JPH02157648A - Instrument for measuring concentration of oxygen - Google Patents

Instrument for measuring concentration of oxygen

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JPH02157648A
JPH02157648A JP63311235A JP31123588A JPH02157648A JP H02157648 A JPH02157648 A JP H02157648A JP 63311235 A JP63311235 A JP 63311235A JP 31123588 A JP31123588 A JP 31123588A JP H02157648 A JPH02157648 A JP H02157648A
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JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
bias voltage
power source
sensor
timer
Prior art date
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Pending
Application number
JP63311235A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Nuri
塗 建治
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent rush current and to make rapid and exact measurement by gently increasing a bias voltage within timer set time after completion of warming up. CONSTITUTION:An oxygen sensor 6 and a power source section 10 for biasing at the time of starting are connected via a switch 13 to turn on a heater control section 9 and to supply the power source to a heater 5 and a sensor 6 as well as to simultaneously operate a timer 12 at the time of measurement. A stabilized zirconia disk 2 attains the operatable state after the completion of this warming-up. The power source section 10 gently increases the bias voltage. The sensor 6 is interrupted from the power source section 10 by the switch 13 when a set up signal is outputted from the timer 12. The sensor 6 is then connected to a power source section 11 for stationary biasing. The specified bias voltage is then impressed between platinum electrodes 3a and 3b. The excess oxygen molecules which do not receive the limitation of diffusion by a vent hole 4b in the gap 4a of a cap 4 are gently discharged through the disk 2 by this the rush current is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、加熱タイプの酸素センサを備えた酸素濃度
測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Industrial Application Field" The present invention relates to an oxygen concentration measuring device equipped with a heating type oxygen sensor.

「従来の技術」 酸素濃度測定装置に備えられる酸素センサとしては、従
来、第5図に示すものが知られている。
"Prior Art" As an oxygen sensor included in an oxygen concentration measuring device, the one shown in FIG. 5 is conventionally known.

図中、符号1は酸素センサである。この酸素センサlは
、安定化ジルコニアディスク2と、二つの白金電極3a
、3bと、キャップ4と、ヒータ5とから構成されてい
る。安定化ジルコニアディスク2は、安定化ジルコニア
をディスク状に加工したものである。上記安定化ジルコ
ニアは、純粋な酸化ジルコニウム(ZrO,)に酸化イ
ツトリウム(Y to S)や酸化カルシウム(Cab
)などを固溶させて得られるもので、固溶時に、内部に
導入された酸素イオン空孔のために、高温時において、
固体電解質としての性質、すなわち、酸素イオン伝導性
を示すものである。上記白金電極3aは安定化ジルコニ
アディスク2の図中上方の面に、また、白金電極3bは
安定化ジルコニアディスク2の図中下方の面にそれぞれ
形成されている。
In the figure, numeral 1 is an oxygen sensor. This oxygen sensor l includes a stabilized zirconia disk 2 and two platinum electrodes 3a.
, 3b, a cap 4, and a heater 5. The stabilized zirconia disk 2 is made by processing stabilized zirconia into a disk shape. The above stabilized zirconia is a mixture of pure zirconium oxide (ZrO,), yttrium oxide (Y to S), and calcium oxide (Cab).
) etc., and due to the oxygen ion vacancies introduced inside during the solid solution, at high temperatures,
It exhibits properties as a solid electrolyte, that is, oxygen ion conductivity. The platinum electrode 3a is formed on the upper surface of the stabilized zirconia disk 2 in the drawing, and the platinum electrode 3b is formed on the lower surface of the stabilized zirconia disk 2 in the drawing.

キャップ4は、白金電極3aを、所定の空隙4aを隔て
て覆い、安定化ジルコニアディスク2の上面周縁部に接
着固定されている。キャップ4の頭板部中央には小さな
通気孔4bが穿設されている。
The cap 4 covers the platinum electrode 3a with a predetermined gap 4a in between, and is adhesively fixed to the upper peripheral edge of the stabilized zirconia disk 2. A small ventilation hole 4b is bored in the center of the head plate of the cap 4.

そして、この通気孔4bを通じて、キャップ4内の空隙
4aに、外部から空気が流入拡散し得るようになってい
る。また、ヒータ5には、通電によってジュール熱を発
する、膜状の発熱抵抗体が用いられている。この発熱抵
抗体、すなわち、ヒータ5は、キャップ4の頭板部4c
の外面に密着形成されている。
Air can enter and diffuse into the gap 4a in the cap 4 from the outside through the ventilation hole 4b. Further, the heater 5 includes a film-shaped heating resistor that generates Joule heat when energized. This heating resistor, that is, the heater 5 is connected to the head plate portion 4c of the cap 4.
is formed in close contact with the outer surface of the

上記構成の酸素センサ1は、測定ガス中にあって、以下
のように動作する。まず、ヒータ5に通電して、安定化
ジルコニアディスク2を加熱すると共に、白金電極3a
を負極とし、白金電極3bを正極として、安定化ジルコ
ニアディスク2の両面間にバイアス電圧を印加する。バ
イアス電圧を印加された安定化ジルマニアディスク2は
、当初の低温時においては、酸素イオン伝導性を示さな
いが、やがて、所定の温度(約400℃)近傍にまで加
熱されると、酸素イオン伝導性を示すようになり、次に
述べる酸素ポンピング作用を行う。
The oxygen sensor 1 having the above configuration is placed in a measurement gas and operates as follows. First, the heater 5 is energized to heat the stabilized zirconia disk 2, and the platinum electrode 3a
A bias voltage is applied between both surfaces of the stabilized zirconia disk 2 using the electrode 3b as a negative electrode and the platinum electrode 3b as a positive electrode. The stabilized Zirmania disk 2 to which a bias voltage has been applied does not exhibit oxygen ion conductivity at an initial low temperature, but when it is eventually heated to around a predetermined temperature (approximately 400°C), oxygen ion conductivity occurs. It becomes conductive and performs the oxygen pumping action described below.

すなわち、安定化ジルコニアディスク2は、空隙4a内
の矢印へで示す酸素分子を、白金電極3a(負極)を介
して、自己の内部に取込む。そして、取込んだ酸素分子
を、イオン化して反対側の面まで運んだ後、白金電極3
b(正極)を介して、再び、酸素分子として外部(矢印
Bの方向)へ排出する。この酸素の移動により、安定化
ジルコニアディスク2には、酸素イオンをキャリアとす
る電流(以下、酸素イオン電流と称する)が流れるが、
この酸素イオン電流は、第6図に示すように、測定ガス
中の酸素!1度の増加に従って増加する。この理由は、
酸素濃度が高い程、酸素分子の取込み量が増えるからで
ある。一方、バイアス電圧については、バイアス電圧の
増加に従って酸素イオン電流が増加するとは限らず、同
図に示すように、バイアス電圧の大小に関係な(、酸素
イオン電流が一定値を示すバイアス電圧領域【、f、・
・・が存在する。バイアス電圧領域f、r、・・・にお
いて、一定値を示す酸素イオン電流のことを、以下、限
界電流と称する。このような限界電流が得られるのは、
安定化ジルコニアディスク2の一面を通気孔4bを有す
るキャップ4で覆ったためである。すなわち、バイアス
電圧を高くすると、安定化ジルコニアディスク2に取込
まれる酸素分子の量が増えるため、空隙4a内の酸素分
子の減少速度も早くなる。一方。空隙4a内の酸素分子
の減少に見合う外部からの補給は、小さな通気孔4bに
よって、一定の制限を受けるため、安定状態においては
、結局、バイアス電圧の大小に関係なく、安定化ジルコ
ニアディスク2内の酸素イオンの移動量は一定となり、
限界電流となる。第7図は、酸素濃度と限界電流値との
関係を示す特性図である。この図から酸素濃度と限界電
流値とがリニアな関係であることがわかる。そこで、酸
素センサlを備えた酸素濃度測定装置にわいては、バイ
アス電圧として、白金電極3a、3b間に、Vw(第6
図参照)を印加し、そのときの限界電流値を検出するこ
とにより酸素!1度を検知するようにしている。
That is, the stabilized zirconia disk 2 takes into itself the oxygen molecules shown by the arrows in the void 4a via the platinum electrode 3a (negative electrode). Then, after ionizing the captured oxygen molecules and transporting them to the opposite surface, the platinum electrode 3
b (positive electrode), and is again discharged to the outside (in the direction of arrow B) as oxygen molecules. Due to this movement of oxygen, a current using oxygen ions as carriers (hereinafter referred to as oxygen ion current) flows through the stabilized zirconia disk 2.
As shown in Figure 6, this oxygen ion current is due to the oxygen in the measurement gas! Increases in increments of 1 degree. The reason for this is
This is because the higher the oxygen concentration, the more oxygen molecules are taken in. On the other hand, regarding the bias voltage, the oxygen ion current does not necessarily increase as the bias voltage increases; as shown in the figure, the bias voltage region where the oxygen ion current is constant is ,f,・
... exists. The oxygen ion current that exhibits a constant value in the bias voltage regions f, r, . . . is hereinafter referred to as a limiting current. Such a limiting current can be obtained by
This is because one surface of the stabilized zirconia disk 2 is covered with a cap 4 having a ventilation hole 4b. That is, when the bias voltage is increased, the amount of oxygen molecules taken into the stabilized zirconia disk 2 increases, so that the rate of decrease of oxygen molecules in the void 4a also becomes faster. on the other hand. External replenishment that corresponds to the decrease in oxygen molecules in the void 4a is limited to a certain extent by the small ventilation holes 4b, so in a stable state, regardless of the magnitude of the bias voltage, the internal supply of oxygen molecules in the stabilized zirconia disk 2 ends up being limited. The amount of oxygen ion movement is constant,
This becomes the limiting current. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between oxygen concentration and limiting current value. It can be seen from this figure that the oxygen concentration and the limiting current value have a linear relationship. Therefore, in an oxygen concentration measuring device equipped with an oxygen sensor 1, a bias voltage of Vw (sixth
(see figure) and detects the limiting current value at that time. It is designed to detect once.

「発明が解決しようとする課題」 ところで、酸素センサ1を使用する上記従来の酸素濃度
測定装置にあっては、第3図破lit B cで示すよ
うに、ヒータ電源投入後、一定のバイアス電源も投入さ
れるようになっており、したがって、ウオームアツプ前
から、すでに、白金電極3 a +3b間には一定のバ
イアス電圧が印加されるようになっていた。このため、
以下の不都合が生じていた。すなわち、ウオームアツプ
終了直後(約30秒経過後)は、空隙4a内の酸素分子
の濃度はキャップ4外の酸素分子の濃度と同じであり、
このため、酸素分子は、通気孔4bを介して外部から補
給を受けることなく、安定化ジルコニアディスク2内を
多量に移動し得る状態にある。これに加えて、ウオーム
アツプ終了直後から、大きなバイアス電圧が作用するた
め、結局、ウオームアツプ終了後、第4図破線Cで示す
ように1.大きな突入電流が発生していた。このため、
安定した出力電流(限界電流)を得るのに多大の時間を
要することが問題となっていた。
"Problem to be Solved by the Invention" By the way, in the above-mentioned conventional oxygen concentration measuring device using the oxygen sensor 1, as shown in FIG. Therefore, a constant bias voltage was already applied between the platinum electrodes 3a and 3b before warm-up. For this reason,
The following inconvenience occurred. That is, immediately after the warm-up ends (after about 30 seconds), the concentration of oxygen molecules inside the gap 4a is the same as the concentration of oxygen molecules outside the cap 4,
Therefore, oxygen molecules are in a state where they can move in large quantities within the stabilized zirconia disk 2 without being supplied from the outside via the vent hole 4b. In addition to this, a large bias voltage is applied immediately after the warm-up is completed, so that after the warm-up is completed, as shown by the broken line C in FIG. A large inrush current was occurring. For this reason,
The problem has been that it takes a lot of time to obtain a stable output current (limit current).

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、突入電
流を防止することにより、迅速かつ正確な測定を行い得
る酸素濃度測定装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an oxygen concentration measuring device that can perform quick and accurate measurements by preventing rush current.

「課題を解決するための手段」 この発明は、酸素イオン伝導性を示す固体電解質層と、
当該固体電解質層の両面に各々形成されたバイアス電極
と、ガス拡散室と、前記固体電解質層を加熱する発熱体
とを有する酸素センサと、始動時、バイアス電圧を緩や
かに上昇させた後、一定にする手段とを具備することに
より、上記課題を解決している。
"Means for Solving the Problems" This invention provides a solid electrolyte layer exhibiting oxygen ion conductivity,
The oxygen sensor includes bias electrodes formed on both sides of the solid electrolyte layer, a gas diffusion chamber, and a heating element that heats the solid electrolyte layer. The above problem is solved by providing a means for doing so.

「作用」 ウオームアツプ完了後、タイマーセット時間内は、バイ
アス電圧は、緩やかに上昇するので、キャップ部の内部
空間に存在する、通気孔の制限を受けることのない余分
な酸素分子は、安定化ジルコニアディスクを通じて緩や
かに排出される。このため、突入電流が発生せず、早期
に安定する。
"Effect" After warm-up is completed, the bias voltage increases gradually within the timer set time, so excess oxygen molecules that exist in the internal space of the cap part and are not restricted by the ventilation holes are stabilized. It is slowly discharged through the zirconia disk. Therefore, no inrush current occurs and the system stabilizes quickly.

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。
"Embodiments" Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例である酸素濃度測定装置の
電気的構成を示すブロック図である。この図において、
6は第5図に示した酸素センサlと同一の構成の酸素セ
ンサである。抵抗7および電流源8は、酸素センサ6の
電気的構成を等節回路で表したものである。すなわち、
抵抗7は第4図におけるヒータ5を表し、また、電流源
8は、同図における安定化ジルコニアディスク2とこの
安定化ジルコニアディスク2の両面に形成された2つの
白金電極3a、3bとを表すものである。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of an oxygen concentration measuring device according to an embodiment of the present invention. In this diagram,
6 is an oxygen sensor having the same configuration as the oxygen sensor 1 shown in FIG. The resistor 7 and the current source 8 represent the electrical configuration of the oxygen sensor 6 as an equinodal circuit. That is,
The resistor 7 represents the heater 5 in FIG. 4, and the current source 8 represents the stabilized zirconia disk 2 and the two platinum electrodes 3a and 3b formed on both sides of the stabilized zirconia disk 2 in the same figure. It is something.

9は、ヒータ5の温度を制御するヒータ制御部である。9 is a heater control section that controls the temperature of the heater 5.

また、lOは、積分回路構成の始動時バイアス電源部で
あり、第2図に示すように、電圧源100とオペアンプ
llOと帰還用コンデンサ120と抵抗130とからな
っている。これにより、電圧源lOOをオン状態にする
と、時間の経過と共に緩やかに上昇する電圧(第3図実
線Ba)を出力するものである。なお、この電圧の上昇
特性は、帰還用コンデンサ120と抵抗130とを適当
に選び、時定数を変よることにより、任意に設定し得る
ものである。11は、定電圧(第3図実線Ba)を出力
する定常バイアス電源部であり、良く知られた定電圧’
2t[が用いられる。12は、タイマであって、バイア
ス電源が没入されると、(すなわち、電圧源100がO
N状態になると)、計時を開始し、計時開始後90秒経
過するとタイマーセットするようになっている。また、
13は、切替えスイッチであり、酸素センサ6と始動時
バイアス電源部lOまたは定常バイアス電源部11との
接続状態をいずれか一方に切替えるためのスイッチであ
る。14は、l/v変換器であって、出力された電流信
号を電圧信号に変換するものである。
Further, IO is a starting bias power supply section having an integral circuit configuration, and as shown in FIG. 2, it is composed of a voltage source 100, an operational amplifier IO, a feedback capacitor 120, and a resistor . As a result, when the voltage source lOO is turned on, it outputs a voltage (solid line Ba in FIG. 3) that gradually increases over time. Note that this voltage increase characteristic can be arbitrarily set by appropriately selecting the feedback capacitor 120 and the resistor 130 and changing the time constant. Reference numeral 11 denotes a constant bias power supply section that outputs a constant voltage (solid line Ba in Figure 3), which is a well-known constant voltage '
2t[ is used. 12 is a timer, and when the bias power supply is turned on (that is, the voltage source 100 is
(When the timer enters the N state), time measurement is started, and a timer is set when 90 seconds have elapsed from the start of time measurement. Also,
Reference numeral 13 denotes a changeover switch for switching the connection state between the oxygen sensor 6 and the starting bias power supply unit 10 or the steady bias power supply unit 11 to either one. 14 is an l/v converter that converts the output current signal into a voltage signal.

以上の構成において、酸素濃度を測定するには、まず、
切替えスイ・tチ13を介して、酸素センサ6および始
動時バイアス電源部10間を接続状態にする。そして、
ヒータ制御部9をON状態にし、ヒータ5に電源を投入
すると共に、酸素センサ6に始動時バイアス電源を投入
する。同時に、タイマ12も計時を開始する。ヒータ電
源投入後、30秒後に、ウオームアツプが完了し、安定
化ジルコニアディスク2は酸素ポンピング作用を行い得
る状態となる。しかしながら、この時点においては、始
動時バイアス電源部10から、白金電極3a、3b間に
印加されるバイアス電圧Ba(m3図)は、未だ、低(
、このため、第4図に示すように、酸素センサ6の出力
電流は微弱である。始動時バイアス電源部lOは、バイ
アス電圧Baを、ウオームアツプ完了後、第3図に示す
曲線に沿って、緩やかに上昇させてゆき、タイマーセッ
ト時間経過直前には、はぼ定常値Vsに達するようにす
る。この間、酸素センサ6の出力電流Aも、第4図に示
すように、バイアス電圧Baの上昇に応じて緩やかに上
昇してゆく。ヒータ’[投入後、90秒経過すると、タ
イマ12はセットアツプ信号を切替えスイッチ13に出
力する。切替えスイッチ13は、セットアツプ信号の供
給を受けると、酸素センサ6および始動時バイアス電源
部10間を遮断状態にし、酸素センサ6および定常バイ
アス電源部11間を接続状態にする。これにより、白金
電極3a、3b間には、以後、一定のバイアス電圧Bb
(第3図)が印加される。このバイアス電圧Bbのレベ
ルは、タイマーセット時間経過直前の始動時バイアス電
源部10の出力電圧(バイアスミ圧)のレベルVsとほ
ぼ同じである。
In the above configuration, to measure oxygen concentration, first,
The oxygen sensor 6 and the starting bias power supply unit 10 are connected via the switch 13. and,
The heater control section 9 is turned on, power is applied to the heater 5, and at the same time, bias power is applied to the oxygen sensor 6 at the time of starting. At the same time, the timer 12 also starts timing. Thirty seconds after the heater power is turned on, warm-up is completed and the stabilized zirconia disk 2 is ready to perform the oxygen pumping action. However, at this point, the bias voltage Ba (Figure m3) applied between the platinum electrodes 3a and 3b from the bias power supply unit 10 during startup is still low (
Therefore, as shown in FIG. 4, the output current of the oxygen sensor 6 is weak. After the warm-up is completed, the starting bias power supply unit IO gradually increases the bias voltage Ba along the curve shown in FIG. 3, and almost reaches the steady-state value Vs just before the timer set time elapses. Do it like this. During this time, the output current A of the oxygen sensor 6 also gradually increases in accordance with the increase in the bias voltage Ba, as shown in FIG. When 90 seconds have passed after the heater is turned on, the timer 12 outputs a set-up signal to the changeover switch 13. When receiving the set-up signal, the changeover switch 13 disconnects the oxygen sensor 6 and the starting bias power supply 10 and connects the oxygen sensor 6 and the steady bias power supply 11. As a result, a constant bias voltage Bb is applied between the platinum electrodes 3a and 3b.
(Fig. 3) is applied. The level of this bias voltage Bb is approximately the same as the level Vs of the output voltage (bias voltage) of the starting bias power supply unit 10 immediately before the timer set time elapses.

以上の構成によれば、キャップ4内の空隙4aに存在す
る、通気孔4bによる拡散の制限を受けることのない余
分な酸素分子は、安定化ジルコニアディスク2を通じて
緩やかに排出されるため、突入電流の発生を防止するこ
とができる。このため、安定化時間を短縮することがで
き、迅速かつ正確な測定が可能となる。
According to the above configuration, excess oxygen molecules existing in the gap 4a in the cap 4 whose diffusion is not restricted by the vent hole 4b are slowly discharged through the stabilized zirconia disk 2, so that an inrush current can be prevented from occurring. Therefore, stabilization time can be shortened, and rapid and accurate measurements can be made.

なお、上述の実施例においては、タイマ12および切替
九スイッチ13により、始動時バイアス電源部10から
定常バイアス電源部11へ切替えるようにした場合につ
いて述べたが、この発明の実施にあたっては、タイマ1
2および切替えスイッチ13は不可欠のものではない。
In the above-described embodiment, a case was described in which the timer 12 and the changeover switch 13 were used to switch from the starting bias power supply section 10 to the steady-state bias power supply section 11.
2 and changeover switch 13 are not essential.

たとえば、第2図に示したと同一構成のバイアス電源の
みによっても、時定数を適当に設定すれば、上述したと
ほぼ同様の効果(第3図において、実線で示した曲線)
を得ることができる。
For example, by using only a bias power supply with the same configuration as shown in Figure 2, if the time constant is set appropriately, almost the same effect as described above can be obtained (the curve shown by the solid line in Figure 3).
can be obtained.

また、上述の実施例においては、始動時°バイアス電圧
を緩やかな曲線に沿って上昇するようにした場合につい
て述べたが、これに代えて、始動時バイアス電圧を徐々
に段階的に増加させるようにしても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the case was described in which the bias voltage at startup was increased along a gentle curve, but instead of this, the bias voltage at startup may be increased gradually in stages. You can also do it.

「発明の効果」 以上の説明から明らかなように、この発明の酸素f4度
測定装置は、始動時、バイアス電圧を緩やかに上昇させ
た後、一定にする手段を具備したものなので、ウオーム
アツプ完了直後でも、ガス拡散室に存在する余分な酸素
分子を、固体電解質層を介して緩やかに排出することが
できる。したがって、突入電流の発生を防止することが
できる。このため、安定化時間を短縮することができ、
迅速かつ正確な測定が可能となる。
"Effects of the Invention" As is clear from the above explanation, the oxygen F4 degree measuring device of the present invention is equipped with a means for gradually raising the bias voltage at startup and then keeping it constant, so that warm-up is completed. Even immediately after, excess oxygen molecules present in the gas diffusion chamber can be slowly discharged through the solid electrolyte layer. Therefore, generation of rush current can be prevented. Therefore, stabilization time can be shortened,
This enables quick and accurate measurements.

したがって、酸欠防止のためや、溶鋼中の酸素fi[2
の測定など、迅速性が要求される場合に適用して好適で
ある。
Therefore, to prevent oxygen deficiency, oxygen fi[2
It is suitable for application in cases where promptness is required, such as measurement of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例である酸素濃度測定装置の
電気的構成を示すプロ・ゾク図、第2図は始動時バイア
ス電源部の電気的構成を示す回路図、第3図は同実施例
および従来の装置におけるバイアス電圧の時間的変動を
示す図、第4図は同実施例および従来の装置における出
力電流の時間的変動を示す図、第5図は同実施例に適用
される酸素センサの構成を示す側断面図、第6図は同酸
素センサの出力電流特性を示す図、第7図は同酸素セン
サの限界電流特性を示す図である。 1.6・・・・・・酸素センサ、2・・・・・・安定化
ジルコニアディスク(固体電解質WI) 、aa、ab
・・・・・・白金電極(バイアス電極)、4・・・・・
・キャップ(ガス拡散室)、4a・・・・・・空隙(ガ
ス拡散室)、4b・・・・・・通気孔、4C・・・・・
・頭板部、5・・・・・・ヒータ(発熱体)、7・・・
・・・抵抗(加熱手段)、8・・・・・・電流源(固体
電解質層、バイアス電極)、9・・・・・・ヒータ制御
部、10・・・・・・始動時バイアス電源部、11・・
・・・・定常バイアス電源部、12・・・・・・タイマ
、13・・・・・・スイ・1チ。 第1図 第2図
Fig. 1 is a professional diagram showing the electrical configuration of an oxygen concentration measuring device that is an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the starting bias power supply section, and Fig. 3 is the same. FIG. 4 is a diagram showing temporal fluctuations in the output current in the embodiment and the conventional device; FIG. 5 is applied to the embodiment. FIG. 6 is a side sectional view showing the configuration of the oxygen sensor, FIG. 6 is a diagram showing the output current characteristics of the oxygen sensor, and FIG. 7 is a diagram showing the limiting current characteristics of the oxygen sensor. 1.6...Oxygen sensor, 2...Stabilized zirconia disk (solid electrolyte WI), aa, ab
...Platinum electrode (bias electrode), 4...
・Cap (gas diffusion chamber), 4a...Gap (gas diffusion chamber), 4b...Vent hole, 4C...
・Headboard part, 5... Heater (heating element), 7...
... Resistance (heating means), 8 ... Current source (solid electrolyte layer, bias electrode), 9 ... Heater control section, 10 ... Bias power supply section at startup , 11...
... Steady bias power supply section, 12 ... Timer, 13 ... Switch 1. Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 酸素イオン伝導性を示す固体電解質層と、当該固体電解
質層の両面に各々形成されたバイアス電極と、ガス拡散
室と、前記固体電解質層を加熱する発熱体とを有する酸
素センサと、 始動時、バイアス電圧を緩やかに上昇させた後、一定に
する手段とを具備したことを特徴とする酸素濃度測定装
置。
[Scope of Claims] An oxygen device comprising a solid electrolyte layer exhibiting oxygen ion conductivity, bias electrodes formed on both sides of the solid electrolyte layer, a gas diffusion chamber, and a heating element that heats the solid electrolyte layer. An oxygen concentration measuring device comprising: a sensor; and means for gradually raising a bias voltage and then keeping it constant at the time of starting.
JP63311235A 1988-12-09 1988-12-09 Instrument for measuring concentration of oxygen Pending JPH02157648A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63311235A JPH02157648A (en) 1988-12-09 1988-12-09 Instrument for measuring concentration of oxygen

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