氧化锆氧气传感器工作原理

氧化锆氧气传感器是什么?

氧化锆氧传感器不测量氧浓度%，而是测量某种气体或混合气体中的氧分压。

传感器中心部位采用了久经考验、基于氧化锆的小元件，同时，得益于产品的创新设计，无需使用参考气体。这消除了传感器在高温、高湿和高氧气压力及其他所有可能环境下工作的限制。

什么是氧化锆？

在高温（＞650⁰C），稳定的氧化锆（ZrO2₂）表现出两种机制：

ZrO2 部分离解，产生移动的氧离子，因而形成一种氧气的固态电解质。氧化锆盘覆有与恒定DC电流相连的通透电极，使环境中的氧离子能够穿过这种材料，进而在阳极释放一定量的且与输送电荷（电化学泵吸）成正比的氧气，根据法拉第第一定律，得：

N被传输的氧气摩尔数量

i恒定电流

t时间 (s)

z氧气的粒子价

F法拉第常数 = 96487 C/mola

ZrO2 的表现类似电解质。若氧化锆两端存在两种不同的氧气压力，则会经由氧化锆产生一个电压（能斯特电压）。

能斯特电压是什么？

电解质两端的两种不同离子浓度将产生一种电位，又称为能斯特电压。电压大小与两种不同离子浓度比例的自然对数成正比。

kB玻尔兹曼常数 (kB = 1.3x10-23J/K)

T温度（ K）

e0基本电荷 (e0 = 1.602x10-19C)

ci离子浓度（mol/kg）

市面上的许多氧气传感器通常仅采用上述两种属性中的一种，但SST的氧化锆氧气传感器同时应用了上述两种原理。这样可以消除对密封参考气体的需要，使传感器在多种不同的氧气压力环境下更加通用

工采网小编推荐SST 氧化锆氧气传感器-O2S-FR-T2和O2S-FR-T2-18A/B/C

O2S-FR-T2 氧化锆氧气传感器特点

1) 非消耗性的氧化锆传感元件

2)氧压范围2 mbar...3 bar

3)高稳定性和精度，可测量0…100%氧

4)对于其他气体无交叉干扰

5)无需温度稳定

6)内置加热元件

7)允许气温温度-100~400°C

螺纹式高温氧化锆氧气传感器(O2传感器) - O2S-FR-T2-18A/B/C特点

1）氧化范围： 2mbar-3bar
2）氧化锆检测元件
3）非消耗性技术
4）无需温度温度，无需参考气体
5）高精度
6）线性输出信号
7 )与外部接口板配合工作