JPH0622211Y2 - Oxygen sensor - Google Patents
Oxygen sensorInfo
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- JPH0622211Y2 JPH0622211Y2 JP1991107001U JP10700191U JPH0622211Y2 JP H0622211 Y2 JPH0622211 Y2 JP H0622211Y2 JP 1991107001 U JP1991107001 U JP 1991107001U JP 10700191 U JP10700191 U JP 10700191U JP H0622211 Y2 JPH0622211 Y2 JP H0622211Y2
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- solid electrolyte
- electrodes
- heater
- oxygen
- electromotive force
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、固体電解質を利用した
ガス中の酸素濃度検出装置いわゆる酸素センサに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called oxygen sensor for detecting an oxygen concentration in gas using a solid electrolyte.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、一端を閉じた管状体固体電解質の
内外面にＰｔ等の酸素透過性の電極を設け、内面側には
大気導入して基準極とし、外面側を被測定気体に曝し
て、測定極とする酸素センサが提供されている。この酸
素センサは、被測定気体の酸素濃度がゼロ付近で変化す
るときセンサ出力がステップ状に急変するものである。2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen permeable electrode such as Pt is provided on the inner and outer surfaces of a tubular solid electrolyte whose one end is closed, and the inner surface is introduced into the atmosphere to serve as a reference electrode, and the outer surface is exposed to a gas to be measured.
Te, an oxygen sensor for the measurement electrode is provided. This oxygen sensor changes when the oxygen concentration of the measured gas changes near zero.
The sensor output suddenly changes in a step-like manner .
【０００３】また、近年では、ポンプ素子とセンサ素子
とを組み合わせて、より精密に酸素濃度を測定する酸素
センサが提案されている。これらの酸素センサは、低温
時にはヒータによる加熱が必要であるので、従来より、
電極を取り囲む様に固体電解質上に発熱体が設けられて
いた。Further, in recent years, an oxygen sensor has been proposed which measures the oxygen concentration more accurately by combining a pump element and a sensor element. These oxygen sensors require heating with a heater when the temperature is low, so
A heating element was provided on the solid electrolyte so as to surround the electrodes.
【０００４】[0004]
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な構成では、次の様な問題が生ずることがあった。 ヒータの発熱体から電極に電気的リークが発生するこ
とがあり、それによって、センサの出力異常が発生する
ことがあった。また、発熱体が設けられたヒータ基板の
成分が固体電解質側に移動するいわゆるマイグレーショ
ンが発生することがあり、それによって、ヒータや固体
電解質の性能が低下することがあった。However, in such a structure, the following problems may occur. An electrical leak may occur from the heating element of the heater to the electrode, which may cause an abnormal output of the sensor. Further, so-called migration may occur in which components of the heater substrate provided with the heating element move to the solid electrolyte side, which may deteriorate the performance of the heater and the solid electrolyte.
【０００５】また、例えばジルコニア等の固体電解質
の酸素が移動して金属ジルコニウムとなるいわゆるブラ
ックニングが発生することがあり、それによって、固体
電解質の性能が低下することがあった。 ヒータの加熱による熱膨張によって、固体電解質に内
部歪みが生じ、それによってクラックが発生するという
問題があった。このクラックは内部で発生することが多
いので、クラックをチェックする作業が大変である。In addition, oxygen in the solid electrolyte such as zirconia may move to cause so-called blackening to form metallic zirconium, which may deteriorate the performance of the solid electrolyte. There is a problem that internal strain is generated in the solid electrolyte due to thermal expansion due to heating by the heater, and cracks are thereby generated. Since this crack often occurs inside, it is difficult to check the crack.
【０００６】ヒータ或は固体電解質のどちらか一方で
も不具合があると、センサ全体が不良品となってしまう
ので、歩留りが悪いという問題があった。 固体電解質の焼成収縮率とヒータ基板の焼成収縮率と
は違っている。例えば、ジルコニア固体電解質の焼成収
縮率とヒータ基板として広く使用されているアルミナの
焼成収縮率は異なっている。従って、これら異種のセラ
ミックスを一体に焼成すると歪みが生じ、変形・ソリ等
が発生するという問題があった。If there is a defect in either the heater or the solid electrolyte, the entire sensor becomes a defective product, resulting in a problem of low yield. The firing shrinkage of the solid electrolyte is different from that of the heater substrate. For example, the firing shrinkage of zirconia solid electrolyte is different from that of alumina widely used as a heater substrate. Therefore, when these different kinds of ceramics are integrally fired, distortion occurs, which causes deformation and warpage.
【０００７】本考案は、前記課題を解決するためになさ
れ、固体電解質の性能の低下・クラックの発生・焼成時
の変形を防止するとともに、歩留りを向上させることが
できる酸素センサを提供することを目的としてなされ
た。The present invention has been made to solve the above problems, and provides an oxygen sensor capable of preventing the deterioration of the performance of the solid electrolyte, the occurrence of cracks, the deformation during firing, and the improvement of the yield. It was done as a purpose.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達するために
なされた本考案は、 両側に電極を配置した酸素イオン伝導性の固体電解質板
からなる平板状の第１部材と、 該第１部材とは別体に、第１部材と間隙部を介して略平
行に配置した平板状の第２部材と、 該第２部材に、前記第１部材の間隙部側の電極と正対す
る位置に設けた発熱体と を備えるとともに、前記第１部材及び第２部材のー端部
側にて接着され、 前記固体電解質板の両電極間に電圧計もしくは電圧測定
回路を接続して、該両電極間に生じるパルス状起電力を
測定し、該起電力を酸素濃度検出用信号とすることを特
徴とする酸素センサを要旨とする。つまり、本考案の酸素センサは、固体電解質の両電極間
に電圧計や電圧測定回路を接続して、固体電解質の両側
の酸素濃度の違いによって生ずるパルス状起電力、即
ち、被測定気体中の酸素濃度がゼロ付近で変化したとき
に両電極間に生じる起電力を測定し、この起電力を酸素
濃度検出用信号として用いて酸素濃度を検出する形式の
ものであり、（限界電流を測定する形式のものを含め）
両電極間に電源を接続して、強制的に又は制限的にもし
くは制御下に電流を流すことによって酸素濃度を測定す
る形式のセンサではない。 Means for Solving the Problems The present invention, which has been made in order to achieve the above object, comprises a flat plate-shaped first member made of an oxygen ion conductive solid electrolyte plate having electrodes arranged on both sides thereof, and the first member. And a flat plate-shaped second member which is arranged in parallel with the first member with a gap portion therebetween, and a second member provided at a position directly facing the electrode on the gap portion side of the first member. And a voltmeter or a voltage measurement between both electrodes of the solid electrolyte plate, the heating element being attached to the first member and the second member at the ends thereof.
Connect the circuit to generate the pulsed electromotive force generated between the electrodes.
An oxygen sensor is characterized in that it is measured and the electromotive force is used as an oxygen concentration detection signal . In other words, the oxygen sensor of the present invention is designed so that both electrodes of the solid electrolyte are
Connect a voltmeter or voltage measurement circuit to both sides of the solid electrolyte.
Pulsed electromotive force caused by the difference in oxygen concentration of
When the oxygen concentration in the measured gas changes near zero
The electromotive force generated between the two electrodes is measured, and this electromotive force is
Of the type that detects oxygen concentration by using it as a signal for concentration detection
(Including the type that measures the limiting current)
Connect a power supply between both electrodes to force or limit
Or measure the oxygen concentration by passing an electric current under control.
It is not a type of sensor.
【０００９】[0009]
【作用】以上の様に構成された本考案の酸素センサによ
れば、固体電解質板の両電極間に生ずるパルス状起電力
を測定し、該起電力を用いて酸素濃度を検出する。それ
とともに、第１部材及び第２部材別体の構造によって、
マイグレーションやクラック等の発生を防止する。ま
た、固体電解質板の電極と正対して、間隙部を介して発
熱体を近接して配置しているので、電気的漏洩等の障害
を発生することなく、発熱体により直接に被測定ガス及
び電極を加熱できる。それによって、加熱効率が向上
し、ブラックニングが起こり難くなり、始動性を改善で
き、しかも、電極における被測定ガスの拡散を促進でき
るので応答性を速くすることが可能となる。According to the oxygen sensor of the present invention constructed as described above, the pulsed electromotive force generated between both electrodes of the solid electrolyte plate is obtained.
Is measured and the oxygen concentration is detected using the electromotive force. It
With the structure of the first member and the second member separate body,
Prevents migration and cracks. Further, since the heating element is arranged in close proximity to the electrode of the solid electrolyte plate through the gap, the gas to be measured and the measured gas can be directly measured by the heating element without causing any trouble such as electrical leakage. The electrodes can be heated. As a result, heating efficiency is improved , blackening is less likely to occur, startability can be improved, and further diffusion of the gas to be measured in the electrodes can be promoted, so that responsiveness can be accelerated.
【００１０】[0010]
【実施例】以下に本考案の実施例を図面とともに説明す
る。図１ないし図３は実施例の酸素センサを表す。図１
は実施例の酸素センサの断面図を表す。尚、本実施例の
酸素センサは、固体電解質板の両電極間に生ずるパルス
状の起電力を測定し、該起電力を酸素濃度検出用信号と
して用いて酸素濃度を検出する形式のセンサである。 図において１は酸素イオン伝導性の固体電解質からなる
平板であり、該平板の内外面には酸素ガス透過性の電極
２，３が各々付設されている。該電極２，３は、例えば
Ｐｔ等が印刷あるいはメッキ等により縦７mm×横２mmに
形成されたものであり、必要に応じてコート（アルミ
ナ，スピネル共素地等）により保護される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show an oxygen sensor according to an embodiment. Figure 1
Shows a cross-sectional view of the oxygen sensor of the example. Incidentally, in this embodiment
The oxygen sensor is a pulse generated between both electrodes of the solid electrolyte plate.
-Like electromotive force is measured, and the electromotive force is used as an oxygen concentration detection signal.
It is a sensor of the type that detects oxygen concentration by being used. In the figure, 1 is a flat plate made of an oxygen ion conductive solid electrolyte, and oxygen gas permeable electrodes 2 and 3 are attached to the inner and outer surfaces of the flat plate. The electrodes 2 and 3 are made of, for example, Pt by printing or plating to have a length of 7 mm and a width of 2 mm.
It is formed and is protected by a coat (alumina, spinel co-base material, etc.) as necessary.
【００１１】また、前記電極３に面して、（間隙部４を
介して）セラミック製の基板に発熱体７が設けられたヒ
ータ５が配設されている。そして前記平板１とヒータ５
は、０．１mm程度の間隔をあけて接着剤層６にて平板１
の２／３程度が固定されている。なお接着剤は、シリ
カ，アルミナ，ジルコニア質等の無機質耐熱接着剤ある
いはガラスフリット等が採用される。この時平板１とヒ
ータ５との間隔（即ち間隙部４の幅）は、紙，アルミホ
イール，テープ等の市販品あるいは正規のすきまゲージ
を用いて約０．１mmに調整される。なお４ａは開口部で
ある。A heater 5 having a heating element 7 provided on a ceramic substrate (via a gap portion 4) is provided facing the electrode 3. And the flat plate 1 and the heater 5
Is a flat plate 1 with an adhesive layer 6 at intervals of about 0.1 mm.
About 2/3 of that is fixed. As the adhesive, an inorganic heat resistant adhesive such as silica, alumina, zirconia, or glass frit is used. At this time, the distance between the flat plate 1 and the heater 5 (that is, the width of the gap 4) is adjusted to about 0.1 mm by using a commercially available product such as paper, aluminum wheel, tape, or a regular clearance gauge. In addition, 4a is an opening.
【００１２】平板１内外面に付設された電極２，３は、
電圧計８の各端子イに各々接続され、一方ヒータ５内の
発熱線７は、直流電源９の端子ロに接続されている。発
熱線７はＰｔあるいはＷ等の印刷又は線の埋め込みによ
りヒータ５内に設けられている。そして１０は台部であ
り、センサを所望の測定場所に固定するためのものであ
る。The electrodes 2 and 3 attached to the inner and outer surfaces of the flat plate 1 are
The heating wire 7 in the heater 5 is connected to each terminal B of the voltmeter 8, while the heating wire 7 in the heater 5 is connected to the terminal B of the DC power supply 9. The heating wire 7 is provided in the heater 5 by printing Pt or W or embedding a wire. Reference numeral 10 is a base portion for fixing the sensor to a desired measurement place.
【００１３】次に図２に図１のＸ−Ｘ横断面図を示す。
平板１内外面には電極２，３が各々付設され、接着剤層
６によりヒータ基板５が平板１に固定されている。図３
は平板１及びヒータ５の拡大図である。図において、電
極２は先端部がやや広くされており、それに応じて発熱
線７も先端部が円周状にされ、さらに鋸歯状に形成され
ている。つまり、発熱線７の先端側には、実際に発熱を
行なう円周状の発熱部７ａが形成され、この発熱部７ａ
と端子ロとを接続して、導電性の発熱リード部７ｂが形
成されている。また、平板１及びヒータ５下部には固定
用の台部１０が設けられ、平板１には端子イが接続さ
れ、一方、ヒータ５には端子ロが接続されている。Next, FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
Electrodes 2 and 3 are attached to the inner and outer surfaces of the flat plate 1, and the heater substrate 5 is fixed to the flat plate 1 by an adhesive layer 6. Figure 3
FIG. 3 is an enlarged view of the flat plate 1 and the heater 5. In the figure, the tip of the electrode 2 is made slightly wider, and accordingly the tip of the heating wire 7 is also formed in a circular shape and further formed in a sawtooth shape. That is, a circumferential heat generating portion 7a that actually generates heat is formed on the tip side of the heat generating wire 7, and the heat generating portion 7a is formed.
And a terminal B are connected to each other to form a conductive heating lead portion 7b. Further, a fixing base 10 is provided below the flat plate 1 and the heater 5, and the flat plate 1 is connected to the terminal a, while the heater 5 is connected to the terminal b.
【００１４】次に本実施例を、自動車の空燃比センサと
して適用した場合の該センサの動作を説明する。 最初何等かの通常の手段で、燃料制御系のアクチュエー
タをリーン（λ＞１）からリッチ（λ＜１）またはその
逆の変化を生じるように切り換えるとする。すると、セ
ンサは、もし排ガスの空燃比λがリッチからリーンに変
化するときはλ＝１を切った時点で、図４に示すごとき
急峻な正のパルス電圧を出力し、一方、もしリーンから
リッチに変化するときはλ＝１を切った時点で急峻な負
のパルス電圧を出力する。この正の出力又は負の出力を
生じた時に、燃料制御系のアクチュエータを切り換える
信号を与え、リッチ側へまたはリーン側へアクチュエー
タの切り換えを行ない、以後それを繰り返すことにより
空燃比をλ＝１の近傍に制御することができるのであ
る。Next, the operation of the present embodiment when it is applied as an air-fuel ratio sensor for an automobile will be described. Initially, it is assumed that the actuator of the fuel control system is switched to cause a change from lean (λ> 1) to rich (λ <1) or vice versa by some conventional means. Then, when the air-fuel ratio λ of the exhaust gas changes from rich to lean, the sensor outputs a steep positive pulse voltage as shown in FIG. When changing to, a steep negative pulse voltage is output when λ = 1 is cut. When this positive output or negative output is generated, a signal for switching the actuator of the fuel control system is given, and the actuator is switched to the rich side or the lean side, and thereafter, the above operation is repeated to make the air-fuel ratio λ = 1. It can be controlled in the vicinity.
【００１５】本実施例の動作を図１と図４に基づいて更
に詳細に説明する。 図４において、時点ｔ1以前にては排気中の酸素濃度は
低い、即ちリッチ（λ＜１）であるとする。まず時点ｔ
1にて排気中の酸素濃度が増加し始めると、間隙部４の
排気中の酸素濃度と外部排気中の酸素濃度とにおくれが
生じているので、正の起電力が電極２，３間にパルス状
に発生する。その結果、アクチュエータがリーン側から
リッチ側に切り換えられるが、そうすると、今度は酸素
濃度が濃くなり始め、時点ｔ2で再度リッチ側へ入る
と、間隙部４と外部排気との濃度差の時間的おくれのた
めに、パルス状の負の出力を発生するので、これによっ
てアクチュエータをリッチ側からリーン側に切り換え
る。この様にして排ガスはλ＝１の近傍に自動的に制御
される。尚、図４において、時刻ｔは、最大起電力の８
０％以上の起電力を発生している期間の時期、即ち、パ
ルス状の出力の発生タイミングを示している。The operation of this embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 4. In FIG. 4, it is assumed that the oxygen concentration in the exhaust gas is low, that is, rich (λ <1) before the time point t 1 . First, time point t
When the oxygen concentration in the exhaust gas starts to increase at 1 , the positive oxygen electromotive force is generated between the electrodes 2 and 3 because the oxygen concentration in the exhaust gas in the gap 4 and the oxygen concentration in the external exhaust gas are deteriorated. It occurs in a pulse shape. As a result, the actuator is switched from the lean side to the rich side. Then, when the oxygen concentration starts to increase this time, and when it enters the rich side again at time t 2 , the concentration difference between the gap portion 4 and the external exhaust gas with respect to time changes. Since a negative output in the form of a pulse is generated due to the damage, this switches the actuator from the rich side to the lean side. In this way, the exhaust gas is automatically controlled in the vicinity of λ = 1. In addition, in FIG. 4, the time t is the maximum electromotive force of 8
The period of time when the electromotive force of 0% or more is generated, that is, the power
Shows the generation timing of the pulse-like output.
【００１６】以上詳述したごとく本実施例が構成されて
いることにより、大気を導入するための構造を省略で
き、酸素センサを簡略化し得る。それ故に、水等の侵入
を防止でき信頼性を向上できる。また、製造時の歩留り
が向上し、省資源となり、取り付けが容易で、しかも軽
量である。By configuring this embodiment as described in detail above, the structure for introducing the atmosphere can be omitted and the oxygen sensor can be simplified. Therefore, invasion of water and the like can be prevented and reliability can be improved. In addition, the yield at the time of manufacturing is improved, resources are saved, installation is easy, and the weight is light.
【００１７】また、平板１に極めて接近してヒータ５を
配置し、しかも電極３付近に発熱部７ａを設けることが
できるので、良好なる熱効率を得ることができる。 更に、本実施例では、固体電解質の平板１とは別体にヒ
ータ５を配置しているので、下記の効果がある。即ち、 ヒータ５から電極に電気的リークが発生することがな
いので、センサの出力異常が発生することがない。ま
た、上述したマイグレーションやブラックニングが発生
することがないので、ヒータ５や固体電解質の性能が低
下することが防止される。Further, in close proximity to the flat plate 1 is disposed a heater 5, and since it is possible to provide the heating portion 7 a near electrode 3, it is possible to obtain an excellent Naru thermal efficiency. Further, in this embodiment, since the heater 5 is arranged separately from the flat plate 1 of the solid electrolyte, the following effects are obtained. That is, since no electrical leakage occurs from the heater 5 to the electrodes, no sensor output abnormality occurs. Further, since the above-mentioned migration and blackening do not occur, it is possible to prevent the performance of the heater 5 and the solid electrolyte from being deteriorated.
【００１８】ヒータ５の加熱による熱膨張によって、
固体電解質に内部歪みが生じ難いので、クラックの発生
が防止できる。 ヒータ５或は固体電解質のどちらか一方に不具合があ
っても、良品同士を使用してセンサを製造できるので、
歩留りが向上するという利点がある。Due to the thermal expansion due to the heating of the heater 5,
Since internal strain is unlikely to occur in the solid electrolyte, it is possible to prevent the occurrence of cracks. Even if either the heater 5 or the solid electrolyte is defective, the sensor can be manufactured by using non-defective products.
There is an advantage that the yield is improved.
【００１９】固体電解質とヒータ５の基板との焼成収
縮率が異なっていても、焼成時に歪みがないので、変形
やソリ等の不具合が発生することがない。 更に、固体電解質の電極に間隙部を介してヒータ５
（特に発熱部７ａ）を近接して配置しているので、ヒー
タ５の発熱部７ａにより直接に被測定ガス及び電極を加
熱できる。Even if the solid electrolyte and the substrate of the heater 5 have different firing shrinkages, there is no distortion during firing, so that problems such as deformation and warpage do not occur. Furthermore, the heater 5 is provided to the electrode of the solid electrolyte via the gap.
Since (especially the heat generating portion 7a) is arranged close to each other, the gas to be measured and the electrode can be directly heated by the heat generating portion 7a of the heater 5.
【００２０】また、電極における被測定ガスの拡散を
促進できるので、応答性を速くすることができる。 そして、被測定気体、例えば自動車の排気中の酸素濃
度が急激に変動する場合には、応答性の良好な出力が得
られ、そのため排気のλはλ＝１からあまりかけ離れな
い狭い値の範囲内で制御でき、よって、浄化能力が向上
する。更に、パルス信号であるからデジタル処理に容易
に利用できる。 加熱効率が高いので、始動性がよく。また、電池等の
限られた容量の電源の負担を軽減するという利点がある
とともに、センサの長寿命化に寄与する。また、本実施例のセンサは、固体電解質の両電極間に
発生するパルス状起電力を測定し、この起電力を酸素濃
度検出用信号として用いて酸素濃度を検出するので、構
造が簡単であるにもかかわらず、好適に酸素濃度を検出
することができるという特長がある。更に、複雑な構成
を必要としないので、製造が容易でしかも故障も少ない
という利点がある。 Further, since the diffusion of the gas to be measured in the electrode can be promoted, the responsiveness can be increased. When the oxygen concentration in the gas to be measured, such as the exhaust gas of an automobile, fluctuates rapidly, an output with good responsiveness is obtained, so that the λ of the exhaust gas is within a narrow value range that is not far from λ = 1. Can be controlled by, and the purification capacity is improved. Furthermore, since it is a pulse signal, it can be easily used for digital processing. Since the heating efficiency is high, the startability is good. In addition, there is an advantage that the load of a limited-capacity power source such as a battery is reduced, and it also contributes to extending the life of the sensor. In addition, the sensor of the present embodiment is provided between the electrodes of the solid electrolyte.
The pulsed electromotive force generated is measured, and this electromotive force is measured as the oxygen concentration.
The oxygen concentration is detected by using the
Suitable for detecting oxygen concentration despite its simple structure
It has the feature that it can be done. Furthermore, the complicated configuration
Is easy to manufacture, and there are few breakdowns.
There is an advantage.
【００２１】[0021]
【考案の効果】本考案の酸素センサでは、発熱体を備え
た第２部材が別体に、広い面積にわたって接合されてい
るので接合力が高く丈夫であり、しかも発熱体から電極
に電気的リークが発生することがなく、センサの出力異
常が発生することがない。According to the oxygen sensor of the present invention, since the second member having the heating element is separately bonded to a large area, the bonding force is high and the electrode is electrically leaked from the heating element to the electrode. Does not occur, and the output abnormality of the sensor does not occur.
【００２２】また、マイグレーションやブラックニング
が発生することがないので、発熱体や固体電解質の性能
が低下することが防止される。更に、発熱体の加熱によ
る熱膨張によって、固体電解質に内部歪みが生じ難いの
で、クラックの発生が防止できる。Further, since migration and blackening do not occur, it is possible to prevent the performance of the heating element and the solid electrolyte from deteriorating. Furthermore, internal expansion is unlikely to occur in the solid electrolyte due to thermal expansion due to heating of the heating element, so that cracking can be prevented.
【００２３】その上、発熱体或は固体電解質のどちらか
一方でも不具合があっても、良品同士を使用してセンサ
を製造できるので、歩留りが向上するという効果があ
る。また、焼成時の歪みによる変形やソリ等が発生する
ことが殆どなくなった。 更に、固体電解質板の電極に正対して、間隙部を介して
発熱体を近接して配置しているので、この発熱体により
直接に被測定ガス及び電極を加熱できる。従って、加熱
効率が高く、始動性に優れ、しかも電池等の限られた容
量の電源の負担を軽減するという利点がある。また、電
極における被測定ガスの拡散を促進できるので、応答性
を速くすることができるという顕著な効果を奏する。特
に、ガス状態の変動が激しい例えば自動車の排ガスの空
燃比制御に使用する場合は、極めて浄化能力が向上する
という利点がある。また、本考案の酸素センサは、固体電解質の両電極間に
発生するパルス状起電力を測定し、この起電力を酸素濃
度検出用信号として用いて酸素濃度を検出するので、構
造が簡単であるにもかかわらず、好適に酸素濃度を検出
することができるという特長がある。更に、複雑な構成
を必要としないので、製造が容易でしかも故障も少ない
という利点がある。 In addition, even if there is a defect in either the heating element or the solid electrolyte, it is possible to manufacture the sensor by using non-defective products, so that the yield is improved. In addition, there is almost no occurrence of deformation or warpage due to strain during firing. Further, since the heating element is arranged in close proximity to the electrode of the solid electrolyte plate via the gap, it is possible to directly heat the gas to be measured and the electrode by the heating element. Therefore, there are advantages that the heating efficiency is high, the startability is excellent, and the load on the power source having a limited capacity such as a battery is reduced. Further, since the diffusion of the gas to be measured in the electrode can be promoted, the remarkable effect that the responsiveness can be increased is obtained. In particular, when it is used for air-fuel ratio control of exhaust gas of an automobile, for example, where the gas state fluctuates significantly, there is an advantage that the purification capacity is extremely improved. In addition, the oxygen sensor of the present invention has a structure in which the solid electrolyte
The pulsed electromotive force generated is measured, and this electromotive force is measured as the oxygen concentration.
The oxygen concentration is detected by using the
Suitable for detecting oxygen concentration despite its simple structure
It has the feature that it can be done. Furthermore, the complicated configuration
Is easy to manufacture, and there are few breakdowns.
There is an advantage.
【図１】実施例の酸素センサの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an oxygen sensor of an example.
【図２】図１のＸ−Ｘ横断面図である。2 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
【図３】平板及びヒータの拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a flat plate and a heater.
【図４】電圧計の電圧の時間的変化を表すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing a temporal change in voltage of a voltmeter.
１…平板 ２，３…電極 ４…間隙部 ５…ヒータ ６…接着剤層 ７…発熱線 ７ａ…発熱部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flat plate 2, 3 ... Electrode 4 ... Gap 5 ... Heater 6 ... Adhesive layer 7 ... Exothermic wire 7a ... Exothermic part
Claims (1)
の固体電解質板からなる平板状の第１部材と、 該第１部材とは別体に、第１部材と間隙部を介して略平
行に配置した平板状の第２部材と、 該第２部材に、前記第１部材の間隙部側の電極と正対す
る位置に設けた発熱体と を備えるとともに、前記第１部材及び第２部材のー端部
側にて接着され、 前記固体電解質板の両電極間に電圧計もしくは電圧測定
回路を接続して、該両電極間に生じるパルス状起電力を
測定し、該起電力を酸素濃度検出用信号とすることを特
徴とする酸素センサ。1. A flat plate-shaped first member made of an oxygen ion conductive solid electrolyte plate having electrodes arranged on both sides thereof, and a member separate from the first member and substantially parallel to the first member with a gap therebetween. And a plate-shaped second member disposed on the second member, and a heating element provided on the second member at a position directly facing the electrode on the gap side of the first member. -Adhered at the end side, a voltmeter or voltage measurement between both electrodes of the solid electrolyte plate
Connect the circuit to generate the pulsed electromotive force generated between the electrodes.
An oxygen sensor characterized by measuring and using the electromotive force as an oxygen concentration detection signal .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991107001U JPH0622211Y2 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Oxygen sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991107001U JPH0622211Y2 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Oxygen sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0496056U JPH0496056U (en) | 1992-08-20 |
| JPH0622211Y2 true JPH0622211Y2 (en) | 1994-06-08 |
Family
ID=31853317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991107001U Expired - Lifetime JPH0622211Y2 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Oxygen sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622211Y2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004085493A (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Kyocera Corp | Oxygen sensor element |
| JP2004085494A (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Kyocera Corp | Oxygen sensor element |
| JP3898603B2 (en) * | 2002-08-28 | 2007-03-28 | 京セラ株式会社 | Oxygen sensor element |
| JP2004226310A (en) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Kyocera Corp | Oxygen sensor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60129655A (en) * | 1983-12-17 | 1985-07-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Oxygen sensor |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP1991107001U patent/JPH0622211Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0496056U (en) | 1992-08-20 |
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