體電解質、制備在固體電解質上且彼此分立的敏感電極和參考電極組成，片式加熱電阻的阻值為5～10歐；此種傳感器共有六個腳，片式加熱電阻加熱電極的兩端分別占用一個腳；將對折的鉑絲焊在敏感電極上作為電極引線，共占用兩個腳；將對折的鉑絲焊在參考電極上作為電極引線，共占用兩個腳。在片式加熱電阻的兩端通入加熱電流，構成加熱回路，為敏感電極上的化學反應提供所需的溫度；通過測量參考電極和敏感電極間的電勢差，即可獲取目標氣體的濃度信息。傳感器進行老化時，老化電流經由加熱電極兩端通入加熱電阻，從而使加熱電阻發熱，進行對固體電解質材料的老化。目前尚未有針對此種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化電流可調整、可實時顯示的老化裝置。

實用新型內容

針對現有技術中國內尚未有針對基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化電流可調整、可實時顯示的老化裝置，本實用新型設計了一種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器老化電路，并將多路此種老化電路與穩壓芯片、單片機、模數轉換器、液晶顯示屏相結合，從而提供一種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器老化裝置。

本實用新型所述的一種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化裝置，由一種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化電路、穩壓芯片、單片機、模數轉換器和液晶顯示屏組成。

本實用新型所述的一種基于穩定氧化鋯固體電解質的高溫氣體傳感器的老化電路，由可調穩壓器U1、濾波電容C1、定值電阻R1、電位器R2、傳感器底座S1及采樣電阻R3組成；可調穩壓器U1的輸入端3與電源相連，可調穩壓器U1的可調端1與電位器R2的可調端相連；濾波電容C1的一端與可調穩壓器U1的輸出端2相連，另一端接地；定值電阻R1與電位器R2串聯，定值電阻R1的另一端與可調穩壓器U1的輸出端2相連，電位器R2的另一端接地；傳感器底座S1具有六個端口，其中HEAT_1與HEAT_2分別與傳感器加熱電極的兩腳相連；傳感器底座S1的HEAT_1與可調穩壓器U1的輸出端2相連，從而為傳感器提供老化電流；傳感器底座S1的HEAT_2與采樣電阻R3串聯后接地，同時傳感器底座S1的HEAT_2與模數轉換器的輸入端相連，由模數轉換器采集采樣電阻R3上的電壓值；可調穩壓器U1的輸出端2與可調端1之間的電壓差為固定值，當調節電位器R2的可調端時，可調穩壓器U1輸出端2的輸出電壓隨即發生改變，從而改變傳感器的老化電流。

根據可調穩壓器U1輸出電壓的噪聲頻率，濾波電容C1的大小范圍可為10μf～47μf，從而使調穩壓器U1輸出電壓穩定。電位器R2的最大阻值至少為定值電阻R1的8倍，以便獲得較大的老化電流，且電位器R2和定值電阻R1的阻值不能過小，保證可調穩壓器U1輸出電壓過大時，電位器R2和定值電阻R1不會損壞，因此電位器R2的阻值范圍為5K～10K歐，定值電阻R1的阻值范圍為500～1K歐。采樣電阻R3的阻值在0.5～1歐之間，避免老化電流過大使其損壞。