一种高温尾气传感器芯片裂纹检测电路及其装置的制作方法

本发明涉及一种检测电路及其装置，尤其涉及一种高温尾气传感器芯片裂纹检测电路及其装置。

背景技术：

1、宽域氧、窄域氧、nox传感器是汽车动力总成的关键核心零部件，氧传感器在汽车上的作用是通过监测汽车尾气中的氧气浓度，将监测信号输入给发动机ecu，发动机ecu根据氧传感器反馈的监测信号调节发动机的空燃比，使空燃比保持在最佳状态，从而达到节能减排的目的。国ⅵ阶段的每个乘用车需安装两个氧传感器，分别为宽域氧传感器和窄域氧传感器，宽域氧传感器是一种六线式传感器，宽域氧传感器的λ检测范围为0.65≤λ≤1.7。窄域氧传感器是一种四线式传感器，窄域氧传感器的λ检测范围在λ＝1附近。根据安装位置的不同又可分为前氧传感器和后氧传感器，宽域氧传感器安装在三元催化器之前也被称为前氧传感器，窄域氧传感器安装在三元催化器之后也被称为后氧传感器。λ是过量空气系数，λ＝实际空气消耗量\理论空气需要量。

2、氧传感器在使用过程中会发生失效，常见的失效模式包括传感器中毒、传感器积碳、传感器芯片开裂、加热器断路等。

3、(1)传感器芯片开裂：氧传感器芯片的主要材料是ysz陶瓷，在氧传感器工作时，芯片表面温度在700～800℃左右，当排气管中的冷凝水或尾气中含有的水蒸气接触到氧传感器芯片的时候，会使局部温度骤降，导致陶瓷开裂。

4、(2)加热器断路：氧传感器的加热电极为铂电极，氧传感器工作时，加热电极的温度超过800℃，加热电压过大或温度过高可导致加热器铂电极发生断路，无法给传感器加热，使氧传感器失去信号。

5、传感器芯片开裂和加热器断路会导致氧传感器失去信号，对于这两种失效模式，可以显微镜观察芯片表面，或者使用高精度ct观察芯片内部结构来检测芯片失效原因，这两种方法的检测设备操作复杂，检测成本高，消耗时间长。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高温尾气传感器芯片裂纹检测电路及其装置，能够快速对传感器芯片裂纹进行检测，解决现有技术存在的缺憾。

2、本发明提供了下述方案：

3、一种高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，用于对氧传感器芯片进行裂纹检测，包括：

4、传感器芯片，用于监测汽车尾气的氧气浓度；

5、电流检测单元，用于检测氧传感器电流值；

6、供电单元，用于提供电源；

7、裂纹检测单元，配置有裂纹检测溶液，用于检测所述传感器芯片的管脚之间的电流通断状态，根据电流通断状态确定传感器芯片是否存在裂纹。

8、进一步的，氧传感器包括宽域氧传感器和窄域氧传感器，所述宽域传感器具体为六线式传感器，所述窄域氧传感器具体为四线式传感器。

9、进一步的，所述六线式传感器的管脚包括：泵电流管脚、虚拟地管脚、加热管脚、电源加热管脚、调节电阻管脚、能斯特电压管脚。

10、进一步的，所述电流检测单元为数字万用表，所述供电单元为稳压电源，所述数字万用表、稳压电源和氧传感器芯片之间依次串联，所述氧传感器芯片浸入到裂纹检测单元的裂纹检测溶液中。

11、进一步的，所述裂纹检测溶液包括：酒精、甲醇、正丁醇或盐水。

12、进一步的，所述酒精的浓度范围为75％-95％，盐水的浓度范围为0.5％-25％。

13、进一步的，所述氧传感器芯片为陶瓷芯片。

14、进一步的，所述陶瓷芯片为钇稳定氧化锆陶瓷芯片。

15、进一步的，所述氧传感器芯片的加热电极为铂电极。

16、一种高温尾气传感器芯片裂纹检测装置，所述高温尾气传感器芯片裂纹检测装置中设置有所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路。

17、本发明与现有技术相比具有以下的优点：

18、本发明在传感器芯片裂纹检测电路中设置了裂纹检测模块，将传感器芯片浸入检测模块中的溶液里，根据检测电路中电流通断状态确定传感器芯片是否存在裂纹，本发明提供了一种简易的裂纹检测系统(电路)和方法来判断氧传感器芯片内部是否出现裂纹，操作简单成本低，可以快速确认氧传感器芯片内部是否出现裂纹，既可以用来对失效氧传感器芯片进行分析，也可以在出厂前对氧传感器芯片进行检测。

技术特征：

1.一种高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，用于对氧传感器芯片进行裂纹检测，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，其特征在于，氧传感器包括宽域氧传感器和窄域氧传感器，所述宽域传感器具体为六线式传感器，所述窄域氧传感器具体为四线式传感器。

3.根据权利要求2所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，其特征在于，所述六线式传感器的管脚包括：泵电流管脚、虚拟地管脚、加热管脚、电源加热管脚、调节电阻管脚、能斯特电压管脚。

4.根据权利要求1所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，其特征在于，所述电流检测单元为数字万用表，所述供电单元为稳压电源，所述数字万用表、稳压电源和氧传感器芯片之间依次串联，所述氧传感器芯片浸入到裂纹检测单元的裂纹检测溶液中。

5.根据权利要求4所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，其特征在于，所述裂纹检测溶液包括：酒精、甲醇、正丁醇或盐水。

6.根据权利要求5所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，其特征在于，所述酒精的浓度范围为75％-95％，盐水的浓度范围为0.5％-25％。

7.根据权利要求1所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，其特征在于，所述氧传感器芯片为陶瓷芯片。

8.根据权利要求7所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，其特征在于，所述陶瓷芯片为钇稳定氧化锆陶瓷芯片。

9.根据权利要求1所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路，其特征在于，所述氧传感器芯片的加热电极为铂电极。

10.一种高温尾气传感器芯片裂纹检测装置，其特征在于，所述高温尾气传感器芯片裂纹检测装置中设置有权利要求1至9中任一项所述的高温尾气传感器芯片裂纹检测电路。

技术总结
本发明公开了一种高温尾气传感器芯片裂纹检测电路及其装置，用于对氧传感器芯片进行裂纹检测，检测电路包括：传感器芯片，用于监测汽车尾气的氧气浓度；电流检测单元，用于检测氧传感器电流值；供电单元，用于提供电源；裂纹检测单元，配置有裂纹检测溶液，用于检测所述传感器芯片的管脚之间的电流通断状态，根据电流通断状态确定传感器芯片是否存在裂纹。本发明提供了一种简易的裂纹检测系统和方法来判断氧传感器芯片内部是否出现裂纹，本发明操作简单成本低，可以快速确认氧传感器芯片内部是否出现裂纹，既可以用来对失效氧传感器芯片进行分析，也可以在出厂前对氧传感器芯片进行检测。

技术研发人员：孙东睿,王德平,叶福恒,王金兴,高宏宇,商安琪,李菁华,金科,丛鑫
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11