[实用新型]氧传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体感知领域，具体涉及一种氧传感器装置。 

背景技术

氧浓度的检测随着社会的发展，占据越来越重要的地位，在环境检测领域、产品检测领域、医疗生命科学领域都需要进行氧浓度的检测。目前广泛使用的氧传感器是浓差型氧化锆氧传感器，主要采用管式结构，该氧传感器内部有陶瓷感测头、电极垫片、压缩弹簧及信号导线等元件锁组成，存在机器设备应用范围窄，成本昂贵，成型速度慢，模具成本与附属周边设备维修保养不易且成本高，使用寿命短等缺点。 

人们对环保意识的提高，意识到汽车排放污染物对大气层的破坏，人们对氧传感器的成本、灵敏度和激活速度提出了更高的要求。 

发明内容

针对上述问题，通过多年的研究，本实用新型提供一种氧传感器，该氧传感器应用范围广、工作寿命长、工作过程中无需参比气且具有故障监测功能，有效的解决了现有氧传感器的技术缺陷。 

一种氧传感器，包括： 

氧探头1，其由两块二氧化锆板构成，其中在二氧化锆板引出有电极；探头加热模块4，其为氧探头1加热；内部供电模块3，其为探头加热模块4提供电源；用于对所述电极的氧电势进行放大的信号放大器5，其连接到所述氧探头1的一个电极；离子泵7，其连接到所述氧探头1的另一个电极；逻辑检测模块6，其连接在所述信号放大器5和所述离子泵7之间；用于测量所述氧电势的单片机8，所述单片机8连接到所述逻辑监测模块6；其中，氧探头1、信号放大器5、逻辑监测模块6和离子泵7形成负反馈回路。 

优选地，所述氧传感器，还包括：基座2，其为不锈钢底盘；探杆11，其一端与基座2通过金属O型圈和锁紧螺母连接，另一端与氧探头3通过机械方式连接。 

优选地，所述氧传感器，还包括：数码管显示模块9，其由显示器接口芯片8279和驱动电路组成，数码管显示模块9连接到所述单片机8的输出模拟电流信号的信道。 

优选地，所述氧传感器，还包括：电压电流输出模块10，其连接到所述单片机8的输出电压交变数字信号值或电流交变数字信号值的信道。 

优选地，所述氧传感器，还包括：RS485总线通讯模块12，其连接到所述单片机8。 

优选地，所述氧传感器，还包括：温度控制器15，其采用LM25576实现。 

优选地，所述氧传感器，逻辑检测模块6，集成了高精度小信号放大器、光电耦合器组件，且输入、输出以及电源三隔离。 

优选地，所述氧传感器，探杆11的长度根据被测氧量空间的大小设定，安装时向下倾斜15度。 

同现有技术相比，本实用新型提供的技术方案，具有以下优点： 

1、本实用新型氧传感器在工作过程中无需参比气，特别适合使用在工业燃烧炉的自动化控制中和对于不易接近或封闭的系统(风道，容器等)中的氧气含量的测量，被测混合气体温度上限可达250℃。 

2、本实用新型氧传感器具有故障监测功能，无需使用额外的氧气传感器来保证可靠性。可以同时监测使用过程中自身的工作状态，报告电气线路和传感器的故障。测试数据的分析与处理通过一个由用户后置的设备来完成，该设备取决于用户的技术说明。(如：燃料控制，显示，测量仪表，可编程逻辑控制器PLC，通风系统等)。 

3、本实用新型氧传感器不需要专门人员和标准气体，在大气条件下即可自动完成校准。 

4、本实用新型氧传感器在测量过程无需化学介质，使用寿命长于电化学传感器。 

5、本实用新型氧传感器原始测量的是混合气体的氧气分压，但通过校准，可以轻松的将输出转换为氧气的体积浓度。 

附图说明

图1是本实用新型氧传感器结构图； 

图2是一种氧传感器的原理图； 

图31是一种氧传感器正视图； 

图32是一种氧传感器正俯视图。 

附图标记 

1 氧探头 

2 基座 

3 内部供电模块 

4 探头加热模块 

5 信号放大器 

6 逻辑检测模块 

7 离子泵 

8 单片机 

9 数码管显示模块 

10 电压电流输出模块 

11 探杆 

12 RS485总线通讯模块 

13 测试模块 

14 脉冲、故障报警输出模块 

15 温度控制器 

16 焊接座 

17 防水器。