氧傳感器有哪些種類？

氧傳感器種類多樣，按工作原理可分為氧化鋯、光學(xué)、電化學(xué)等多種；按不同特性又能分為按信號(hào)、材料、線數(shù)等類別；按作用還可分為普通、空燃比、氮氧化物傳感器。

具體而言，氧化鋯氧傳感器利用熱量和化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)；光學(xué)氧傳感器基于熒光猝滅原理。按信號(hào)特性分窄域和寬域，材料特性分二氧化鈦式和二氧化鋯式等。普通氧傳感器常見(jiàn)于汽車，空燃比傳感器能全范圍檢測(cè)，氮氧化物傳感器用于檢查三元催化器。這些不同類型的氧傳感器在汽車及其他領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用 。

在按工作原理劃分的類型中，氧化鋯氧傳感器別具一格。其表面覆蓋著一層薄多孔鉑，這一獨(dú)特構(gòu)造使其能夠形成固態(tài)電化學(xué)燃料電池。就像PST系列采用的獨(dú)特閉環(huán)測(cè)量系統(tǒng)一樣，它工作壽命長(zhǎng)，無(wú)需基準(zhǔn)氣體，校驗(yàn)方式簡(jiǎn)單，僅需單點(diǎn)校驗(yàn)即可，而且氧氣量程極為廣泛，能在0.1 - 100%氧含量的區(qū)間內(nèi)精準(zhǔn)檢測(cè)。

光學(xué)氧傳感器則基于氧的熒光猝滅原理運(yùn)行，它的正常工作依賴光源、光探測(cè)器和發(fā)光材料這幾個(gè)關(guān)鍵部分。被檢測(cè)到的熒光與樣品中氧分子數(shù)量成反比，例如LuninOX LOX - 02型號(hào)，它不僅不吸收氧氣，還具備較長(zhǎng)的使用壽命，為相關(guān)領(lǐng)域的氧氣檢測(cè)提供了可靠選擇。

電化學(xué)氧傳感器主要用于測(cè)量環(huán)境空氣中氧含量，通過(guò)測(cè)量傳感器內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電輸出信號(hào)來(lái)確定氧含量。它具有諸多優(yōu)勢(shì)，如低功率要求、低檢測(cè)限，受干擾氣體影響較小且價(jià)格相對(duì)便宜。然而，它依賴與溫度相關(guān)的化學(xué)過(guò)程，使用壽命一般在1至3年，需要頻繁校準(zhǔn)以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。

電偶氧傳感器基于鉛氧化的燃料電池原理，能夠產(chǎn)生與氧氣水平成比例的電輸出。它成本低廉且性能可靠，可以測(cè)量0 - 100%的氧氣水平，常被用作醫(yī)用氧氣傳感器，但它的壽命相對(duì)較短，通常以月為單位計(jì)算。

超聲波氧傳感器利用聲速來(lái)測(cè)量氣體或液體樣本中的氧氣量，這種獨(dú)特的測(cè)量方式使其在一些特殊領(lǐng)域大顯身手，例如麻醉呼吸機(jī)等醫(yī)療設(shè)備。

激光氧傳感器依賴光譜分析技術(shù)，具有響應(yīng)速度快、準(zhǔn)確度高、本質(zhì)無(wú)需校準(zhǔn)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)它容易受到其他氣體交叉敏感的影響。

順磁氧傳感器則是依賴氧分子被強(qiáng)磁場(chǎng)吸引的特性來(lái)工作，可用于工業(yè)過(guò)程控制。它對(duì)機(jī)械沖擊不敏感，具有高線性和穩(wěn)定性，但同樣容易受到其他氣體交叉敏感的干擾。

從不同特性角度來(lái)看，按信號(hào)特性劃分的窄域式氧傳感器，只能檢測(cè)空燃比是濃還是稀；而寬域式氧傳感器功能更強(qiáng)大，能夠準(zhǔn)確知道具體的空燃比數(shù)值。按材料特性劃分的二氧化鈦式氧傳感器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、成本較低，但電阻值會(huì)隨溫度變化，需要溫度補(bǔ)償；二氧化鋯式氧傳感器則效果良好、響應(yīng)迅速、測(cè)量精準(zhǔn)。按線數(shù)劃分時(shí)，二線氧傳感器不帶加熱裝置，進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間較長(zhǎng)；三線、四線氧傳感器帶有加熱裝置，能迅速進(jìn)入工作狀態(tài)；五線、六線氧傳感器屬于寬域式氧傳感器，可檢測(cè)含氧濃度和具體空燃比數(shù)值 。

按作用分類的普通氧傳感器，在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，主要有二氧化鋯式和二氧化鈦式兩種類型，并且都有加熱式和不加熱式之分，汽車上大多使用加熱式的。空燃比傳感器能夠連續(xù)檢測(cè)混合氣從濃到稀的整個(gè)范圍的空燃比，相比普通氧傳感器，它可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全工況范圍內(nèi)的空燃比反饋控制，從而助力發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)最佳油耗、最佳排放以及各區(qū)域最佳運(yùn)行性能。氮氧化物傳感器的主要作用是識(shí)別和檢查三元催化轉(zhuǎn)化器的功能是否正常，為汽車尾氣凈化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

總之，氧傳感器豐富多樣的種類，各自憑借獨(dú)特的工作原理、特性及作用，在汽車工業(yè)、醫(yī)療、工業(yè)過(guò)程控制等眾多領(lǐng)域都發(fā)揮著不可或缺的作用，共同推動(dòng)著相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）