专利名称：一种氧传感器及其制备方法
技术领域：
本发明属于气体传感器技术领域，尤其涉及一种氧传感器及其制备方法。
背景技术：
氧传感器作为电喷控制系统的重要组成部分之一，在尾气氧浓度测试和信号反馈中起到了重要作用。现用的氧传感器分为管式和片式两种。其中片式氧传感器又分为浓差型、极限电流型和宽域型。浓差型氧传感器的工作原理为能斯特方程，通过测试空气和尾气中的氧分压，输出相应电压信号；但其仅在尾气氧浓度相当低的情况下才会有显著的电压输出信号。小孔型和多孔型极限电流型氧传感器的工作原理基于气体在微孔中的扩散(Ficks扩散定律)，但其仅适用于尾 气中氧浓度相对较高的条件下。为使氧传感器能够满足更复杂的使用条件，在更宽的氧分压范围内感应，现有技术中将浓差型氧传感器与极限电流型氧传感器进行复合，得到宽域型氧传感器。例如，德国BOSCH公司开发了一种宽域式汽车发动机氧传感器，具有图I所示结构，从上至下依次包括保护层I ’，外扩散障2’，泵氧外电极3’，氧泵基体4’，氧泵内电极5’，下扩散障6’，上中间层7’，基准电极8’，下中间层9’，上绝缘层10’，加热器11’，下绝缘层12’，加热基体13’，导电引脚14’组成；上中间层V和下中间层9’之间设有通气孔，用于连通外界空气保证恒定的参比氧分压。但是该通气孔的存在大大增加了等静压的难度，导致氧传感器容易开裂、塌陷、变形。CN201757743U中公开了一种片式宽域标准信号输出车用氧传感器，具有图2所示结构，从上至下依次包括多孔保护层I’ ’，氧泵外电极21’ ’，氧泵基体层22’ ’，氧泵内电极23’ ’，反应基体层24’ ’，内反应电极25’ ’，多层陶瓷气体交换层26’ ’，加热基体层27’ ’，力口热电极层28’ ’，下加热基体层29’ ’，加热电极引脚30’ ’。该氧传感器中采用多层陶瓷气体交换层26’’替代图I中的通气孔，通过空气在多层陶瓷气体交换层26’’中的浓差扩散维持其参比氧浓度，但是由于气体在微孔隙中的扩散速度受到孔大小、孔形状、通孔率等因素限制，使得该传感器在使用过程中容易使多层陶瓷气体交换层在长度上出现浓度梯度，导致参比气氧浓度改变，进而造成测试信号偏差。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在的宽域式氧传感器中难以维持恒定的参比气氧浓度，导致氧传感器测试信号偏差的技术问题。本发明提供了一种氧传感器，所述氧传感器包括加热单元和位于加热单元上方的测氧单元；所述加热单元包括第一加热基片、第一加热基片上方的两个第一绝缘层以及夹持于所述两个第一绝缘层之间的加热电极；
所述测氧单元从下至上依次包括尾气扩散层、测试电极、第一电解质层、参比电极、固体参比层、第二绝缘层、第二电解质层、外电极和保护层；其中，所述尾气扩散层包括测试空腔和扩散障，所述测试空腔通过扩散障与汽车尾气连通；测试电极、参比电极和外电极均包括头部和引线；其中，参比电极的头部与外电极的头部不重叠，且具有间隙，参比电极的头部面积、外电极的头部面积与所述间隙面积的总和小于等于测试电极的头部面积；所述固体参比层覆盖于参比电极和所述间隙上，所述第二绝缘层与参比电极完全重叠。本发明还提供了所述氧传感器的制备方法，包括以下步骤
A、采用涂布、流延或挤出工艺制得第二电解质层和第一加热基片；
B、在第二电解质层的一面依次印刷第二绝缘层浆料、固体参比层浆料、参比 电极浆料、第一电解质层浆料、测试电极浆料、扩散障浆料和石墨浆料，干燥后在所述第二电解质层的另一面依次印刷外电极浆料和保护层浆料，干燥后得到测氧单元预制片；
C、在第一加热基片上依次印刷第一绝缘层浆料、加热电极浆料和第一绝缘层浆料，得到加热单元预制片；
D、使测氧单元预制片的保护层浆料印刷层朝上、加热单元预制片的第一加热基片朝下，将测氧单元预制片叠合于所述加热单元预制片上，等静压得到生坯；然后将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通，最后脱脂烧结，石墨浆料印刷区域形成所述测试空腔，得到所述氧传感器。本发明的氧传感器为双电池型宽域氧传感器，通过测试电极、第一电解质层与参比电极组成浓差型电池，通过测试电极、第一电解质层、第二电解质层和外电极组成泵电池，同时泵电池工作过程中给固体参比层补充氧，使得浓差型电池中的参比电极所测定的参比氧浓度维持恒定值，从而将浓差型氧传感器与极限电流型氧传感器进行复合，使得对于不同氧浓度的汽车尾气均能进行实时监测，测试信号准确度高。同时，本发明中，由于采用固体参比层，等静压过程中不会出现叠层坍塌开裂现象。
图I是现有技术提供的一种宽域式汽车发动机氧传感器的结构示意图。图2是现有技术提供的另一种片式宽域标准信号输出车用氧传感器的结构示意图。图3是本发明实施例一提供的氧传感器的结构示意图。图4是图3中扩散障与测试空腔的结构示意图。图5是本发明提供的氧传感器中扩散障与测试空腔的另一种结构示意图。图6是本发明实施例二提供的氧传感器的结构示意图。图7是本发明实施例三提供的氧传感器的结构示意图。图8是图7中扩散障与测试空腔的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例一
本发明提供了一种氧传感器，如图3所示，所述氧传感器包括加热单元100和位于加热单元100上方的测氧单元200。所述加热单元100包括第一加热基片16、第一加热基片16上方的两个第一绝缘层15、13以及夹持于所述两个第一绝缘层15、13之间的加热电极14。所述测氧单元200从下至上依次包括尾气扩散层、测试电极9、第一电解质层8、参比电极7、固体参比层6、第二绝缘层5、第二电解质层4、外电极3和保护层I。所述尾气扩散层包括测试空腔10和扩散障11，测试空腔10通过扩散障11与汽车尾气连通。测试空腔10中的气体直接与测试电极9接触。本发明中，所述测试电极9、参比电极7、外电极3和加热电极14均包括头部和引线。由于加热电极14的主要发热部位集中在头部，氧气和氧离子的转变反应仅在高温条件下发生，因此本发明中各电极仅头部参与氧气和氧离子的转变反应，各电极的引线均仅用于电连接。本发明中，对各电极的头部形状没有特殊限定，例如可以为方形、圆形或其它各种形状，例如图3中所示各种电极的头部均为方形，但不局限于此。其中，参比电极7的头部与外电极3的头部不重叠，且具有间隙，参比电极7的头·部面积、外电极3的头部面积与所述间隙面积的总和小于等于测试电极9的头部面积。所述固体参比层6覆盖于参比电极7和所述间隙上，所述第二绝缘层5与参比电极7完全重叠。因此，参比电极7与外电极3通过第二绝缘层5完全隔绝，使得参比电极7、第一电解质层8和测试电极9组成的浓差型电池。测试空腔10通过扩散障11与尾气连通，氧传感器启动时，测试空腔10中的氧浓度与尾气氧浓度相同，测试电极9与测试空腔10中的气体接触，在测试电极9和参比电极7之间形成氧浓度差，从而产生浓差电压信号。而外电极3、第二电解质层4、第一电解质层8和测试电极9组成泵电池。外部控制系统通过浓差电压信号与原基准设定电压值的对比，判定外电极3与测试电极9之间外加电压的方向，从而控制测试空腔10中的氧气泵出到汽车尾气中或汽车尾气中的氧气泵入至测试空腔10中。具体地，氧气从测试空腔10泵出至汽车尾气的过程中，测试电极9上氧气发生还原反应转化为氧离子，氧离子在两层固体电解质8、4上传递，然后在外电极3上转化为氧气，从而完成氧气泵出测试空腔的10过程。氧气从汽车尾气中泵入测试空腔10的过程中，外加电压反向，外电极3上氧气发生还原反应转变为氧离子，氧离子运动和转化方向与上述过程相反。由于参比电极7上具有第二绝缘层5，用于将参比电极7与外电极3绝缘，因此不会在参比电极7与外电极3之间形成氧离子流，泵氧过程中氧离子的主要传递路径为第一电解质层8和第二电解质层4 ;而由于固体参比层6覆盖于参比电极7与所述间隙上，因此氧离子在固体电解质传递过程中，部分氧离子会经过覆盖于所述间隙部位上的固体参比层6，及其经过路径为第一电解质层8、固体参比层6和第二电解质层4，此时即对固体参比层6进行充氧，使得固体参比层6上的氧浓度维持恒定，使得浓差型电池中参比电极7 —侧的氧浓度维持恒定值，保证本发明的氧传感器的信号准确。本发明中，所述固体参比层6覆盖于所述参比电极7上，一方面用于给参比电极7提供参比氧浓度，另一方面同时通过测试电极9与外电极3之间氧离子的传递补充固体参比层6的氧损失，维持其氧浓度为恒定值。因此，固体参比层6需覆盖参比电极7和间隙。而参比电极7仅其头部参与信号传递，引线部位仅起电传导作用，因此固体参比层6覆盖区域也只需要包括参比电极7的头部和间隙即可。因此，所述参比电极7的头部面积与间隙的面积之和小于等于固体参比层6的面积。本发明中，所述测试空腔10用以提供测试电极9 一侧的氧分压。测试空腔10通过扩散障11与尾气接通，尾气通过扩散障11进入测试空腔10，同时泵电池对测试空腔10中氧气的强制泵入和泵出，使得测试空腔10中的氧浓度在平衡氧浓度上下浮动。因此测试空腔10中的氧浓度是汽车尾气中氧浓度、外加泵电压和扩散障11限制扩散速度同时作用的结果。所述扩散障11用以限制氧泵出或泵入测试空腔10的速度。由于扩散障11的气体扩散速度限制，使得在外电极3和测试电极9之间的参与反应的氧离子流恒定，从而泵电池产生极限电流，然后外部控制系统通过极限电流的大小精确控制喷油量。本实施例中，所述扩散障11位于测试空腔 10夕卜，其中扩散障11直接与汽车尾气接触，而测试空腔10通过扩散障11与汽车尾气连通。如图4所示，所述扩散障11位于测试空腔10的两侧，且扩散障11的一端与测试空腔10的侧面接触，扩散障11的另一端延伸至氧传感器的侧面与汽车尾气接触。优选情况下，所述扩散障11也可设置于测试空腔10的头部，如图5所示。扩散障11的一端与测试空腔10的头部接触，另一端延伸至氧传感器的头部与汽车尾气接触。本发明中，第一电解质层8—方面用作浓差型电池的电解质层，同时其与第二电解质层4共同作为泵电池的电解质层，浓差型电池和泵电池均为实时作用，必须严格控制外电极3和参比电极7之间的氧离子传递，以保证测试电极9和参比电极7之间的输出电压信号准确性。本发明中，除通过第二绝缘层5绝缘外电极3和参比电极7外，第二电解质层4和第一电解质层8存在较大厚度差时，也能有效增大两层电解质间的电阻差，使三电极之间的反应趋于在外电极3与测试电极9之间、以及参比电极7与测试电极9之间进行。因此，作为本发明的一种优选实施方式，所述第二电解质层4的厚度远大于第一电解质层8的厚度。更优选情况下，第一电解质层的厚度为5-50 μ m,第二电解质层的厚度为O. 2-0. 6_。本发明提供的氧传感器，各层所采用的原料均可直接采用本领域技术人员常用的相应原料，本发明中没有特殊限定。例如，所述测试电极、参比电极、外电极和加热电极均可采用氧化锆和/或氧化铝掺杂的钼电极；所述第一加热基片、第一电解质层和第二电解质层均为氧化钇掺杂的氧化锆基片；所述第一绝缘层和第二绝缘层均为玻璃粉掺杂的氧化铝层。所述玻璃粉为含有氧化硅、氧化硼、氧化钡的共烧结产物。扩散障11可采用现有技术中常用的各种具有良好热、化学稳定性，且与电解质层热膨胀系数匹配的材料，例如可以采用由氧化锆、氧化镁和氧化铝共烧结得到的复合陶瓷。所述扩散障可以为圆环、平面等多种形状，本发明中没有特殊限定。例如，如图4或5所示，所述扩散障为平面扩散障。所述固体参比层6可采用现有技术中常见的各种具有储氧特性的材料，例如可以采用氧化铈和/或氧化钛掺杂的氧化锆复合陶瓷。通过氧化铈和/或氧化钛中的化合价变化进行氧离子的释放和补充，作为富氧层固体参比结构，维持稳定的参比氧浓度，保证信号准确性。优选情况下，所述固体参比层为氧化铈和氧化钛掺杂的氧化锆复合陶瓷。本发明还提供了所述氧传感器的制备方法，包括以下步骤
A、采用涂布、流延或挤出工艺制得第二电解质层4和第一加热基片16；
B、在第二电解质层4的一面依次印刷第二绝缘层浆料、固体参比层浆料、参比电极浆料、第一电解质层浆料、测试电极浆料、扩散障浆料和石墨浆料，干燥后在所述第二电解质层的另一面依次印刷外电极浆料和保护层浆料，干燥后得到测氧单元预制片；
C、在第一加热基片16上依次印刷第一绝缘层浆料、加热电极浆料和第一绝缘层浆料，得到加热单元预制片；
D、使测氧单元预制片的保护层浆料印刷层朝上、加热单元预制片的第一加热基片16朝下，将测氧单元预制片叠合于所述加热单元预制片上，等静压得到生坯；然后将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通，最后脱脂烧结，石墨浆料印刷区域形成所述测试空腔，得到具有图3所示结构的氧传感器。本发明中，涂布、流延或挤出工艺、等静压以及脱脂烧结的步骤均为本领域技术人员公知，本发明中不再赘述。另外，印刷工艺也可采用现有技术中常用的各种丝网印刷、喷涂或溅射工艺，本发明中没有特殊限定。印刷工艺中所采用的各种浆料均为含有各层主体组分和有机组分的混合物。其中，所述有机组分为本领域技术人员常用的各种有机溶剂和/或粘结剂。在脱脂烧结过程 中，各浆料印刷层中的有机组分被烧失除去，从而形成对应的各层。本发明中，所述石墨浆料为现有技术中常用的各种制备空腔的浆料体系。石墨浆料在脱脂烧结过程中，被全部烧失除去，从而在原石墨浆料印刷区域形成空腔，即得到所述测试空腔10。具体地，所述石墨浆料中含有石墨主体和有机添加剂，所述有机添加剂包括作为粘结剂的乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、硝化纤维等有机树脂和作为溶剂的松油醇、柠檬酸二丁酯等成分。本发明中，所述将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通的方法可根据扩散障印刷区域、石墨浆料印刷区域的不同位置采用不同步骤。本实施例的氧传感器中，所述扩散障位于测试空腔外；扩散障的一端与测试空腔的头部或侧面接触，扩散障的另一端与汽车尾气接触。本实施例的氧传感器的制备过程中，所述扩散障浆料印刷区域的一端与石墨浆料印刷区域的头部或侧面接触，因此本发明实施中将生坯中的扩散障浆料印刷层与尾气连通的步骤包括对生坯的头部或侧面进行铣削或切削，使扩散障浆料印刷层从生坯的头部或侧面露出，与汽车尾气接触。优选情况下，还可在脱脂烧结完成后对氧传感器进行侧边磨削和倒角操作，使扩散障11从氧传感器的头部或侧面与汽车尾气连通。由于测试电极9和参比电极7位于氧传感器内部，因此，作为本领域的公知常识，还需在第二电解质层4上冲孔形成信号电极引脚孔，并通过信号电极引脚2将氧传感器内部的测试电极9、参比电极7与外部分别导通。类似地，第一加热器基片16也需冲孔形成加热电极14的加热电极引脚孔，并通过加热电极引脚17与加热电极14的两端分别导通。实施例二
本实施例中，所述氧传感器的结构如图6所示，包括加热单元100和测氧单元200，其中测氧单元200的结构与实施例一中相同。作为本发明的一种优选实施方式，本实施例中，所述加热单元100还包括第二加热基片12，所述第二加热基片位于第一绝缘层13上方。所述第二加热基片12—方面用于隔离加热单元100和测氧单元200，防止加热单元100与其上方的测氧单元200烧结过程中因收缩率的差异出现分层、开裂等现象；另一方面第二加热基片12在加热电极14发热过程中可以缓冲其两侧的热应力差，避免反复加热时氧传感器内部出现微裂纹导致使用寿命减小。
本实施例的氧传感器的制备方法可采用与实施例一中相同的步骤进行，不同之处在于采用涂布、流延或挤出工艺制得第二加热基片；并将第二加热基片置于加热单元预制片的第一绝缘层浆料的上方，然后再将测氧单元预制片叠合于第二加热基片上，最后采用与实施例一相同的等静压、将扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通并脱脂烧结，即可得到具有图6所示的氧传感器。实施例三
本实施例提供的氧传感器的结构如图7所示。本实施例的氧传感器中，所述扩散障11与测试空腔10的结构如图8所示。所述氧传感器中，扩散障11为圆环形，且所述扩散障11位于测试空腔10内。此时,扩散障11、测试电极9、第一电解质层8、第二电解质层4、外电极3和保护层I的对应位置均设有通孔，该通孔与汽车尾气连通，因此扩散障11通过该通孔与汽车尾气接触，从而使测试空腔10与汽车尾气连通。本实施例中，所述通孔的面积小于扩散障11的面积，防止通孔面积过大时测试空腔10直接与汽车尾气接触，无法通过扩散障11限定泵氧速度。如图8所示，本实施例中，所述扩散障11为小孔型或多孔型。 同时，本实施例中，所述加热单元100还包括第二加热基片12，所述第二加热基片12位于第一绝缘层13上方。所述第二加热基片12与实施例二中的作用完全相同，此处不再赘述。所述第二加热基片12的上表面设有盲孔，所述盲孔的位置与扩散障11的位置对应；具体地，所述盲孔的位置与通孔的位置对应。第二加热基片上盲孔的设置主要是用于保证扩散障11完全与汽车尾气接触。本实施例的氧传感器的制备方法，可采用与实施例一中相同的步骤进行。但由于本实施例中，所述扩散障位于测试空腔内，因此在印刷过程中，将石墨浆料印刷于扩散障浆料印刷区域的外围。因此，本实施例中，将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通的步骤包括对生坯进行钻孔或激光打孔，依次在保护层浆料印刷层、外电极浆料印刷层、第二电解质层、第一电解质层浆料印刷层、测试电极浆料印刷层和扩散障浆料印刷层上形成通孔，使扩散障浆料印刷层通过所述通孔从上方与汽车尾气接触。本实施例中，所述加热单元200还包括第二加热基片12。而在对生坯进行钻孔或激光打孔的过程中，依次在保护层浆料印刷层、外电极浆料印刷层、第二电解质层、第一电解质层、测试电极浆料印刷层和扩散障浆料印刷层上形成通孔，最后在第二加热基片12上形成盲孔，即本实施例中，通孔和盲孔可通过钻孔或激光打孔工艺一次操作完成。最后，对生坯进行脱脂烧结，各浆料印刷层中的有机组分烧失除去，形成对应的各层，石墨浆料印刷区域全部烧失除去，在该区域形成测试空腔10，得到图7所示的氧传感器。综上，本发明提供的氧传感器为双电池型宽域氧传感器，通过测试电极9、第一电解质层8与参比电极7组成浓差型电池，通过测试电极9、第一电解质层8、第二电解质层4和外电极3组成泵电池，同时泵电池工作过程中给固体参比层6补充氧，使得浓差型电池中的参比电极7所测定的参比氧浓度维持恒定值，从而将浓差型氧传感器与极限电流型氧传感器进行复合，使得对于不同氧浓度的汽车尾气均能进行实时监测，测试信号准确度高。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种氧传感器，其特征在于，所述氧传感器包括加热单元和位于加热单元上方的测氧单元；所述加热单元包括第一加热基片、第一加热基片上方的两个第一绝缘层以及夹持于所述两个第一绝缘层之间的加热电极； 所述测氧单元从下至上依次包括尾气扩散层、测试电极、第一电解质层、参比电极、固体参比层、第二绝缘层、第二电解质层、外电极和保护层；其中，所述尾气扩散层包括测试空腔和扩散障，所述测试空腔通过扩散障与汽车尾气连通； 测试电极、参比电极和外电极均包括头部和引线；其中，参比电极的头部与外电极的头部不重叠，且具有间隙，参比电极的头部面积、外电极的头部面积与所述间隙面积的总和小于等于测试电极的头部面积；所述固体参比层覆盖于参比电极和所述间隙上，所述第二绝缘层与参比电极完全重叠。
2.根据权利要求I所述的氧传感器，其特征在于，固体参比层覆盖于所述参比电极的头部和间隙上，参比电极的头部面积与间隙的面积之和小于等于固体参比层的面积。
3.根据权利要求I所述的氧传感器，其特征在于，所述扩散障位于测试空腔外；扩散障的一端与测试空腔的头部或侧面接触，扩散障的另一端与汽车尾气接触。
4.根据权利要求I所述的氧传感器，其特征在于，所述扩散障位于测试空腔内，所述扩散障、测试电极、第一电解质层、第二电解质层、外电极和保护层的对应位置均设有通孔，通孔面积小于扩散障面积；所述通孔与汽车尾气连通。
5.根据权利要求I所述的氧传感器，其特征在于，所述加热单元还包括第二加热基片，所述第二加热基片位于两个第一绝缘层上方。
6.根据权利要求5所述的氧传感器，其特征在于，所述第二加热基片的上表面设有盲孔，所述盲孔的位置与所述扩散障的位置对应。
7.根据权利要求I所述的氧传感器，其特征在于，第一电解质层的厚度为5-50μπι，第二电解质层的厚度为O. 2-0. 6mm。
8.根据权利要求I所述的氧传感器，其特征在于，所述测试电极、参比电极、外电极和加热电极均为氧化锆和/或氧化铝掺杂的钼金属电极；所述第一加热基片、第一电解质层和第二电解质层均为氧化钇掺杂的氧化锆基片；所述第一绝缘层和第二绝缘层均为玻璃粉掺杂的氧化铝层；所述扩散障为含有氧化锆、氧化镁和氧化铝的复合陶瓷；固体参比层为氧化铈和/或氧化钛掺杂的氧化锆复合陶瓷。
9.权利要求I所述的氧传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 A、采用涂布、流延或挤出工艺制得第二电解质层和第一加热基片； B、在第二电解质层的一面依次印刷第二绝缘层浆料、固体参比层浆料、参比电极浆料、第一电解质层浆料、测试电极浆料、扩散障浆料和石墨浆料，干燥后在所述第二电解质层的另一面依次印刷外电极浆料和保护层浆料，干燥后得到测氧单元预制片； C、在第一加热基片上依次印刷第一绝缘层浆料、加热电极浆料和第一绝缘层浆料，得到加热单元预制片； D、使测氧单元预制片的保护层浆料印刷层朝上、加热单元预制片的第一加热基片朝下，将测氧单元预制片叠合于所述加热单元预制片上，等静压得到生坯；然后将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通，最后脱脂烧结，石墨浆料印刷区域形成所述测试空腔，得到所述氧传感器。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，扩散障浆料印刷区域的一端与石墨浆料印刷区域的头部或侧面接触，所述将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通的步骤包括对生坯进行铣削或切削，使扩散障浆料印刷层从生坯的头部或侧面露出，与汽车尾气接触。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，石墨浆料印刷区域位于扩散障浆料印刷区域的外围，所述将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通的步骤包括对生坯进行钻孔或激光打孔，依次在保护层浆料印刷层、外电极浆料印刷层、第二电解质层、第一电解质层浆料印刷层、测试电极浆料印刷层和扩散障浆料印刷层上形成通孔，使扩散障浆料印刷层通过所述通孔从上方与汽车尾气接触。
12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，还包括采用涂布、流延或挤出工艺制得第二加热基片，并将第二加热基片置于加热单元预制片的第一绝缘层浆料的上方，然后再将测氧单元预制片叠合于第二加热基片上的步骤。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，还包括对生坯进行钻孔或激光打孔，依次在保护层浆料印刷层、外电极浆料印刷层、第二电解质层、第一电解质层浆料印刷层、测试电极浆料印刷层和扩散障浆料印刷层上形成通孔，最后在第二加热基片上形成盲孔。
全文摘要
本发明提供了一种氧传感器，包括加热单元和位于加热单元上方的测氧单元；所述加热单元包括第一加热基片、第一加热基片上方的两个第一绝缘层以及夹持于所述两个第一绝缘层之间的加热电极；所述测氧单元从下至上依次包括尾气扩散层、测试电极、第一电解质层、参比电极、固体参比层、第二绝缘层、第二电解质层、外电极和保护层；其中，所述尾气扩散层包括测试空腔和扩散障，所述测试空腔通过扩散障与汽车尾气连通。本发明还提供了所述氧传感器的制备方法。本发明提供的氧传感器为双电池型宽域氧传感器，对于不同氧浓度的汽车尾气均能进行实时监测，测试尾气氧浓度范围宽，信号准确度高。
文档编号G01N27/419GK102954993SQ20111025047
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者刘梦辉, 徐斌, 向其军 申请人:比亚迪股份有限公司