专利名称：氧传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种应用于汽车电喷系统中的氧传感器。
背景技术：
截止2011年年末，我国机动车保有量达2. 23亿辆，汽车保有量达1. 04亿辆，大中城市中汽车保有量达到100万辆以上的城市数量达14个。其中，以个人名义注册登记的私家汽车保有量达到7748万辆，占汽车总量的74. 17%，成为汽车构成主体。目前全球汽车保有量约为10亿辆，中国占据了其中的10%。中国的汽车保有量已经超过日本，成为仅低于美国(2010年2. 4亿辆)的世界第二大汽车保有国。业内预计，2020年我国汽车保有量将突破2亿辆。由于汽车工业的迅猛发展，由之产生的汽车尾气污染日益严重。因此，如何有效减少尾气排放从而减轻对环境的污染已成为当今重要的研究课题之一。氧传感器安装在发动机的排气管上，位于三效催化转化器的前端和后端，用于控制汽车尾气中HC、CO和NOx等有害气体的排放，通过氧离子在锆元件内外两侧产生的电压差，来检测尾气中的残余氧含量，然后将电压信号输出给电子控制单元ECU，进行空燃比的闭环控制，使空燃比趋于理想的14. 7(入=1)，从而达到最低排放的目的，如果废气中的氧含量高，说明混合气偏稀，氧传感器将这一信息输入发动机电子控制单元(ECU)，ECU指令喷油器增加喷油量；如果废气中的氧含量低，说明混合气偏浓，ECU指令喷油器减少喷油量，从而帮助E⑶把混合气的空燃比控制在理论值左右。目前汽车发动机系统中使用最多的是浓差型氧化锆氧传感器，约占市场的99%，其关键零部件为氧化锆芯片，氧化锆芯片外表面与汽车废气接触，内表面通过一小孔通道与大气相连。氧化锆芯片内外表面都涂覆有一层金属钼作为电极，并用导线与输出信号端子连接。氧化锆芯片利用Nernst原理的特性，在一定温度下，由于氧化锆芯片内外表面氧浓度不同而产生电势差。由于氧传感器安装在排气管上，工作环境非常恶劣。而且传感器氧化锆芯片体积小且比较薄，要求导线与电极连接非常稳定。目前市场上使用的氧传感器大多结构复杂、安装工艺繁琐、稳定性差，产品的抗震性比较差，降低产品的使用寿命，甚至导致产品无法正常使用。
发明内容为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种氧传感器，具有结构简单、布局合理，安装方便，稳定性强、使用寿命长、抗震性能好等优点。本实用新型是通过以下的技术方案来实现的氧传感器，其结构由固定插针陶瓷件、上护罩、电极插针、上陶瓷件、壳体、下陶瓷件、氧化锆芯片、外保护罩、内保护罩等构成，其中电极插针的外部设置有固定插针陶瓷件，氧化锆芯片的顶端与电极插针的下端固定，滑石粉设置于上陶瓷件和下陶瓷件间，内保护罩设置于外保护罩的内部，上护罩和外保护罩分别与壳体铆压固定。[0009]所述的电极插针，为四根，其中两根连接氧化锆芯片的加热端，另两根连接信号端并将电压信号通过导线输出至电子控制单元(ECU)。所述的氧化锆芯片，其贯穿上陶瓷件、滑石粉、下陶瓷件，且延伸至内保护罩内，氧化锆芯片用来感知废气与大气之间的浓度差，并产生一个O-1V的电压信号。所述的固定插针陶瓷件，其用来固定四个电极插针，保证产品运行过程中不会因剧烈震动导致电极插针与氧化锆芯片之间产生相对滑动甚至脱落，而使产品无法工作情况的出现。所述的上护罩，其通过铝垫圈与壳体铆压固定，起到固定内部零部件作用。所述的滑石粉，其为粉末状，在一定压力下将空隙填满，起到密封作用。所述的内保护罩、外保护罩，其保护氧化锆芯片不被尾气中的大颗粒破坏，同时其中的小孔也可以保证尾气进入。本实用新型的工作流程氧传感器关键零部件为氧化锆芯片，在一定温度下，由于氧化锆芯片内外表面氧浓度不同而产生电势差，然后通过导线将电压信号输出给电子控制单元(E⑶)，进行空燃比的闭环控制，使空燃比趋于理想的14. 7 (入=I)，从而达到最低排放的目的。由于采用了以上技术方案，本实用新型与现有产品具有如下有益效果I)优化产品结构，便于产品装配，在恶劣工作条件下产品可靠性好，产品使用寿命大大提闻。2)固定插针陶瓷件用来固定电极插针，保证产品稳定，同时可以实现盲装。3)整体结构简单，便于装配，生产废品率低。4)采用以上技术方案，本实用新型在抗震性、密封性能等大大提高。5)故障率为低，响应时间短等。
图1、为本实用新型的结构示意图。图中1-固定插针陶瓷件、2-上护罩、3-电极插针、4-上陶瓷件、5-铝垫圈、6_滑石粉、7_下陶瓷件、8_氧化错芯片、9_外保护罩、10-内保护罩、11_壳体。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明如图1所示，氧传感器，其结构由固定插针陶瓷件1、上护罩2、电极插针3、上陶瓷件4、壳体11、下陶瓷件7、氧化锆芯片8、外保护罩9、内保护罩10等构成，其中电极插针3的外部设置有固定插针陶瓷件I，氧化锆芯片8的顶端与电极插针3的下端固定，滑石粉6设置于上陶瓷件4和下陶瓷件7间，内保护罩10设置于外保护罩9的内部，上护罩2和外保护罩9分别与壳体11铆压固定。所述的电极插针3，为四根，其中两根连接氧化锆芯片8的加热端，另两根连接信号端并将电压信号通过导线输出至电子控制单元(ECU)。所述的氧化锆芯片8，其贯穿上陶瓷件4、滑石粉6、下陶瓷件7，且延伸至内保护罩10内，氧化锆芯片8用来感知废气与大气之间的浓度差，并产生一个O-1V的电压信号。[0028]所述的固定插针陶瓷件1，其用来固定四个电极插针3，保证产品运行过程中不会因剧烈震动导致电极插针3与氧化锆芯片8之间产生相对滑动甚至脱落，而使产品无法工作情况的出现。所述的上护罩2，其通过铝垫圈5与壳体11铆压固定，起到固定内部零部件作用。所述的滑石粉6，其为粉末状，在一定压力下将空隙填满，起到密封作用。所述的内保护罩10、外保护罩9，其保护氧化锆芯片8不被尾气中的大颗粒破坏，同时其中的小孔也可以保证尾气进入。本实用新型的工作流程氧传感器关键零部件为氧化锆芯片8，在一定温度下，由于氧化锆芯片8内外表面氧浓度不同而产生电势差，然后通过导线将电压信号输出给电子控制单元(E⑶)，进行空燃比的闭环控制，使空燃比趋于理想的14.7U = 1)，从而达到最低排放的目的。最后应说明的是以上说明书仅用以说明本实用新型的技术方案和使用特征，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
权利要求1.氧传感器，其结构由固定插针陶瓷件(I)、上护罩(2)、电极插针(3)、上陶瓷件(4)、壳体(11)、下陶瓷件(7)、氧化锆芯片(8)、外保护罩(9)、内保护罩(10)构成，其特征在于其中电极插针(3)的外部设置有固定插针陶瓷件(I)，氧化锆芯片(8)的顶端与电极插针(3)的下端固定，滑石粉(6)设置于上陶瓷件(4)和下陶瓷件(7)间，内保护罩(10)设置于外保护罩(9)的内部，上护罩(2)和外保护罩(9)分别与壳体(11)铆压固定。
2.如权利要求1所述的氧传感器，其特征在于所述的氧化锆芯片(8)，其贯穿上陶瓷件(4)、滑石粉(6)、下陶瓷件(7)，且延伸至内保护罩(10)内。
3.如权利要求1所述的氧传感器，其特征在于所述的上护罩(2)，其通过铝垫圈(5)与壳体(11)铆压固定。
4.如权利要求1所述的氧传感器，其特征在于所述的滑石粉(6)，其为粉末状。
专利摘要本实用新型公开了氧传感器，属于传感器技术领域，其结构由固定插针陶瓷件、上护罩、电极插针、上陶瓷件、下陶瓷件、氧化锆芯片等构成，电极插针的外部设置有固定插针陶瓷件，氧化锆芯片的顶端与电极插针的下端固定，滑石粉设置于上陶瓷件和下陶瓷件间，内保护罩设置于外保护罩的内部，上护罩和外保护罩分别与壳体铆压固定，电极插针为四根，其中两根连接氧化锆芯片的加热端，另两根连接信号端并将电压信号通过导线输出至电子控制单元(ECU)，氧化锆芯片贯穿上陶瓷件、滑石粉、下陶瓷件，且延伸至内保护罩内，用来感知废气与大气之间的浓度差，并产生0-1V的电压信号。本实用新型结构简单，稳定性强、使用寿命长、抗震性能好等优点。
文档编号G01N27/00GK202870021SQ20122056771
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者林道荣, 陈海彬 申请人:上海铂芯汽车科技有限公司