CN209167195U - 一种高防护性片式传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高防护性片式传感器，包括外电极、内电极、第一陶瓷层和第二陶瓷层；所述第一陶瓷层设置于外电极和内电极之间；所述第二陶瓷层表面设置有第一空腔；所述内电极嵌设在第一空腔内；所述第一陶瓷层与第二陶瓷层的空腔一侧紧贴设置；所述外电极背向第一陶瓷层的一侧设置有第三陶瓷层；所述第三陶瓷层沿厚度方向贯穿设置有第二空腔；通过第二空腔和多空保护层的配合使电极可以顺利与外部气体接触，同时又能够保证传感器厚度上的整体统一，极大地便利了装配等工序，提高了生产效率。

Description

一种高防护性片式传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种高防护性片式传感器。

背景技术

在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。

自加热型片式传感器由于加热器内埋在陶瓷内部，可以直接对自身进行加热。因此这类传感器具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。其中用于检测的电极包括内电极和外电极，而外电极外侧覆盖有保护层。传统的方式是直接在外电极相关区域设置，外电极厚度8-20um，保护层厚度60-120um。两者相加厚度较厚，因此导致传感器在保护层端的厚度会明显高于其他部分。在对传感器芯片进行外壳封装时，需将芯片塞入开方槽的陶瓷环中。保护层端较厚时，为了让芯片顺利穿过陶瓷环，那么陶瓷环上的槽厚度需相应加宽。当芯片穿过陶瓷环后，实际最终陶瓷环卡在芯片的中部位置，起到固定芯片的作用。显然，芯片厚度的不统一不利于芯片位置的固定。

所以有必要发明一种外形规整、安装稳定性好的高防护性片式传感器。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种外形规整、安装稳定性好的高防护性片式传感器。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种高防护性片式传感器，包括外电极、内电极、第一陶瓷层和第二陶瓷层；所述第一陶瓷层设置于外电极和内电极之间；所述第二陶瓷层表面设置有第一空腔；所述内电极嵌设在第一空腔内；所述第一陶瓷层与第二陶瓷层的空腔一侧紧贴设置；

所述外电极背向第一陶瓷层的一侧设置有第三陶瓷层；所述第三陶瓷层与第一陶瓷层贴合，将外电极夹在中间；所述第三陶瓷层沿厚度方向贯穿设置有第二空腔；所述外电极嵌设在第二空腔内；所述外电极背向第一陶瓷层一侧的空腔区域内填充设置有多孔保护层；所述多孔保护层远离外电极的一侧与第二陶瓷层表面齐平；所述第三陶瓷层外侧设置有第一表面电极；所述第一表面电极分别与外电极、内电极连接设置。

进一步地，所述第二陶瓷层背向第一陶瓷层的一侧设置依次叠加设置有第一绝缘层、加热器、第二绝缘层和第四陶瓷层；所述第四陶瓷层外侧设置有第二表面电极；所述第二表面电极与加热器连接设置。

进一步地，所述第一陶瓷层上沿厚度方向设置有第一传导孔；所述第三陶瓷层上沿厚度方向设置有第二传导孔；所述第一传导孔传和第二传导孔内设置有传导材料；所述外电极依次通过第一引线、第二传导孔与第一表面电极连接；所述第一传导孔和第二传导孔相互对应接触设置；所述内电极依次通过第二引线、第一传导孔、第二传导孔与第一表面电极连接。

进一步地，所述第一传导孔和第二传导孔分别包括若干个相互间隔的子通道。

有益效果：本实用新型的一种高防护性片式传感器，包括外电极、内电极、第一陶瓷层和第二陶瓷层；所述第一陶瓷层设置于外电极和内电极之间；所述第二陶瓷层表面设置有第一空腔；所述内电极嵌设在第一空腔内；所述第一陶瓷层与第二陶瓷层的空腔一侧紧贴设置；所述外电极背向第一陶瓷层的一侧设置有第三陶瓷层；所述第三陶瓷层沿厚度方向贯穿设置有第二空腔；通过第二空腔和多空保护层的配合使电极可以顺利与外部气体接触，同时又能够保证传感器厚度上的整体统一，极大地便利了装配等工序，提高了生产效率。

附图说明

附图1为传感器侧面剖视图；

附图2为传感器整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

一种高防护性片式传感器，如附图1所示，包括外电极4、内电极6、第一陶瓷层5 和第二陶瓷层7；所述第一陶瓷层5设置于外电极4和内电极6之间；所述第二陶瓷层 7表面设置有第一空腔71；所述内电极6嵌设在第一空腔71内；所述第一陶瓷层5与第二陶瓷层7的空腔一侧紧贴设置；

如附图1和附图2所示，所述外电极4背向第一陶瓷层5的一侧设置有第三陶瓷层3；所述第三陶瓷层3与第一陶瓷层5贴合，将外电极4夹在中间；所述第三陶瓷层3 沿厚度方向贯穿设置有第二空腔31；所述外电极4嵌设在第二空腔31内；所述外电极 4背向第一陶瓷层5一侧的空腔区域内填充设置有多孔保护层1；所述多孔保护层1远离外电极4的一侧与第二陶瓷层7表面齐平；所述第三陶瓷层3外侧设置有第一表面电极2；所述第一表面电极2分别与外电极4、内电极6连接设置；

在进行检测时，外界气体穿过多空保护层1与外电极4接触，内电极6则与第一空腔71内的对比气体接触，通过两电极间形成的电流和电压来实现对氧浓度的监测；如附图1(a)所示为传统的传感器结构，此时是通过在表面直接覆盖多孔保护层来实现对外电极4的保护，这就难免会导致在第一陶瓷层5表面上，外电极4的对应区域会高出一块，为传感器芯片与陶瓷固定环的装配增加了难度，且装配完成后稳定性也较差，在使用中如果经历多次震动和撞击有可能发生位置偏离甚至脱落；而如附图1(b)所示的方案，在外电极4外侧设置了第三陶瓷层3，并通过第二空腔31和多空保护层1的配合使电极可以顺利与外部气体接触，同时又能够保证传感器厚度上的整体统一，极大地便利了装配等工序，提高了生产效率。

所述第二陶瓷层7背向第一陶瓷层5的一侧设置依次叠加设置有第一绝缘层8、加热器9、第二绝缘层10和第四陶瓷层11；所述第四陶瓷层11外侧设置有第二表面电极 12；所述第二表面电极12与加热器9连接设置；通过内置加热件9就可以实现传感器的自加热，从而摆脱对环境内气体温度的依赖，启动检测会更加迅速。

所述第一陶瓷层5上沿厚度方向设置有第一传导孔51；所述第三陶瓷层3上沿厚度方向设置有第二传导孔32；所述第一传导孔传和第二传导孔内设置有传导材料，可以采用丝网印刷填充至孔内；所述外电极4依次通过第一引线41、第二传导孔32与第一表面电极2连接；所述第一传导孔51和第二传导孔32相互对应接触设置；所述内电极6 依次通过第二引线61、第一传导孔51、第二传导孔32与第一表面电极2连接；所述第一传导孔51和第二传导孔32分别包括若干个相互间隔的子通道，这样即使在丝网印刷时，有部分子通道断路或者对准时出现严重的偏差，传导孔也能继续实现连接，从而提高了工艺生产的稳定性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种高防护性片式传感器，其特征在于：包括外电极(4)、内电极(6)、第一陶瓷层(5)和第二陶瓷层(7)；所述第一陶瓷层(5)设置于外电极(4)和内电极(6)之间；所述第二陶瓷层(7)表面设置有第一空腔(71)；所述内电极(6)嵌设在第一空腔(71)内；所述第一陶瓷层(5)与第二陶瓷层(7)的空腔一侧紧贴设置；

所述外电极(4)背向第一陶瓷层(5)的一侧设置有第三陶瓷层(3)；所述第三陶瓷层(3)与第一陶瓷层(5)贴合，将外电极(4)夹在中间；所述第三陶瓷层(3)沿厚度方向贯穿设置有第二空腔(31)；所述外电极(4)嵌设在第二空腔(31)内；所述外电极(4)背向第一陶瓷层(5)一侧的空腔区域内填充设置有多孔保护层(1)；所述多孔保护层(1)远离外电极(4)的一侧与第二陶瓷层(7)表面齐平；所述第三陶瓷层(3)外侧设置有第一表面电极(2)；所述第一表面电极(2)分别与外电极(4)、内电极(6)连接设置。

2.根据权利要求1所述的一种高防护性片式传感器，其特征在于：所述第二陶瓷层(7)背向第一陶瓷层(5)的一侧设置依次叠加设置有第一绝缘层(8)、加热器(9)、第二绝缘层(10)和第四陶瓷层(11)；所述第四陶瓷层(11)外侧设置有第二表面电极(12)；所述第二表面电极(12)与加热器(9)连接设置。

3.根据权利要求1所述的一种高防护性片式传感器，其特征在于：所述第一陶瓷层(5)上沿厚度方向设置有第一传导孔(51)；所述第三陶瓷层(3)上沿厚度方向设置有第二传导孔(32)；所述第一传导孔传和第二传导孔内设置有传导材料；所述外电极(4)依次通过第一引线(41)、第二传导孔(32)与第一表面电极(2)连接；所述第一传导孔(51)和第二传导孔(32)相互对应接触设置；所述内电极(6)依次通过第二引线(61)、第一传导孔(51)、第二传导孔(32)与第一表面电极(2)连接。

4.根据权利要求3所述的一种高防护性片式传感器，其特征在于：所述第一传导孔(51)和第二传导孔(32)分别包括若干个相互间隔的子通道。