专利名称：含氧感知器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种含氧感知器，尤指一种利用绝缘载体局部结合检测载体的条 片式含氧感知器。
背景技术：
含氧感知器(或称氧气检知器，O2 Sensor)通常被组设在汽车或机车引擎的油气 进气端或引擎的排气管内看，用以检测出引擎进气端的油气(空气与燃油)混合比(或称 空燃比)或废弃排放端的含氧量。换言之，也就是使用含氧感知器来检测出受测气体(油 气或废弃)中的含氧浓度数值，以便于供给引擎控制单元(Engine Control Unit, ECU)调 整出最佳空燃比，而减少废气中有害物质的排放量。传统的含氧感知器可分为加热式及非加热式二种，其差异在于感知器体内有或无 装设热电偶加热器。加热式的含氧感知器设计中，可使器体内固态电解型的电极载体快速 升温至350°C以上，检知空燃比或含氧浓度的电位讯号。反观非加热式的含氧感知器，只能 借助油气或废气温度来逐渐加温电极载体，因此检知含氧浓度电位讯号的反应速度较慢， 但仍可在引擎启动一段时间后发挥正常的检知能力。再者，不论是有或无加热能力的含氧感知器内均必须设一固态电解质型的电极绝 缘载体。传统典型的电极绝缘载体是以氧化锆(ZrO2)制程，属于电位式固态电解质型的 高温氧气感知器，它被制成单一长状的电极载体，载体内形成有连通至大气的腔槽，且在体 内埋设有正、负极的金属引线，并形成有正电极介面与腔槽内的大气接触，以及形成有负电 极介面使与废气接触，并在正、负电极介面以及固态电解质型氧化锆载体之间形成电化学 反应，并产生电压值，而在单一氧化锆载体中传导，用以检知受测气体的含氧浓度或空燃比 值。整个载体中仅有正、负电极介面位置周边须要借助氧化锆来产生电压值，其他本 体部位或传导输出的载体部位，并不一定须要借助氧化锆来作为固态电解质，同时，因为氧 化锆原物料的市售价格非常的高昂，但市售的含氧感知器内的电极载体却仅能使用氧化锆 制程固态电解质，以至于造成售价刚昂，无法降低生产成本，并且氧化锆材料强度差，容易 断裂损坏，影响使用寿命，有待加以克服及改善。
发明内容为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种含氧感知器，能够降低生产制造成本， 并且提高整体结构强度。本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种含氧感知器，包含有一绝缘基体，具有一朝上的通孔及处于该通孔下方并相通于通孔的一空气腔槽， 该空气腔槽的一端开设有开口连通大气；一检测载体，封闭设置在绝缘基体的通孔上面，该检测载体的上表面设有负电极介面及其负电极，以接触受测气体，该检测载体的下表面设有正电极介面及其正电极，以接 触通孔内的大气；一防护体，设置于绝缘基体的上表面，该防护体对应于负电极介面设有一透气部 位，供受测气体通过；这样受测气体与大气的彼此含氧量分解成不同电位差，使正、负电极介面经由检 测载体传输电压讯号，以检知受测气体的含氧浓度值。作为本实用新型的进一步改进，所述绝缘基体由上层板和下层板压合构成，以分 别设置通孔及其相通空气腔槽。作为本实用新型的进一步改进，所述绝缘基体为氧化铝片体。作为本实用新型的进一步改进，所述检测载体为固态电解质型氧化锆片体，所述 正、负电极介面为白金触媒面。作为本实用新型的进一步改进，所述防护体为绝缘片体，所述透气部位为多孔透 气体。作为本实用新型的进一步改进，所述防护体为氧化铝片体，所述防护体对应于负 电极介面设有一透气部位的结构是该防护体上设有一开孔，该开孔内设置多孔透气体。作为本实用新型的进一步改进，所述绝缘基体下面结合有一加热器。本实用新型的有益效果是含氧感知器利用氧化铝绝缘基体局部结合氧化锆检测 载体的结构，能够缩减制程，并且减少氧化锆材料使用量，降低生产制造成本，并且提高整 体结构强度，使含氧感知器更经久耐用，并能确保检知能力。
图1为本实用新型的立体示意图； 图2为图1的A-A向剖视图； 图3为图1的B-B向剖视图； 图4为图1的立体分解示意图； 图5为图4的仰视角度的立体分解示意图； 图6为图4中绝缘基体与检测载体的立体图；主要元件符号说明
1—绝缘基体；11—上层板；12——下层板； 13——通孔；14——空气腔槽；15——开口；
2——检测载体；21——正电极介面；22——负电极介面
_正电极 _连接端
23—— 26——
3——防护体； 33——开孔；
4——加热器；
24——负电极； 25——连接端；
31——透气部位；32——多孔透气体
43-46-
_电热体 _连接端c
41-44-
-绝缘本体； _电热体；
42-45-
-绝缘本体； _连接端；具体实施方式
实施例见图1、2、3所示，本例含氧感知器主要设为长条体或平面片体，可组设在 汽车、机车引擎的油气进气端或引擎的排气管内，用以检测出引擎进气端的油气(空气与 燃油)混合比(或称空燃比)或废气排放端的含氧量。如图中所示，本例含氧感知器主要 由一绝缘基体1、一检测载体2与其正、负电极介面21、22以及一防护体3依次组合构成，并 且绝缘基体1下面能够结合平板式加热器4。于图1 图6中所示的本例示意图可见，本例含氧感知器的绝缘基体1可采用氧 化铝或三氧化二铝(Al2O3)片体，并且具有一朝上的通孔13及其下方相通的一空气腔槽14， 由空气腔槽14的一端开设有开口 15连通大气。而检测载体2可采用氧化锆片体，以封闭 设置在绝缘基体1的通孔13上面，并且检测载体2的上表面设有负电极介面22及其负电 极24，以接触受测气体，于检测载体2的下表面设有正电极介面21及其正电极23，以接触 通孔内的大气。而防护体3设置于绝缘基体1的上表面，并且防护体3对应于负电极介面 22设有一透气部位31，供受测气体通过且接触检测载体2的负电极介面22。而加热器4则 于两相对绝缘本体41、42内部结合电热体43、44，并且设有外部连接端45、46。当实际使用感知含氧量时，含氧感知器的氧化锆材质检测载体2于高温状态下， 由受测气体与大气彼此含氧量分解成不同电位差，使正、负电极介面21、22经由检测载体2 传输电压讯号，以配合外部相关设计算出受测气体的含氧浓度值。由于本例含氧感知器利 用氧化铝绝缘基体1局部结合氧化锆检测载体2的结构方式，因此能够缩减制程，并且减少 氧化锆材料使用量，降低生产制造成本，并且提高整体结构强度，使产品更经久耐用，确保 检知能力。继续说明本例含氧感知器的组合结构，如图1 6所示，绝缘基体1设为由上层 板11和下层板12压合构成，以分别设置通孔13及其相通空气腔槽14，并且绝缘基体1的 上、下层板11、12与防护体3可各设为氧化铝片体，以彼此互相压合烧制成型。而检测载体 2设为固态电解质型氧化锆片体，并且正、负电极介面21、22则设为白金触媒面，以及可在 正、负电极23、24上设有外部连接端25、26。于图1 4中所示，含氧感知器的防护体3可设为绝缘片体，并且全面结合绝缘基 体1，而透气部位31为多孔透气体32。如图中所示，防护体3同样设为氧化铝片体，于防护 体3上设有一开孔33，以设置多孔透气体32，并且彼此烧制结合成型，以保护正、负电极介 面21,22及正、负电极23、24。本例含氧感知器利用氧化铝绝缘基体1局部结合氧化锆检测载体2的结构，能够 缩减制程，并且减少氧化锆材料使用量，降低生产制造成本，并且提高整体结构强度，使产 品更经久耐用，确保检知能力。以上所举实施例仅为方便说明本实用新型，而并非加以限制，在不离本实用新型 精神范畴，熟悉此行业的技术人士可所处的各种简易变化与修饰，或功能件的简单等同替 换，均应包含在本实用新型所要求的保护范围中。
权利要求一种含氧感知器，其特征在于包含有一绝缘基体(1)，具有一朝上的通孔(13)及处于该通孔(13)下方并相通于通孔(13)的一空气腔槽(14)，该空气腔槽(14)的一端开设有开口(15)连通大气；一检测载体(2)，封闭设置在绝缘基体(1)的通孔(13)上面，该检测载体(2)的上表面设有负电极介面(22)及其负电极(24)，该检测载体(2)的下表面设有正电极介面(21)及其正电极(23)；一防护体(3)，设置于绝缘基体(1)的上表面，该防护体(3)对应于负电极介面(22)设有一透气部位(31)，供受测气体通过。
2.根据权利要求1所述的含氧感知器，其特征在于所述绝缘基体(1)由上层板(11) 和下层板(12)压合构成。
3.根据权利要求1或2所述的含氧感知器，其特征在于所述绝缘基体(1)为氧化铝 片体。
4.根据权利要求3所述的含氧感知器，其特征在于所述检测载体(2)为固态电解质 型氧化锆片体，所述正、负电极介面(21、22)为白金触媒面。
5.根据权利要求1或2所述的含氧感知器，其特征在于所述防护体(3)为绝缘片体， 所述透气部位(31)为多孔透气体。
6.根据权利要求5所述的含氧感知器，其特征在于所述防护体(3)为氧化铝片体，所 述防护体(3)对应于负电极介面(22)设有一透气部位(31)的结构是该防护体上设有一 开孔(33)，该开孔内设置多孔透气体(32)。
7.根据权利要求1或2所述的含氧感知器，其特征在于所述绝缘基体(1)下面结合 有一加热器(4)。
专利摘要本实用新型公开了一种含氧感知器，在氧化铝绝缘基体设一朝上的通孔及位于通孔下方与通孔相通的一空气腔槽；氧化锆检测载体封闭设置于绝缘基体的通孔上面，检测载体的上表面设有负电极介面，以接触受测气体，其下表面设有正电极介面，以接触通孔内的大气；而防护体对应于负电极介面设有一透气部位，供受测气体通过；由受测气体与大气彼此含氧量分解成不同电位差，使正、负电极介面经由检测载体传输电压讯号，以检知受测气体的含氧浓度值；而且本实用新型含氧感知器能够缩减制程，并且减少氧化锆材料使用量，降低生产制造成本，并且提高整体结构强度，更经久耐用。
文档编号G01N27/409GK201724926SQ201020210000
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者傅荣顺 申请人:昆山星陶汽车电子有限公司