[实用新型]氮氧传感器氧泵保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种保护电路，特别是一种氮氧传感器中保护氧泵的电路。 

背景技术

节能减排已成为当今社会面临的共同问题，各国对空气质量的要求也越来越高，机动车尾气排放已经成为主要的大气污染物。目前，汽车发动机后处理系统中通常选用氮氧传感器来测量所排放的尾气中含有NOx的浓度，并根据氮氧传感器测量的NOx浓度值来采取相应的措施，降低NOx气体的排放，从而使排放的尾气符合国家标准的要求。 

氮氧传感器芯片如图2所示，由数层氧化锆陶瓷压制而成，在第二层氧化锆压层中设置有两个空腔——第一空腔和第二空腔，第一空腔内设置有主泵，第二空腔内设置有辅助泵和测量泵，主泵、辅助泵和测量泵用于去除尾气中的O₂、HC、CO、CO₂等对最终NOx测试结果有影响的气体。氮氧传感器陶瓷芯片采用双空腔多电池结构，通过对空腔内的被测量气体进行分室、分级控制，实现对NOx的测量，原理如下： 

气体通过第一扩散障7进入第一空腔室5，在该室中由主泵正极1和主泵负极2组成的主泵可以泵入或者泵出第一空腔室5中的O₂，并将排气中没有完全氧化的成分（HC、CO和H₂）进行氧化。这样，排气在第一空腔室中5只剩下没有分解的NOx和浓度很低（几个ppm）的O₂。剩余气体经过第二扩散障8进入第二空腔室6，此时，由主泵正极1和辅助泵负极3组成的辅助泵进一步将剩余的氧离子泵出，使得气体中只剩下没有分解的NOx，此时，由主泵正极1和测量泵负极4组成的测量泵可以将NOx还原成N₂和O₂。 在测量电极上NOx被分解出来的O₂被测量泵不断抽走，产生泵电流，而被抽走的O₂与被分解的NOx有一定的关系，此时因抽走O₂而产生的泵电流，即代表了气体中NOx的含量，即完成了NOx氮氧传感器对NOx气体的测量。 

在主泵、辅助泵、测量泵的工作过程中，可能会出现泵电压过高的情况，即由控制电路施加的VP0、VP1、VP2电压过高，会造成主泵、辅助泵、测量泵的损坏，甚至使氮氧传感器在较长时间内工作在不稳定状态，影响测量工作的进行。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种氮氧传感器中氧泵的保护电路，以保证氧泵始终工作在可靠状态。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。 

一种氮氧传感器氧泵保护电路，包括控制器M以及分别与控制器输出端连接的二极管D1、二极管D2和二极管D3，所述二极管D1、二极管D2和二极管D3共阳极，二极管D1—D3的阳极端与氮氧传感器主泵正极连接，二极管D1的阴极端连接主泵负极，二极管D2的阴极端连接辅助泵负极，二极管D3的阴极端连接测量泵负极。 

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。 

本实用新型通过控制器控制各个氧泵的工作电压，并在各个氧泵的电极之间并联连接一二极管，利用二极管的死区电压特性，当氧泵间的泵氧电压高于二极管的死区电压时，二极管导通，使泵氧间的电压抑制在安全电压范围内，避免了由于各氧泵在过大的电压下造成损伤，从而达到保护氧泵的目的，进一步保证了氮氧传感器陶瓷芯片的正常工作以及其最终的测量精度。 

附图说明

图1为本实用新型的电路图。 

图2为本实用新型在氮氧传感器芯片中的结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。 

   [0013]一种氮氧传感器氧泵保护电路，其电路图如1所示，包括控制器M和二极管D1、二极管D2和二极管D3，二极管D1、二极管D2和二极管D3共阳极，阳极端为A1端，二极管D1的阴极端为A2端，二极管D2的阴极端为A3端，二极管D3的阴极端为A4端。控制器根据反馈信号控制A1A2端、A1A3端和A1A4端的输出电压。

保护电路应用在氮氧传感器芯片中的结构示意图如图2所示。A1端接主泵正极1，A2端接主泵负极2，A3端接辅助泵负极3，A4端接测量泵负极4。主泵正极1、主泵负极2组成主泵氧泵，主泵正极1、辅助泵负极3组成辅助泵氧泵，主泵正极1、测量泵负极4组成测量泵氧泵。