JPS59170723A - 空燃比センサ - Google Patents
空燃比センサInfo
- Publication number
- JPS59170723A JPS59170723A JP58044206A JP4420683A JPS59170723A JP S59170723 A JPS59170723 A JP S59170723A JP 58044206 A JP58044206 A JP 58044206A JP 4420683 A JP4420683 A JP 4420683A JP S59170723 A JPS59170723 A JP S59170723A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- circuit
- electrode
- fuel ratio
- air
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4062—Electrical connectors associated therewith
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明に、エンジンの状態全検出するセンサに係り、和
に、エンジンへ供給された空気−燃料の混合比全検出す
るために用いる排気ガス中に含1nる酸素濃度に検出す
る空燃比センサに関する。
に、エンジンへ供給された空気−燃料の混合比全検出す
るために用いる排気ガス中に含1nる酸素濃度に検出す
る空燃比センサに関する。
公知の空燃比センサは、例えは、特開昭53−4596
に示されるように、r賃累イオンに伝導する固体電解質
の両面に対向する霜:q9を設け、該′市イ?ン・の一
方を大気(L接)法させ、−JZ訳詞排ガス中酸Aミ濃
度の比に応じた′重圧全上記1h:極間に生いK 、4
Fろものである。
に示されるように、r賃累イオンに伝導する固体電解質
の両面に対向する霜:q9を設け、該′市イ?ン・の一
方を大気(L接)法させ、−JZ訳詞排ガス中酸Aミ濃
度の比に応じた′重圧全上記1h:極間に生いK 、4
Fろものである。
[7かしながら、この工9な空気−燃料比センサでは大
気中の酸素濃度に基準として4」iガスの状態が検出さ
れてし捷うものであ1つ、排ガスの検出基準に変えるこ
とはできないものであった。し7たかつて理論空・燃比
の条件でステノゾ状にψ゛化する1P1力が得られるの
みで、この条件74さえるごとL士で外なかった。
気中の酸素濃度に基準として4」iガスの状態が検出さ
れてし捷うものであ1つ、排ガスの検出基準に変えるこ
とはできないものであった。し7たかつて理論空・燃比
の条件でステノゾ状にψ゛化する1P1力が得られるの
みで、この条件74さえるごとL士で外なかった。
そこで、第1図に示す如く、一枚の固体屯、’KI!−
、j41体3の一面においてそnそ扛市1気的に分へ1
7.された第1市、(夕p1 寂よび第2 ’%模P2
が形成され、他面におい℃、AiJ配第配電1電砲1〕
12′目N%LP、2 と対向する形態にて第3電’P
P s を形成シ2、前記第3の′解極に電流を流し
て前記固体′1杭屑質体r力1]熱できるようにしたも
のが発明されている。この固体電解質体の材料はたとえ
ば支定化ゾルコニア等からなるもので、グリーンシート
工法等により形成、されp0安定化剤にはイッ) IJ
ア、カルンア等焼結助剤としてアルミナ、ンリカ等が配
イナされるものである。
、j41体3の一面においてそnそ扛市1気的に分へ1
7.された第1市、(夕p1 寂よび第2 ’%模P2
が形成され、他面におい℃、AiJ配第配電1電砲1〕
12′目N%LP、2 と対向する形態にて第3電’P
P s を形成シ2、前記第3の′解極に電流を流し
て前記固体′1杭屑質体r力1]熱できるようにしたも
のが発明されている。この固体電解質体の材料はたとえ
ば支定化ゾルコニア等からなるもので、グリーンシート
工法等により形成、されp0安定化剤にはイッ) IJ
ア、カルンア等焼結助剤としてアルミナ、ンリカ等が配
イナされるものである。
この第1図に示す如き構成?有する空燃比センサの具体
的例が第21ネ4(a)、 (b)、 (c)に示さ肛
ている。
的例が第21ネ4(a)、 (b)、 (c)に示さ肛
ている。
第2図(a)は平面図、第2図(b)は断面図、第2図
(C)は底面図を示している。固体電解質体3の主表面
にはたとえば触媒性能?・角する白金族材♀多孔膜状に
形成するため、厚膜責金属導体ペースト衾全面に印刷、
焼成する方法で導体層に形成した鏝、蛇行状の溝52形
成することにより、そrそ扛市気的(τ・前縁さ:fl
fL第1′I(コア極P2、および第2 ′7iH:
々但P2が形成さ扛ている。このような第1電極P1、
第2T(f、4〆vP2が形成さflた固体正解1↓体
3の一端辺近傍には、前記第1 iIj極P極上1上ン
デインクバッドL(1、第2 ′if、欅P 2上にボ
ンティングバラ:・■32 が形成さi+−でいる。こ
の、l:9なボンデインクバッドとしてはたとえば白金
導1本ペースト?印ζ1111、焼成して形成されるも
のでちる。さらに、固体電解質体3の主表面には前記第
1電極1)1、第2電極P2に被って多孔澗セラミック
層6が被覆されている、この多孔貝セラミック層6け、
第1電極PI 、第2電極P2が11接4升カスにに1
虫n、ろの全防止するための1@であり、前記排ガスに
対する透過性、触媒性能′fr:哨するほか、11■記
同体電解質体3とほぼ同じ熱膨張係数に有する材料から
なっている。
(C)は底面図を示している。固体電解質体3の主表面
にはたとえば触媒性能?・角する白金族材♀多孔膜状に
形成するため、厚膜責金属導体ペースト衾全面に印刷、
焼成する方法で導体層に形成した鏝、蛇行状の溝52形
成することにより、そrそ扛市気的(τ・前縁さ:fl
fL第1′I(コア極P2、および第2 ′7iH:
々但P2が形成さ扛ている。このような第1電極P1、
第2T(f、4〆vP2が形成さflた固体正解1↓体
3の一端辺近傍には、前記第1 iIj極P極上1上ン
デインクバッドL(1、第2 ′if、欅P 2上にボ
ンティングバラ:・■32 が形成さi+−でいる。こ
の、l:9なボンデインクバッドとしてはたとえば白金
導1本ペースト?印ζ1111、焼成して形成されるも
のでちる。さらに、固体電解質体3の主表面には前記第
1電極1)1、第2電極P2に被って多孔澗セラミック
層6が被覆されている、この多孔貝セラミック層6け、
第1電極PI 、第2電極P2が11接4升カスにに1
虫n、ろの全防止するための1@であり、前記排ガスに
対する透過性、触媒性能′fr:哨するほか、11■記
同体電解質体3とほぼ同じ熱膨張係数に有する材料から
なっている。
さらに、固体電解質体3の表面には、第2図(C)に示
すように、たとえは金等の弱触媒性才たは非触媒性の耐
熱性を有する厚膜貴金属導体ペーストに全面に印刷、焼
成する方法で導体層を形成した鏝、くし型の溝?形成す
ることじより一端から他端にかけて細線状の゛詑行配瞠
がな恣几る導体層が形成されている。、そして、この導
体層の各端上にばそnそね、ボンデインクバッドB3+
、 B3□が形成されている。甘た、固1本1i、丹
臀′面3の裏面にはAiJ記第3電極P、を洲って気密
質十シミツクj曽7が彼□覆されている。この気密負セ
ラミック層7のIA賃は化学的に安定で電気絶縁性の良
好なガラスを基体とするセラミック(奈加材とし、その
組織(・−を独立気孔あるいに1、無気孔質か1つなる
ものである1、このよ′)な材:m衾Jシく夛くづ−る
ことにより、plトカスVよす1)、3%秘P 3に触
n−6の全防止でき、i fc、第2 ′r’5T、
4’<、に■〕2、第3電惨P1間に酸素イオンの移動
を行なわせた際に、第3′屯極P、と固体電解幼体3と
の胃、11ビ・、Q敵累イオン濃f@が排ガス中に拡F
ltしC8化してし1うの2防止できるものである。
すように、たとえは金等の弱触媒性才たは非触媒性の耐
熱性を有する厚膜貴金属導体ペーストに全面に印刷、焼
成する方法で導体層を形成した鏝、くし型の溝?形成す
ることじより一端から他端にかけて細線状の゛詑行配瞠
がな恣几る導体層が形成されている。、そして、この導
体層の各端上にばそnそね、ボンデインクバッドB3+
、 B3□が形成されている。甘た、固1本1i、丹
臀′面3の裏面にはAiJ記第3電極P、を洲って気密
質十シミツクj曽7が彼□覆されている。この気密負セ
ラミック層7のIA賃は化学的に安定で電気絶縁性の良
好なガラスを基体とするセラミック(奈加材とし、その
組織(・−を独立気孔あるいに1、無気孔質か1つなる
ものである1、このよ′)な材:m衾Jシく夛くづ−る
ことにより、plトカスVよす1)、3%秘P 3に触
n−6の全防止でき、i fc、第2 ′r’5T、
4’<、に■〕2、第3電惨P1間に酸素イオンの移動
を行なわせた際に、第3′屯極P、と固体電解幼体3と
の胃、11ビ・、Q敵累イオン濃f@が排ガス中に拡F
ltしC8化してし1うの2防止できるものである。
この3L9に構成した空燃比センサは、筆1. =li
8ratζPl\4.3 ”(飢I、 P 3 :1r
:+こ−、両極)固体?’4 )j4 %体3とq)界
を川における1e素濃度比に比例した出力e*’l’、
圧が発生する」二うにな乙。第2′串7極P2、戸f)
、3Φ≠(j9゜どの間に酸素イオンの移動がある」ハ
合、月1.2′イ?砕]、’2’l¥(niでは酸素イ
オンと酸素ガスとの儂換が行なイ′)わ、さらにj宛素
ガスは多孔f′↓セラミックiyt’i 6牙介して排
ガス中に拡¥1ヶするようになる1、なお、一般にd屋
り′出7・1躯P3は紀1祇極P1、第2′1・悩P2
と比べて触媒1生能比が入さい場合に、出力電圧感度
がより以上に^提ることか判っている1、さらVこ、第
3電極P、は排ガスからは隔離され、その界面の隙素分
圧は全てi′:9.素イオンの移送によるものとすると
き検出すべき空燃比積度が向上jることが判っている。
8ratζPl\4.3 ”(飢I、 P 3 :1r
:+こ−、両極)固体?’4 )j4 %体3とq)界
を川における1e素濃度比に比例した出力e*’l’、
圧が発生する」二うにな乙。第2′串7極P2、戸f)
、3Φ≠(j9゜どの間に酸素イオンの移動がある」ハ
合、月1.2′イ?砕]、’2’l¥(niでは酸素イ
オンと酸素ガスとの儂換が行なイ′)わ、さらにj宛素
ガスは多孔f′↓セラミックiyt’i 6牙介して排
ガス中に拡¥1ヶするようになる1、なお、一般にd屋
り′出7・1躯P3は紀1祇極P1、第2′1・悩P2
と比べて触媒1生能比が入さい場合に、出力電圧感度
がより以上に^提ることか判っている1、さらVこ、第
3電極P、は排ガスからは隔離され、その界面の隙素分
圧は全てi′:9.素イオンの移送によるものとすると
き検出すべき空燃比積度が向上jることが判っている。
このため、V43 %’、 %、 p 3と同体出、$
何体3との界面で可及的表面積に大きくとり、互いに1
^械的、K気化学的に密着していることが好ましい。
何体3との界面で可及的表面積に大きくとり、互いに1
^械的、K気化学的に密着していることが好ましい。
前記空燃比センサの製造方法の一例に以下示1と、ウェ
ーハ板?用意し、この−伐のウェー/・板は60 X
60m+2、チップ板寸法は5 X 10arm2の7
2ヶ取りとする。2エーハ)反の117さは0.25
+u+と1−、レーザによるスクライビング市カケ軽(
威するとと’o IC1固体’K 踏’Jj4体r排ガ
ス中で3 clo cに>i?、 IA;’1度制値す
るの(C要する加熱電力を4W以下に低涯する。ウェー
/・板は第1.第2電極として白金、第3電f側として
金?それそね内向にスパッタリンダすることによって膜
厚15μII〕に形1.’lj2 L/、?塾処理後保
護膜として白金1lillに安定化ジルコニアを、金側
に7リカと安定化ジルコニアに同1i−i:比混合した
ものをそれぞ扛高周波スパッタリングにより05〜l、
371mの膜として形成し熱処理して強化する。
ーハ板?用意し、この−伐のウェー/・板は60 X
60m+2、チップ板寸法は5 X 10arm2の7
2ヶ取りとする。2エーハ)反の117さは0.25
+u+と1−、レーザによるスクライビング市カケ軽(
威するとと’o IC1固体’K 踏’Jj4体r排ガ
ス中で3 clo cに>i?、 IA;’1度制値す
るの(C要する加熱電力を4W以下に低涯する。ウェー
/・板は第1.第2電極として白金、第3電f側として
金?それそね内向にスパッタリンダすることによって膜
厚15μII〕に形1.’lj2 L/、?塾処理後保
護膜として白金1lillに安定化ジルコニアを、金側
に7リカと安定化ジルコニアに同1i−i:比混合した
ものをそれぞ扛高周波スパッタリングにより05〜l、
371mの膜として形成し熱処理して強化する。
この際、保腹膜はボンディングバンドの部分においては
マスキングにより着膜しない。その後、レーザによりチ
ップ板に切り出す。ボンディングバンドにステンレス鋼
のリード倉ワイヤホン戸イングし、こ肛全栓体に取付け
た後、安定化ジルコニアに両面にプラズマ6射する− 次に、このように構成した空燃比センサの雁べ亜1力法
について第3図を用いて説明する。固体型)眸質体の裏
面のボンディングバンドHs+ 、 B 321i41
に定温度i1i+1飢1加熱電源8が接続され、両電極
間抵抗が一定となるように、ボンテインダバソトBs2
’tベース電位として負帰還tlll師されるようβ二
なっている。ホンディングバッドB2、ホンディングパ
ン1−832間に足1(1,流電源9が接続さ才L1第
2 ’*I:<、 1.りP、と第:3 ’d9極P極
上31bjの固体箱、渭′N捧31ぺを所定の酸素イオ
ンが流)Lるよつt′こホンデインクバノIB、2欠ベ
ースとじて負M’i )討:i!:I仰”される尤つ(
/こなっている。さしに、第1電惨P、のポンティ/ダ
ハノドB、、Bfび第3電極P、のボンディングバンド
[へ2とのjilに空燃比佃号奢j方装のンヘ7シ・(
・テ:増幅するための検出増幅器10が接続さ扛ている
。
マスキングにより着膜しない。その後、レーザによりチ
ップ板に切り出す。ボンディングバンドにステンレス鋼
のリード倉ワイヤホン戸イングし、こ肛全栓体に取付け
た後、安定化ジルコニアに両面にプラズマ6射する− 次に、このように構成した空燃比センサの雁べ亜1力法
について第3図を用いて説明する。固体型)眸質体の裏
面のボンディングバンドHs+ 、 B 321i41
に定温度i1i+1飢1加熱電源8が接続され、両電極
間抵抗が一定となるように、ボンテインダバソトBs2
’tベース電位として負帰還tlll師されるようβ二
なっている。ホンディングバッドB2、ホンディングパ
ン1−832間に足1(1,流電源9が接続さ才L1第
2 ’*I:<、 1.りP、と第:3 ’d9極P極
上31bjの固体箱、渭′N捧31ぺを所定の酸素イオ
ンが流)Lるよつt′こホンデインクバノIB、2欠ベ
ースとじて負M’i )討:i!:I仰”される尤つ(
/こなっている。さしに、第1電惨P、のポンティ/ダ
ハノドB、、Bfび第3電極P、のボンディングバンド
[へ2とのjilに空燃比佃号奢j方装のンヘ7シ・(
・テ:増幅するための検出増幅器10が接続さ扛ている
。
そして、前記定温度制御加熱電源8、定市流電<b’A
9、および検出増幅器10はシークンザ11によって定
めらfした手順にしたがって作41hするようになって
いる。
9、および検出増幅器10はシークンザ11によって定
めらfした手順にしたがって作41hするようになって
いる。
次に、前記ンーケンサの作動について説、明す−る。
第4図に示すように、固体′rL解質体3内に第2電、
浄P2から酸素イ24ンを妃している甥1シ:1と、第
1電極P1 で哉素濃度奢耐測している時間とは〕X宜
な比+でタイムンア11ングするとともに、必誠に応じ
て酸素濃度計測時((は、第3電極))3からの力0熱
電流は遮断するようになっている。
浄P2から酸素イ24ンを妃している甥1シ:1と、第
1電極P1 で哉素濃度奢耐測している時間とは〕X宜
な比+でタイムンア11ングするとともに、必誠に応じ
て酸素濃度計測時((は、第3電極))3からの力0熱
電流は遮断するようになっている。
また、第5図に示すように、第1 s修P、と第2′七
極Jノ、とに時間的て交互に、第3電1.剣P、とノi
HI t’fL酸素イ;Aン’!!l: ?+it、−
r トド+ ニ、酸素i農tf3.’、 ノd’l−!
it・]は前記の酸素イオンを流さない時114]帝内
に、第1電極P1 と第2電1へ]〕、とケ交かに行な
り工つ・:(なっている。
極Jノ、とに時間的て交互に、第3電1.剣P、とノi
HI t’fL酸素イ;Aン’!!l: ?+it、−
r トド+ ニ、酸素i農tf3.’、 ノd’l−!
it・]は前記の酸素イオンを流さない時114]帝内
に、第1電極P1 と第2電1へ]〕、とケ交かに行な
り工つ・:(なっている。
このよ′9に丁几ば、ヒータ7第311神’y P 、
、 と711を用することによりセンサ全直接力り?
込でき1.、−!−/ジンの低温始・4・力面後から作
!Itυ坏せることができろ。
、 と711を用することによりセンサ全直接力り?
込でき1.、−!−/ジンの低温始・4・力面後から作
!Itυ坏せることができろ。
このよつなゲ=来の空・燃比十ン“す゛を駆111υ−
4−る空・コ1;〉比センザ、駆t↑R+部である定7
島f迂11フリ側j)几枦! ’jlj: t’ll:
ζB、司−山、て7i”b ′J程υ星9、 検出」曽
幅益10、 /−ケン−”ノ ] 11t、’i、1
べてマイクロコンヒュータ内に設けられている。
4−る空・コ1;〉比センザ、駆t↑R+部である定7
島f迂11フリ側j)几枦! ’jlj: t’ll:
ζB、司−山、て7i”b ′J程υ星9、 検出」曽
幅益10、 /−ケン−”ノ ] 11t、’i、1
べてマイクロコンヒュータ内に設けられている。
lこしり′fこめ、 各、Uス恒・音t+;、j、−(
34ケ1つ:を定める と宕、鴇:、−変更−[るこ、
とができないたd)、各、1枢・1す)部の′)も・j
’−I j’こ矛〉つた孕・シ゛:、比十ンザにより分
けてI↑づいイ)ことか行わオーしている。
34ケ1つ:を定める と宕、鴇:、−変更−[るこ、
とができないたd)、各、1枢・1す)部の′)も・j
’−I j’こ矛〉つた孕・シ゛:、比十ンザにより分
けてI↑づいイ)ことか行わオーしている。
一方、空・l′A比セン雪(は、素子そのものの限迄−
に、4;1・1・−[:、・こバ9ツヤ?′]シており
、ζ−・’、’、’J :、” ’/−\−:・・・↓
”□市できないため基準にあったしンサのみにノ:□い
、;ということが行わ几ている。しかし、全部同一の牛
J、性にもたすこと(1胤[り、多少の・くラソキが生
じて11.−咬f)。このため、窒に′”づ1′、セ゛
/すのノ(う・)千が区11“用8歴f:El)% Q
)Gリバラソキと、F1゛つ一04=)ら苫・tl、精
度良く酸素濃l析全検出することができないという欠点
2有していた。
に、4;1・1・−[:、・こバ9ツヤ?′]シており
、ζ−・’、’、’J :、” ’/−\−:・・・↓
”□市できないため基準にあったしンサのみにノ:□い
、;ということが行わ几ている。しかし、全部同一の牛
J、性にもたすこと(1胤[り、多少の・くラソキが生
じて11.−咬f)。このため、窒に′”づ1′、セ゛
/すのノ(う・)千が区11“用8歴f:El)% Q
)Gリバラソキと、F1゛つ一04=)ら苫・tl、精
度良く酸素濃l析全検出することができないという欠点
2有していた。
本発明の目的は、センサのバラツギがあっても象・r出
7情度に良くすることのて゛きろ3と・+;7+H比1
−ンーυに提供することにある。
7情度に良くすることのて゛きろ3と・+;7+H比1
−ンーυに提供することにある。
し発明の保安〕
本発明6i、λ仁ij出回路と、4ンノ111・11号
”tと、ヒータ回路と、前記各回路k(瘍4・υ−Cる
/−ケ/すとをマイクロコンビニ1− 屓、1、リ ・
□、・(喜、1.(−て■(゛、I4曹jシト(・で設
け、センーリにイー1、I・せ−C盾゛丁“「1つi攻
i)”J 4f−’]−’11目・てすること(′こよ
り、センタ″のバラツキが・ら)ても千)−出精屋を良
くしようというものである。
”tと、ヒータ回路と、前記各回路k(瘍4・υ−Cる
/−ケ/すとをマイクロコンビニ1− 屓、1、リ ・
□、・(喜、1.(−て■(゛、I4曹jシト(・で設
け、センーリにイー1、I・せ−C盾゛丁“「1つi攻
i)”J 4f−’]−’11目・てすること(′こよ
り、センタ″のバラツキが・ら)ても千)−出精屋を良
くしようというものである。
〔発明の実施例〕
1ちj ”ITl へ ネ明り−7・ノー湯□9ご・
J V(”−’甲′・−C−511)畷゛ 4 、己6
メ」(・こ(lユ、不発、L・]の−実すも1イ′l」
が示さf%てV・イ)1、図に2いて、保護管101に
よっておおわれた検出素子100は、栓体102によっ
て凶示さ几ていない自I助屯のエンシン排気借i、iで
一マリj−p 4−jp−fiろよつになっていδ1、
Cのヴ出暴、了1 (l Li 11 、 +71i記
第1図にかいて説明したセンサである。この18f!出
素子100+d、ケーブル103を一介してI C糸板
]04に接続さ扛ている。この■Cノδ・根104には
、コ坏りタ105が設げられて’b’ !、’ 、図示
沁nていないマイクロコンピュータに接続される。
J V(”−’甲′・−C−511)畷゛ 4 、己6
メ」(・こ(lユ、不発、L・]の−実すも1イ′l」
が示さf%てV・イ)1、図に2いて、保護管101に
よっておおわれた検出素子100は、栓体102によっ
て凶示さ几ていない自I助屯のエンシン排気借i、iで
一マリj−p 4−jp−fiろよつになっていδ1、
Cのヴ出暴、了1 (l Li 11 、 +71i記
第1図にかいて説明したセンサである。この18f!出
素子100+d、ケーブル103を一介してI C糸板
]04に接続さ扛ている。この■Cノδ・根104には
、コ坏りタ105が設げられて’b’ !、’ 、図示
沁nていないマイクロコンピュータに接続される。
この第6図の接続関係?示した回路が第7図に示さ扛て
いる。
いる。
センサ100ば、一方の主人tHi 1 (1OAには
、19膜旨金視導体ペースト?全面に印刷、廃酸する方
法で導体層を形成した後、虹竹状のIt”l ”を形成
することにより、そnそれ電気的に杷に子された第1電
極Jも、および第2屯極P2が形成さ扛ている。
、19膜旨金視導体ペースト?全面に印刷、廃酸する方
法で導体層を形成した後、虹竹状のIt”l ”を形成
することにより、そnそれ電気的に杷に子された第1電
極Jも、および第2屯極P2が形成さ扛ている。
−41c、コ(7)J”′)fl第1 ’JR物P I
、第2 ’tK 極P 2が形成さnた固体電解質体
の一端辺傍に、j:6J記第1=、、li& P H士
、&てホンティングバッドB1、肌2目テ・匝P2上に
ホンティングバッドB2が形成す扛ている。このセンサ
100の主表面100Aには、前記第1暇極1′1、第
2電極P2全被って多孔質保護杵がイ)し覆されでいる
。
、第2 ’tK 極P 2が形成さnた固体電解質体
の一端辺傍に、j:6J記第1=、、li& P H士
、&てホンティングバッドB1、肌2目テ・匝P2上に
ホンティングバッドB2が形成す扛ている。このセンサ
100の主表面100Aには、前記第1暇極1′1、第
2電極P2全被って多孔質保護杵がイ)し覆されでいる
。
−jた、センサ1 (10の裏面] f) (] Bに
は、金盾の弱触媒1ノ1−丑たけ非触媒性の耐熱性全イ
イする厚11似d金・が導体ペースト2全而に印刷、#
8!戊する方法で嗜一体I8を形成した後、くじ型のj
4牙形成1−ることによリーバ・;)^D・ら他端にか
けて細線状のl詑r”f N’!L’、11丁がなさ几
る導体層でるる第3′ルを極P、が形成さ扛ている。甘
た、この導体層の各端上にそ扛そ1、ポンディングバン
ドB3 、B4が形成されている。
は、金盾の弱触媒1ノ1−丑たけ非触媒性の耐熱性全イ
イする厚11似d金・が導体ペースト2全而に印刷、#
8!戊する方法で嗜一体I8を形成した後、くじ型のj
4牙形成1−ることによリーバ・;)^D・ら他端にか
けて細線状のl詑r”f N’!L’、11丁がなさ几
る導体層でるる第3′ルを極P、が形成さ扛ている。甘
た、この導体層の各端上にそ扛そ1、ポンディングバン
ドB3 、B4が形成されている。
このセ/す100の裏面100Bにi−t:、r’ii
J gt’:第;3電極P3を被って気密保C悟)1ヴ
が被接されている。
J gt’:第;3電極P3を被って気密保C悟)1ヴ
が被接されている。
センサ100の主表面100AのホンティングバッドB
、にはλ検出回路200が接続されている。このλ検出
回路200ば、空想ミ比λの1111を検出するもので
おる。このλ検出11乎路200の他の入力端子には、
裏面100BのホンディングバッドB4 が接続されて
お・す、λ検出回路200の出力端子(は、コネクタ1
05のJlb号端子S、が接続さ几ている。このλ検出
口it’32(10には、コネクタ105の電源端子V
、 、V2 より1L源が供給される工うに構成さ扛て
いる。筐た、主光[?l11o。
、にはλ検出回路200が接続されている。このλ検出
回路200ば、空想ミ比λの1111を検出するもので
おる。このλ検出11乎路200の他の入力端子には、
裏面100BのホンディングバッドB4 が接続されて
お・す、λ検出回路200の出力端子(は、コネクタ1
05のJlb号端子S、が接続さ几ている。このλ検出
口it’32(10には、コネクタ105の電源端子V
、 、V2 より1L源が供給される工うに構成さ扛て
いる。筐た、主光[?l11o。
AのホンティングバッドB2には、ポンプ1押)路30
0が接続されており、このポンノ°回%3(1(+の他
の入力端子には、At而面 o oHのポンティングバ
ッドB4 が接続されている。陳た、このポンプ回路3
00には、コネクタ105の吊、諒端子■、。
0が接続されており、このポンノ°回%3(1(+の他
の入力端子には、At而面 o oHのポンティングバ
ッドB4 が接続されている。陳た、このポンプ回路3
00には、コネクタ105の吊、諒端子■、。
■2 か接続されている。このホンプIjl路300は
、酸素声展社検1」慢′〜の基準酸素濃用牙作めための
ものである。捷た、センサ1()0の曳]用1.001
3のホンライングバッド)ll、 L−14L’こは
、ヒータl!・III□l谷4()0が接セ11;さ1
ている。1−なわち、センサ“IC)0の舎内100
Il、(が値曲ヒータ奢形成してあり、センサ]−00
をカロ炎Ht l−2である、このヒ〜り11】ドI名
400に日1、コイ・フタ1(]5の搦′、源端子y、
、V2が接F7シさ几ていa。また、このλ検出回路2
00と、ポンプ[1=l fl′i′+300と、ヒー
タ回路4. On全ii;ii餌+−j−るンーケンサ
500が、各回路に接続さnており、このンークンザ5
00には、コネクタ105のZ’lI’。
、酸素声展社検1」慢′〜の基準酸素濃用牙作めための
ものである。捷た、センサ1()0の曳]用1.001
3のホンライングバッド)ll、 L−14L’こは
、ヒータl!・III□l谷4()0が接セ11;さ1
ている。1−なわち、センサ“IC)0の舎内100
Il、(が値曲ヒータ奢形成してあり、センサ]−00
をカロ炎Ht l−2である、このヒ〜り11】ドI名
400に日1、コイ・フタ1(]5の搦′、源端子y、
、V2が接F7シさ几ていa。また、このλ検出回路2
00と、ポンプ[1=l fl′i′+300と、ヒー
タ回路4. On全ii;ii餌+−j−るンーケンサ
500が、各回路に接続さnており、このンークンザ5
00には、コネクタ105のZ’lI’。
源端子V、、V2が4妾h−X、されている。このλ仔
j出回路200と、ポンプ回路300と、ヒータ回l!
1IS400と、7−ケンサ500によってI C基板
]04が構成されている。
j出回路200と、ポンプ回路300と、ヒータ回l!
1IS400と、7−ケンサ500によってI C基板
]04が構成されている。
λ倹lj’h回路200は、第8し1に示す如き回路が
示されている。すなわち、ホンティングバッドH。
示されている。すなわち、ホンティングバッドH。
にば、オペアンプ20]の(=)端子に接続されてあり
、このオペアンプ201は抵抗202’に介して負帰還
がかけられている。このオペアンプ201の(+)入力
端子にはボンティングバッドB4 が9i M;+され
ている。このオペアンプ20】の出力端子には、抵抗2
03全介してオペアンプ204の(−)端子が接続さ扛
ており、このオペアンプ204の(−)入力端子と出力
端子とが抵抗205を介して・4絡さnている。捷り、
オペアンプ204の(+)へ力嬶子204の(+)入力
外1子には抵抗206と抵抗207によって分割さ扛る
正圧が入力するように構成されている。抵抗206の他
端FL !−1t y韓1子v2か、抵抗207の他端
に+d 、端子■1がぞれソf%rH:続されている。
、このオペアンプ201は抵抗202’に介して負帰還
がかけられている。このオペアンプ201の(+)入力
端子にはボンティングバッドB4 が9i M;+され
ている。このオペアンプ20】の出力端子には、抵抗2
03全介してオペアンプ204の(−)端子が接続さ扛
ており、このオペアンプ204の(−)入力端子と出力
端子とが抵抗205を介して・4絡さnている。捷り、
オペアンプ204の(+)へ力嬶子204の(+)入力
外1子には抵抗206と抵抗207によって分割さ扛る
正圧が入力するように構成されている。抵抗206の他
端FL !−1t y韓1子v2か、抵抗207の他端
に+d 、端子■1がぞれソf%rH:続されている。
甘た、オペアンプ204の出力端子には、信号端子S1
が接kYされている。
が接kYされている。
この工9に接続さ扛るλ1・i′出回路200は、空・
j色比?検出するもので、抵抗207ば、λ検出回路の
オフセント電圧¥補正″′[るため、レーザトリεフグ
等によって調整する。また、抵抗203倉A整すること
によりゲインに%整し−でいる。このオペアンプ204
の出力からは、空炉、比に応じlで市、圧が出力さnる
(例えば、λ−1のとき電圧0.65V’lr秦準とし
ている)。
j色比?検出するもので、抵抗207ば、λ検出回路の
オフセント電圧¥補正″′[るため、レーザトリεフグ
等によって調整する。また、抵抗203倉A整すること
によりゲインに%整し−でいる。このオペアンプ204
の出力からは、空炉、比に応じlで市、圧が出力さnる
(例えば、λ−1のとき電圧0.65V’lr秦準とし
ている)。
“また、λ検出回路2()0け、理論空燃比点でON・
OFFする検出のみ?行f)場合は、第9図に示す如き
構成でもよい。−すなわち、センサ100のホンティン
グバットB1 には、オペアンプ210の(十ン入力端
子が接続されており、このオペアンプ210の(−)入
力端子には、抵抗211と抵抗212が接続さtている
。この抵抗211の他端には電源端子■2が、抵抗21
2の他端にはセンサ100のホンティングパッドB4
が接続さnている、−また、オペアンプ210の出カス
77i11子は信号鋤1子S1が接続されている。この
抵抗212(は、センサ100のバラツキによって、オ
ペアンプ210より排気ガスが理論空燃比γ境に空燃比
が大きくなるとLOWの出力が出るように諺、祭さ肛Z
)。このように、抵十几212″′tレーザトリミング
等によってW4擬することによって、センサ100の製
造上のバラツキ全充分にカバーすることができる。
OFFする検出のみ?行f)場合は、第9図に示す如き
構成でもよい。−すなわち、センサ100のホンティン
グバットB1 には、オペアンプ210の(十ン入力端
子が接続されており、このオペアンプ210の(−)入
力端子には、抵抗211と抵抗212が接続さtている
。この抵抗211の他端には電源端子■2が、抵抗21
2の他端にはセンサ100のホンティングパッドB4
が接続さnている、−また、オペアンプ210の出カス
77i11子は信号鋤1子S1が接続されている。この
抵抗212(は、センサ100のバラツキによって、オ
ペアンプ210より排気ガスが理論空燃比γ境に空燃比
が大きくなるとLOWの出力が出るように諺、祭さ肛Z
)。このように、抵十几212″′tレーザトリミング
等によってW4擬することによって、センサ100の製
造上のバラツキ全充分にカバーすることができる。
ホンダ回路3 (J Oは、第10図に示す叩き隔成に
有している。すなわち、センサ100のホンティングパ
ッドB2VCけ、抵抗3olが接続さj、でおり、この
抵抗301の両C114″Iには、北ベアング302が
接続さnている。また、抵抗3+11の他端v′Ci′
iトランジヌタ303のエミッタが接斤−にさ扛ており
、このトランジスタ303のコレクタには、電′0g、
端子X2が接続されている。捷た、このトランジスタ3
03のベースには、メペア/プ304の出力端子が接続
さfている。このオペアンプ304の入力端子には、オ
ペアンプ302の出力端子が接にたされている。またオ
ペアンプ304の他の入力Qg子には、抵抗305とツ
ェナダイオード306のカソードが接続さ扛ている。こ
の抵抗305の他端には、電源電圧端子■、が、接続さ
れている。また、ツェナダイオード306のアノードt
テ(は、アース端子v1 が接続されている。
有している。すなわち、センサ100のホンティングパ
ッドB2VCけ、抵抗3olが接続さj、でおり、この
抵抗301の両C114″Iには、北ベアング302が
接続さnている。また、抵抗3+11の他端v′Ci′
iトランジヌタ303のエミッタが接斤−にさ扛ており
、このトランジスタ303のコレクタには、電′0g、
端子X2が接続されている。捷た、このトランジスタ3
03のベースには、メペア/プ304の出力端子が接続
さfている。このオペアンプ304の入力端子には、オ
ペアンプ302の出力端子が接にたされている。またオ
ペアンプ304の他の入力Qg子には、抵抗305とツ
ェナダイオード306のカソードが接続さ扛ている。こ
の抵抗305の他端には、電源電圧端子■、が、接続さ
れている。また、ツェナダイオード306のアノードt
テ(は、アース端子v1 が接続されている。
このように構成さnるものであるから、シーケンサ50
0からの制御に基つき、基準02衾作るため、一定電流
全流してやる。その一定電流?流すため、抵抗301の
両端よりji貝屏全検出し、一定電流がセンサに流扛る
よつにトラン/メタ303(・こ帰還されている。この
ポンプ回路によるホンヒングによって基準の02 隣席
が決Wさ7L1 次の段1mでのλ検出回路200でλ
頒が検出され、る。
0からの制御に基つき、基準02衾作るため、一定電流
全流してやる。その一定電流?流すため、抵抗301の
両端よりji貝屏全検出し、一定電流がセンサに流扛る
よつにトラン/メタ303(・こ帰還されている。この
ポンプ回路によるホンヒングによって基準の02 隣席
が決Wさ7L1 次の段1mでのλ検出回路200でλ
頒が検出され、る。
このボングtjj流′牙決めるのがJ′+(抗301で
ある1、この抵すし301 ”:<レーザトリミンクに
よりトリミンク−jることによってホンダ′I[(流を
決定することができる。
ある1、この抵すし301 ”:<レーザトリミンクに
よりトリミンク−jることによってホンダ′I[(流を
決定することができる。
ヒータ回路400ば、第11図に示す妬き嶋・、成會崩
し、−(Xいる。すなわち、センサ100のホンティン
グバットB3((針1、抵抗401とオペ了7ブ4()
2が接続され−でいる。このオペアンプ402のd′1
7j踊1子には抵抗403に介してトランシスメ404
0ベースが接続されている。このトランジスタ404の
エミッタには抵抗401の他;:i、iが齋1、+i’
、さ扛ている。また、トランジスタ404のコレクタに
は、コネクタ1 (、+ 5の■2端子が接続さおてい
る。捷た、オペアンプ402の他の入力端子には、抵抗
405と抵抗406が接トフにネ扛てb″す、抵抗40
5の他端にはコネクタ105の■2痛子が接続さnてい
る。唸た、抵抗406の他端(はアース端子である端子
V、に接続されている。
し、−(Xいる。すなわち、センサ100のホンティン
グバットB3((針1、抵抗401とオペ了7ブ4()
2が接続され−でいる。このオペアンプ402のd′1
7j踊1子には抵抗403に介してトランシスメ404
0ベースが接続されている。このトランジスタ404の
エミッタには抵抗401の他;:i、iが齋1、+i’
、さ扛ている。また、トランジスタ404のコレクタに
は、コネクタ1 (、+ 5の■2端子が接続さおてい
る。捷た、オペアンプ402の他の入力端子には、抵抗
405と抵抗406が接トフにネ扛てb″す、抵抗40
5の他端にはコネクタ105の■2痛子が接続さnてい
る。唸た、抵抗406の他端(はアース端子である端子
V、に接続されている。
このように構成されるヒータ回路4. OOは、センサ
1(IOの裏面100Bを力[1勿−丁なだめのもので
裏面100Bがある所定の抵抗値になるよう:((抵抗
値に対する温度が決定されているのてl ′I!′J。
1(IOの裏面100Bを力[1勿−丁なだめのもので
裏面100Bがある所定の抵抗値になるよう:((抵抗
値に対する温度が決定されているのてl ′I!′J。
流が裏面I Ci O)3に供給される。この′べ面]
00Bに係結さnる電流は、トランジスタ404にフィ
ードバックさ扛る電流1的によってき−6す、このフィ
ードバック(jl′+は、オペアンプ402にkだ−)
、される抵抗406の1117によって決する。したが
って裏面1 (l OBの温度全抵抗406を訓p、各
することによって決められる。このようにして、センサ
100のバラツキについて、この抵抗406乞レーザト
リミング等の手段によってi〃、1整することによって
補仕゛することが可能となる。
00Bに係結さnる電流は、トランジスタ404にフィ
ードバックさ扛る電流1的によってき−6す、このフィ
ードバック(jl′+は、オペアンプ402にkだ−)
、される抵抗406の1117によって決する。したが
って裏面1 (l OBの温度全抵抗406を訓p、各
することによって決められる。このようにして、センサ
100のバラツキについて、この抵抗406乞レーザト
リミング等の手段によってi〃、1整することによって
補仕゛することが可能となる。
この、r−9に、不実施セl」の如く、センサ100の
素子そのもののバラツキが、検出和1鉢としてその11
出てくるλ(火山回路と、ホンプIi]1路ど、ヒータ
回路のそれぞれ金、コンピュータから切離してIC基板
104で構成し、インテリジェント化スることにより、
センサ100のバラツキ全充分補正することができる。
素子そのもののバラツキが、検出和1鉢としてその11
出てくるλ(火山回路と、ホンプIi]1路ど、ヒータ
回路のそれぞれ金、コンピュータから切離してIC基板
104で構成し、インテリジェント化スることにより、
センサ100のバラツキ全充分補正することができる。
才だ、本実施1夕11によれは、センサとIC基板全ケ
ーブルによって一体的に購成さ肛ているため、センサの
不良あるいは故障等が生じて、も、七ッI・で交換が可
能なため、センサの特性?処理装[r・111.liの
特性に合ったもの?さがす必要がなく、すベーこ事Ai
Jに調整可n口となってお・す、メンテナンスが非常に
簡単にすることができる。
ーブルによって一体的に購成さ肛ているため、センサの
不良あるいは故障等が生じて、も、七ッI・で交換が可
能なため、センサの特性?処理装[r・111.liの
特性に合ったもの?さがす必要がなく、すベーこ事Ai
Jに調整可n口となってお・す、メンテナンスが非常に
簡単にすることができる。
以上説明したように、本発明に↓扛は、センーリ−のバ
ラツキがあっても検出f^)片金良くすることかできる
。
ラツキがあっても検出f^)片金良くすることかできる
。
第1図は本発明に用いられる空燃比セン勺の助面図、第
2図(a)ないしくC)は空燃比センサの平1)1f
を文1、第3図は空燃比センサのAJA朋;回路図、第
4 tV<I 、t・よひ第5図は第3シ]図示7駆動
[」路のシーケンスのタイツ・チャート、第6図は本発
明の実施例2示−i−as;成図、第7図は第6し1図
示実施fl/lの回路図、第8e14ひ第9図ばλ検出
回路図、’g、V、 10 lンjはポンプ回路の回路
図、第11図−ヒータ回路の]用略図である。 100・センサ、103・・ケーブル、104・・・I
C基板、105・・・コネクタ、2 (1(+・・・λ
僕出IJ1蹟、300・・・ポンプ回路、4. OO・
・・ヒータ回路、500・・・シーケンサ。 第り図゛ 宅5図 寞ちBe使 カo −
1噌61図 箔−71?] ■IV2 第8図 第9図 V。 弔IO図
2図(a)ないしくC)は空燃比センサの平1)1f
を文1、第3図は空燃比センサのAJA朋;回路図、第
4 tV<I 、t・よひ第5図は第3シ]図示7駆動
[」路のシーケンスのタイツ・チャート、第6図は本発
明の実施例2示−i−as;成図、第7図は第6し1図
示実施fl/lの回路図、第8e14ひ第9図ばλ検出
回路図、’g、V、 10 lンjはポンプ回路の回路
図、第11図−ヒータ回路の]用略図である。 100・センサ、103・・ケーブル、104・・・I
C基板、105・・・コネクタ、2 (1(+・・・λ
僕出IJ1蹟、300・・・ポンプ回路、4. OO・
・・ヒータ回路、500・・・シーケンサ。 第り図゛ 宅5図 寞ちBe使 カo −
1噌61図 箔−71?] ■IV2 第8図 第9図 V。 弔IO図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、排気ガス等の気体中の酸素濃度に応じた出力をする
センサと、該センサからの酸素濃度全検出するλ検出回
路と核センザに一定温度に別熱するためのヒータ回路と
荻センサのλ検出のためのポンプ回路とAiJ記λ検出
回路とMi前記ヒータ回路、を−前記ポンプ回路全1駆
動するノーケンサとによって伶。 成するサテライトモジールと全ケーブルで接4べ;−す
ることにより一体化L7たことを特徴とする空燃比−I
こンザ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58044206A JPS59170723A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 空燃比センサ |
DE8484102921T DE3476918D1 (en) | 1983-03-18 | 1984-03-16 | Air/fuel ratio sensor |
EP19840102921 EP0120423B1 (en) | 1983-03-18 | 1984-03-16 | Air/fuel ratio sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58044206A JPS59170723A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 空燃比センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59170723A true JPS59170723A (ja) | 1984-09-27 |
Family
ID=12685081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58044206A Pending JPS59170723A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 空燃比センサ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0120423B1 (ja) |
JP (1) | JPS59170723A (ja) |
DE (1) | DE3476918D1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6547955B1 (en) | 1998-12-04 | 2003-04-15 | Denso Corporation | Gas concentration measuring apparatus designed to minimize error component contained in output |
EP2466297A2 (en) | 2010-12-17 | 2012-06-20 | NGK Spark Plug Company Limited | Sensor apparatus |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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