CN205643232U - 一种氮氧化物传感器测试装置 - Google Patents

Abstract

一种氮氧化物传感器测试装置，包括配气装置、测试盒、加热性能测试单元、浓差电势与极限电流灵敏度测试单元、USBCAN总线适配器、显示器。配气装置与内置有待测氮氧化物传感器的测试盒相连通，用于配置测试气体并将测试气体充入测试盒中，加热性能测试单元通过连接件与待测氮氧化物传感器和显示器相连，浓差电势与极限电流灵敏度测试单元通过连接件与待测氮氧化物传感器和显示器相连，显示器通过USBCAN总线适配器与加热性能测试单元和浓差电势与极限电流灵敏度测试单元相连。本实用新型具有结构简单，操作方便，稳定性好，数据处理快速方便的优点。

Description

一种氮氧化物传感器测试装置

技术领域

本实用新型属于测试或测量技术领域，具体涉及到一种氮氧化物传感器测试装置。

背景技术

随着汽车行业的发展，机动车数量的增加，机动车尾气排放已成为空气污染的主要来源。汽车尾气污染已占到全部大气污染的65％～80％，尾气中有害成分主要有：一氧化碳、不完全燃烧的碳氢化合物、氮氧化合物以及微粒物质等，这些尾气污染物的排放对人类的健康和生存环境已经造成了严重的威胁。针对这种现状，许多国家制定了越来越严格的汽车尾气排放法规来制约这一问题，以控制汽车尾气污染物的排放量，为了达到降低尾气排放的目的，必须对尾气进行实时监测并对其进行控制，汽车尾气氧传感器、氮氧化合物传感器以及氨传感器等成为汽车尾气控制系统的关键监测元件。

氮氧化物传感器的质量直接决定了测量尾气中氮氧化物的含量的准确性，而且近年来国内氮氧化物传感器发展还不够成熟，大部分处于研究试验阶段，针对氮氧化物传感器的检测更是缺乏有效的方法。目前，氮氧化物传感器陶瓷芯片性能的分析主要包括加热能力、氧泵中的气氛浓差电势和极限电流灵敏度这三方面。为更好地的分析氮氧化物传感器陶瓷芯片性能，并提出后期的改善方法，就必须经过反复的测试，这便增加了研究人员的工作量，降低了工作效率。因此，研发一种全面分析氮氧化物传感器陶瓷芯片性能的测试装置就成为一种迫切需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题提供一种设计合理、结构简单、工作效率高、使用简单的氮氧化物传感器测试装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种氮氧化物传感器测试装置包括配气装置、测试盒、加热性能测试单元、浓差电势与极限电流灵敏度测试单元、USBCAN总线适配器、显示器；配气装置与内置有待测氮氧化物传感器的测试盒相连通，用于配置测试气体并将测试气体充入测试盒中，加热性能测试单元通过连接件与待测氮氧化物传感器和显示器相连，给待测氮氧化物传感器施加一个加热电压并采集待测氮氧化物传感器加热电信号，浓差电势与极限电流灵敏度测试单元通过连接件与待测氮氧化物传感器和显示器相连，用于采集待测氮氧化物传感器主氧泵内电极与参比电极间的电压信号值和主氧泵外电极流经主氧泵内电极的极限电流信号值，显示器通过USBCAN总线适配器与加热性能测试单元和浓差电势与极限电流灵敏度测试单元相连，用于显示所述的加热数据曲线、浓差电势曲线、极限电流曲线。

本实用新型的配气装置包括分别带有气体流量计的氮气储气罐、氧气储气罐、氮氧化物储气罐。

本实用新型的测试盒内安装加热器，用于对测试气体加热。

本实用新型的加热性能测试单元包括控制器一、加热电路、采集电路一；所述的加热电路通过连接件与待测氮氧化物传感器的加热电极和加热测量电极以及接地电极相连；所述的采集电路一的输入端接加热电路、输出端接控制器一，用于采集加热电路的电信号；所述的控制器一的输出端通过USBCAN总线适配器接显示器，用于控制加热过程和加热数据的采集以及数据传送。

本实用新型的浓差电势与极限电流灵敏度测试单元包括采集电路二、控制器二；所述的采集电路二通过连接件接待测氮氧化物传感器的主氧泵外电极和主氧泵内电极以及参比电极；所述的控制器二的输入端接采集电路二、输出端通过USBCAN总线适配器接显示器，用于控制数据的采集以及数据传送。

本实用新型的连接件为陶瓷线卡上设有有8个金属端子，8个金属端子的引线一端与加热性能测试单元和浓差电势与极限电流灵敏度测试单元相连、另一端与氮氧化物传感器芯体上的印刷电极相连。

本实用新型结构简单，操作方便，稳定性好，数据处理快速方便，能够准确测试各氧泵的工作性能，有效地判断处于研发阶段中氮氧化物传感器陶瓷芯片的实际性能，为氮氧化物传感器研发、生产测试和标定等工作带来很大的便利，可在氮氧化物传感器研发阶段推广使用。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1中加热性能测试单元的结构示意图。

图3是图1中浓差电势与极限电流灵敏度测试单元的结构示意图。

具体实施方式

在图1中，本实施例的一种氮氧化物传感器测试装置由配气装置1、加热器2、测试盒3、连接件5、加热性能测试单元6、浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7、USBCAN总线适配器8、显示器9连接构成。

配气装置1由分别带有气体流量计1‐2的氮气储气罐1‐3、氧气储气罐1‐1、氮氧化物储气罐1‐4构成，用于配置测试气体提供测试氮氧化物传感器4所需的气氛环境，替代实际测试中的汽车尾气。配气装置1通过PU管与测试盒3相联通，测试盒3内安装有加热器2和待测氮氧化物传感器4，传感器的前端在测试盒内部可使待测氮氧化物传感器4的第一氧泵空腔和第二氧泵空腔与外界空气隔离，同时传感器的尾端在测试盒外部可保证参比通道与空气连通，配气装置1将配置好的测试气体充入测试盒3中，加热器2对测试气体进行加热，从而更加精确地实现模拟汽车尾气环境，待测氮氧化物传感器4的加热电极和加热测量电极以及接地电极通过连接件5与加热性能测试单元6的输入端相连，加热性能测试单元6的输出端通过USBCAN总线适配器接显示器9，加热性能测试单元6给待测氮氧化物传感器4一个加热电压信号并采集待测氮氧化物传感器加热电信号并转换成数字信号，然后通过USBCAN总线适配器传输给显示器9并显示出加热数据曲线，用于判断待测氮氧化物传感器4陶瓷芯片的加热性能；待测氮氧化物传感器4的主氧泵外电极和主氧泵内电极以及参比电极通过连接件5与浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7的输入端相连，浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7的输出端通过USBCAN总线适配器接显示器9，浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7用于采集待测氮氧化物传感器主氧泵内电极与参比电极间的电压信号值和主氧泵外电极流经主氧泵内电极的极限电流信号值；浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7将采集到的电压信号和电流信号转换成数字信号，然后通过USBCAN总线适配器传输给显示器9，显示器9显示出浓差电势曲线、极限电流曲线，用于分析判断氮氧化物传感器氧泵实际泵氧性能。

在图2中，本实施例的加热性能测试单元6由控制器一6‐1、采集电路一6‐2、加热电路6‐3连接构成，加热电路6‐3通过连接件5与待测氮氧化物传感器4的加热电极和加热测量电极以及接地电极相连，采集电路一6‐2的输入端接加热电路6‐1、输出端接控制器一6‐1，用于采集加热电路的电信号，控制器6‐1的输出端通过USBCAN总线适配器接显示器9，用于控制待测氮氧化物传感器4的加热过程和加热数据的采集以及数据传送。

在图3中，本实施例的浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7由采集电路二7‐2、控制器二7‐1连接构成，采集电路二7‐2通过连接件5接待测氮氧化物传感器4的主氧泵外电极和主氧泵内电极以及参比电极，控制器二7‐1的输入端接采集电路二7‐1、输出端通过USBCAN总线适配器接显示器9，用于控制数据的采集以及数据传送。

本实施例的连接件5为陶瓷线卡上并列设置有8个金属端子，8个金属端子的引线一端分别与待测氮氧化物传感器4的加热电极、加热测量电极、接地电极、主氧泵外电极、主氧泵内电极、参比电极相连，8个金属端子的引线另一端分别与加热性能测试单元6的加热电路6‐3和浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7的采集电路二7‐2相连。

开始测试前，先将待测氮氧化物传感器4安装在测试盒3上，应用配气装置1配置模拟汽车尾气，开启加热器2，在测试盒3中完成气体加热，使气体达到汽车尾气温度，首先测试氮氧化物传感器陶瓷芯片的加热性能，显示器9接收加热性能测试单元6通过USBCAN总线适配器传送的加热数据，并将加热数据曲线显示，根据加热曲线变化趋势，判断氮氧化物传感器陶瓷芯片的加热性能，在氮氧化物传感器陶瓷芯片的加热性能正常的情况下，并且氮氧化物传感器达到750℃左右，即达到氧泵正常工作温度后，开始进行浓差电势与极限电流灵敏度测试；浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7开始采集浓差电势与极限电流值，显示器9接收浓差电势与极限电流灵敏度测试单元7通过USBCAN总线适配器传送的浓差电势与极限电流测试数据，并将浓差电势与极限电流测试数据曲线显示，根据浓差电势与极限电流测试数据变化趋势图，分析氮氧化物传感器氧泵实际泵氧性能。

Claims (6)

1.一种氮氧化物传感器测试装置，其特征在于：包括配气装置、测试盒、加热性能测试单元、浓差电势与极限电流灵敏度测试单元、USBCAN总线适配器、显示器；

所述的配气装置与内置有待测氮氧化物传感器的测试盒相连通，用于配置测试气体并将测试气体充入测试盒中；

所述的加热性能测试单元通过连接件与待测氮氧化物传感器和显示器相连，给待测氮氧化物传感器电信号并采集待测氮氧化物传感器加热电信号；

所述的浓差电势与极限电流灵敏度测试单元通过连接件与待测氮氧化物传感器和显示器相连，用于采集待测氮氧化物传感器主氧泵内电极与参比电极间的电压信号值和主氧泵外电极流经主氧泵内电极的极限电流信号值；

所述的显示器通过USBCAN总线适配器与加热性能测试单元和浓差电势与极限电流灵敏度测试单元相连，用于显示所述的加热数据曲线、浓差电势曲线、极限电流曲线。

2.根据权利要求1所述的氮氧化物传感器测试装置，其特征在于：所述的配气装置包括分别带有气体流量计的氮气储气罐、氧气储气罐、氮氧化物储气罐。

3.根据权利要求1所述的氮氧化物传感器测试装置，其特征在于：所述的测试盒内安装加热器，用于对测试气体加热。

4.根据权利要求1所述的氮氧化物传感器测试装置，其特征在于：所述的加热性能测试单元包括控制器一、加热电路、采集电路一；所述的加热电路通过连接件与待测氮氧化物传感器的加热电极和加热测量电极以及接地电极相连；所述的采集电路一的输入端接加热电路、输出端接控制器一，用于采集加热电路的电信号；所述的控制器一的输出端通过USBCAN总线适配器接显示器，用于控制加热过程和加热数据的采集以及数据传送。

5.根据权利要求1所述的氮氧化物传感器测试装置，其特征在于：所述的浓差电势与极限电流灵敏度测试单元包括采集电路二、控制器二；所述的采集电路二通过连接件接待测氮氧化物传感器的主氧泵外电极和主氧泵内电极以及参比电极；所述的控制器二的输入端接采集电路二、输出端通过USBCAN总线适配器接显示器， 用于控制数据的采集以及数据传送。

6.根据权利要求1或4或5所述的氮氧化物传感器测试装置，其特征在于：所述的连接件为陶瓷线卡上设有8个金属端子，8个金属端子的引线一端与加热性能测试单元和浓差电势与极限电流灵敏度测试单元相连、另一端与氮氧化物传感器相连。