JPS60131452A - 空燃比センサ - Google Patents
空燃比センサInfo
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- JPS60131452A JPS60131452A JP58240635A JP24063583A JPS60131452A JP S60131452 A JPS60131452 A JP S60131452A JP 58240635 A JP58240635 A JP 58240635A JP 24063583 A JP24063583 A JP 24063583A JP S60131452 A JPS60131452 A JP S60131452A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野j
本発明は酸素イオン伝導付固体電解質を利用したガス中
の酸素−たは可燃性ガス成分濃度を電楓的、測定、8空
燃比やン4.。門、。
の酸素−たは可燃性ガス成分濃度を電楓的、測定、8空
燃比やン4.。門、。
[従来技術]
従来ガス中□の酸素または可燃性ガス成分濃度の電気的
測定にはジルコニア等の酸素イオン伝導性固体電解質を
用いた装置が知られている。このような固体電解質を用
いた酸素等のガス成分淵度測゛定装置の公知技術として
固体電解質の一方の電極面を−含んで密閉状の空間を形
成する室を備え、その室の壁に微小な拡散孔を設け、こ
れにより被測定ガス中のガス威容を上記室内に拡散導入
するに)に電極面間に電圧を印加することにより流れる
翰流邑を゛測定して被測定ガス中のガス成分濃度を測定
するガ法(特開昭52−72286号、特開開53−6
6292号)がある。
測定にはジルコニア等の酸素イオン伝導性固体電解質を
用いた装置が知られている。このような固体電解質を用
いた酸素等のガス成分淵度測゛定装置の公知技術として
固体電解質の一方の電極面を−含んで密閉状の空間を形
成する室を備え、その室の壁に微小な拡散孔を設け、こ
れにより被測定ガス中のガス威容を上記室内に拡散導入
するに)に電極面間に電圧を印加することにより流れる
翰流邑を゛測定して被測定ガス中のガス成分濃度を測定
するガ法(特開昭52−72286号、特開開53−6
6292号)がある。
ところが、これらの装置の構成は両電極の内、一方の電
極雰囲気は拡散制限用の小さい孔によってのみ被測定ガ
ス雰囲気と連通する密閉状空間雰囲気であるので、被測
定ガス成分の濃度が急変した場合、この拡散部分からの
拡散ガスが密閉室内全域におよんで平衡状態に達するま
で時間がかかり、そのため応答性が低くなるという欠点
があった。一方、ガス成分の拡散制限作用を電極に密接
し1設けた多孔質部材の連通気孔によって行なわせるも
のも提案されているが、多孔質材の気孔率の制御が容易
ではなく、また使用中、目詰りによる拡散抵抗の変化を
起こしやすく、安定性に欠けるという問題があった。
極雰囲気は拡散制限用の小さい孔によってのみ被測定ガ
ス雰囲気と連通する密閉状空間雰囲気であるので、被測
定ガス成分の濃度が急変した場合、この拡散部分からの
拡散ガスが密閉室内全域におよんで平衡状態に達するま
で時間がかかり、そのため応答性が低くなるという欠点
があった。一方、ガス成分の拡散制限作用を電極に密接
し1設けた多孔質部材の連通気孔によって行なわせるも
のも提案されているが、多孔質材の気孔率の制御が容易
ではなく、また使用中、目詰りによる拡散抵抗の変化を
起こしやすく、安定性に欠けるという問題があった。
[発明の目的]
本発明は上記欠点を解決し被測定ガス中の酸素等のガス
成分濃痕が変化してもイれに対する応答性が速くかつ個
々の特性が安定しや1くて製造が容易であり、かつ使用
中も安定した性能が得られる新規なセンサを提供するこ
とにある。
成分濃痕が変化してもイれに対する応答性が速くかつ個
々の特性が安定しや1くて製造が容易であり、かつ使用
中も安定した性能が得られる新規なセンサを提供するこ
とにある。
[発明の構成]
即ち、本発明の要旨とするところは、
酸素イオン伝導性の固体電解質からなる壁部を有し、被
測定気体に対して密閉状であり、がっ、外気側に開放口
を有する中空体と、 上記壁部の内外面に付設された二対の酸素ガス透過性電
極と、 上記外面側の電極に面して間隙部を設けて配設されたガ
ス遮蔽体と、 前記電極の内、一方の一対の電極に接続されて所定量の
酸素を間隙部へ流入させるように所定量の電流を流すた
めの通電手段と、 他方の一対の電極に接続されて間隙部から酸素を汲み出
すように電流を流すための電力源と、を備えるとともに
、上記他方の一対の電極間の電流と電iどの関係がら空
燃比を検出するよう構成されていることを特徴とする空
燃比センサにある。
測定気体に対して密閉状であり、がっ、外気側に開放口
を有する中空体と、 上記壁部の内外面に付設された二対の酸素ガス透過性電
極と、 上記外面側の電極に面して間隙部を設けて配設されたガ
ス遮蔽体と、 前記電極の内、一方の一対の電極に接続されて所定量の
酸素を間隙部へ流入させるように所定量の電流を流すた
めの通電手段と、 他方の一対の電極に接続されて間隙部から酸素を汲み出
すように電流を流すための電力源と、を備えるとともに
、上記他方の一対の電極間の電流と電iどの関係がら空
燃比を検出するよう構成されていることを特徴とする空
燃比センサにある。
上記酸素イオン伝導性固体電解質とは安定化または部分
安定化ジルコニア等の酸素イオン伝導性セラミック貿焼
結体が用いられる。 。
安定化ジルコニア等の酸素イオン伝導性セラミック貿焼
結体が用いられる。 。
、上記酸素ガス透過性の電極は白金、金等のセラミック
粉末とのペーストを同一電解質、上に印刷後焼き付ける
方法あるいはスバ、ツタリングや蒸着により固体電解質
上に設ける方法等の一般的な方法により形成される。後
者q)薄膜技術を用いて電極を形成したときは更にその
上に厚膜技術によりセラミック質の多孔質層を被着させ
ることが望ましい。
粉末とのペーストを同一電解質、上に印刷後焼き付ける
方法あるいはスバ、ツタリングや蒸着により固体電解質
上に設ける方法等の一般的な方法により形成される。後
者q)薄膜技術を用いて電極を形成したときは更にその
上に厚膜技術によりセラミック質の多孔質層を被着させ
ることが望ましい。
次に本発明を実施例とともに鰺明してゆく。
[実施例]
本発明の第1実施例のセンサ1を第1図ないし第3図に
示す。第1図は酸素センサの正面縦断面 1図、第2図
は第1図のX−X−断面図、第3図は ・壁部の正面図
を示す。ここにおいて2はジルコニアを主成分とする酸
素イオン伝導性固体電解質により形成されている壁部2
aとセラミックからケ↑箱部2b、!i−@’l’8直
方体状0中′体rsa。
示す。第1図は酸素センサの正面縦断面 1図、第2図
は第1図のX−X−断面図、第3図は ・壁部の正面図
を示す。ここにおいて2はジルコニアを主成分とする酸
素イオン伝導性固体電解質により形成されている壁部2
aとセラミックからケ↑箱部2b、!i−@’l’8直
方体状0中′体rsa。
外気側にのみ間口部2Cを有している。また間隙部3を
介して壁部2aと平行にガス遮蔽体4が配設されている
。上記中空体2には壁部2aの内外面にそれぞれ酸素ガ
ス透過11の電極5.6,7゜8が形成されている。こ
のように配置された中空体2及び遮蔽体4はその台部9
により相対的位置を固定され、更に本セ、・ンサ1が適
応されるべき測定部分の固定部1o1例えば内燃機関の
椛気管に台部9の鍔部9aにJンり同定されている。ま
た第3図は壁部2aの正面図を表す。口字形の電極5が
壁部2aの外側に設けられ、内側に長方形の電極7が設
けられ、ている。イして裏面には電[5と同形の電極6
と、電極7と同形の電極8とがそれぞれ設けられている
。つまり電極5.6で一対、電極7・、8で一対合計二
対の電極が設けられている。
介して壁部2aと平行にガス遮蔽体4が配設されている
。上記中空体2には壁部2aの内外面にそれぞれ酸素ガ
ス透過11の電極5.6,7゜8が形成されている。こ
のように配置された中空体2及び遮蔽体4はその台部9
により相対的位置を固定され、更に本セ、・ンサ1が適
応されるべき測定部分の固定部1o1例えば内燃機関の
椛気管に台部9の鍔部9aにJンり同定されている。ま
た第3図は壁部2aの正面図を表す。口字形の電極5が
壁部2aの外側に設けられ、内側に長方形の電極7が設
けられ、ている。イして裏面には電[5と同形の電極6
と、電極7と同形の電極8とがそれぞれ設けられている
。つまり電極5.6で一対、電極7・、8で一対合計二
対の電極が設けられている。
・上述の如き構成において、中空体2の電極5゜6問に
電極5から電極6へ向って一定電流1D。
電極5から電極6へ向って一定電流1D。
が流れるように通電手段11、例えば定電流源が接続さ
れ−また他方電極8がらifvM7へ向って任意の電流
量を流すことができる電力源12が接続、され、それに
より電圧を印加し、電極7.8間の電圧及び電流を測定
すると、第4図に示す如くの測定結果が得られる。
れ−また他方電極8がらifvM7へ向って任意の電流
量を流すことができる電力源12が接続、され、それに
より電圧を印加し、電極7.8間の電圧及び電流を測定
すると、第4図に示す如くの測定結果が得られる。
この場合本センサ1を内燃機関の排ガス中の酸素または
可燃性ガス成分の濃度の測定に適用したものとする。こ
こで横軸λは空燃比であり、縦軸は測定された電極7,
8間の電圧■であり、又図中のグラフは電流をrp t
< ID2 < Ill g < 104の関係にあ
る各値rll+ l ID 21 tp a。
可燃性ガス成分の濃度の測定に適用したものとする。こ
こで横軸λは空燃比であり、縦軸は測定された電極7,
8間の電圧■であり、又図中のグラフは電流をrp t
< ID2 < Ill g < 104の関係にあ
る各値rll+ l ID 21 tp a。
11)aに一定に保持した場合に1qられる電圧の急変
を示す。ただし、電極5.6問には予め一定の電流量の
電流11)oがバイアス電流として流されている。また
固体電解質の壁部2aおよび被測定ガスの温度は充分に
一定に保持されているとする。
を示す。ただし、電極5.6問には予め一定の電流量の
電流11)oがバイアス電流として流されている。また
固体電解質の壁部2aおよび被測定ガスの温度は充分に
一定に保持されているとする。
第4図から判る通り、例えば電極7,8間の電流量を一
定にしたときの電圧変化を検出すれば空燃比λがλ〉1
では排ガス中の酸素の8a麿を検知することができ、λ
〈1では可燃性ガス成分のIi1度を検知Jることがで
きる。また、電圧を一定にしておき電流を変化させるこ
とによっても同様の検出をJることが可能である。つま
り空燃比センサとして使用できるのである。
定にしたときの電圧変化を検出すれば空燃比λがλ〉1
では排ガス中の酸素の8a麿を検知することができ、λ
〈1では可燃性ガス成分のIi1度を検知Jることがで
きる。また、電圧を一定にしておき電流を変化させるこ
とによっても同様の検出をJることが可能である。つま
り空燃比センサとして使用できるのである。
上記したような電圧及び電流の特性が得られる理由を説
用すると、まず中空体2の電極5,6@に一定電流醋の
バイアス電流1Doを流すことにより、その電流量と比
例した量の酸素イオンが固体電解質中を電轡6から電極
5へ移動し、中空部2dに存在する酸素が常に一定時間
に一定量間隙部3へ流出することになる。間隙部3に流
入した酸素ガスは、間隙部3の三方向が開放端3aとし
て被測定ガス側に開放されていることにより間隙部3か
ら被測定ガス中へ拡散していくとともに被測定ガス中の
可燃性ガス成分が逆に開放めら拡散流入し電極面で酸素
と燃焼反応して消費されることになる。゛この間隙部3
へ流入される酸素の減少スピードは被測定ガス中の可燃
性ガス成分の濃度が最大のとき最大となるが、その様な
状況下でも燃焼により消費される酸素量より充分多い酸
素が流されるようにバイアス電流量が決められている。
用すると、まず中空体2の電極5,6@に一定電流醋の
バイアス電流1Doを流すことにより、その電流量と比
例した量の酸素イオンが固体電解質中を電轡6から電極
5へ移動し、中空部2dに存在する酸素が常に一定時間
に一定量間隙部3へ流出することになる。間隙部3に流
入した酸素ガスは、間隙部3の三方向が開放端3aとし
て被測定ガス側に開放されていることにより間隙部3か
ら被測定ガス中へ拡散していくとともに被測定ガス中の
可燃性ガス成分が逆に開放めら拡散流入し電極面で酸素
と燃焼反応して消費されることになる。゛この間隙部3
へ流入される酸素の減少スピードは被測定ガス中の可燃
性ガス成分の濃度が最大のとき最大となるが、その様な
状況下でも燃焼により消費される酸素量より充分多い酸
素が流されるようにバイアス電流量が決められている。
従って被測定ガス中の可燃性ガス成分濃度が大ぎい程ま
た酸素濃度が大きい程間隙部3内の酸素m度は大となり
、そのため中空体2の中空部2dにおけるIll素11
119と間隙部3とのS疾比が関係付けされ、従って電
源12によって生じる電圧の急変を生じる電流量が81
麿に応じて決定されてくる。従って電流量と電圧急変詩
の空燃比とが対応することになる。つまり被測定ガスの
濃度が電極7.8間の電圧、電流量の関係からまること
になる。
た酸素濃度が大きい程間隙部3内の酸素m度は大となり
、そのため中空体2の中空部2dにおけるIll素11
119と間隙部3とのS疾比が関係付けされ、従って電
源12によって生じる電圧の急変を生じる電流量が81
麿に応じて決定されてくる。従って電流量と電圧急変詩
の空燃比とが対応することになる。つまり被測定ガスの
濃度が電極7.8間の電圧、電流量の関係からまること
になる。
本実施例は上述の如く構成されていることにより、中空
体2は一方向が開口した直方体を形成1゜でいるのみで
、そのfit造は容易であり、かつ中空体2から間隙部
3へ供給される酸素ガスは開口部2Cより流入する単な
る外気であり酸素濃度が高いので電鯨11はほとんど電
力を要せずに酸素゛を間隙部3へ流入させることができ
る。
体2は一方向が開口した直方体を形成1゜でいるのみで
、そのfit造は容易であり、かつ中空体2から間隙部
3へ供給される酸素ガスは開口部2Cより流入する単な
る外気であり酸素濃度が高いので電鯨11はほとんど電
力を要せずに酸素゛を間隙部3へ流入させることができ
る。
次に第5図ないし第8図に本発明の第2実施例を示す。
第5図は第2実施例のセンサ21を内燃機関の排ガス測
定に適用した状態を示す部分断面図、第6図はイのY−
Y間の横断面図、第7図はそのZ−7間の縦断面図であ
る。本実施例のセンサ21の構成はまず、固体電解質に
より形成されている壁部22aと鞘部22bとを有する
直方体状であり、外気側にのみ開口部220を有する中
空体22に間隙部23を介して壁部22aと平行にガス
遮蔽体24が配設され、さらに前記壁部22a表裏両面
に各々電極25.26.27.28を設けるよう構成さ
れている。更に、濃度測定側である固体電解質の中空体
22の、壁部22aの延長部分にヒーター31が備えら
れていることである。このヒーター31は絶縁性のコの
字型に形成された角柱状のセラミックからなり、その中
心部に通電発熱性の導電部31aが設けられている。
定に適用した状態を示す部分断面図、第6図はイのY−
Y間の横断面図、第7図はそのZ−7間の縦断面図であ
る。本実施例のセンサ21の構成はまず、固体電解質に
より形成されている壁部22aと鞘部22bとを有する
直方体状であり、外気側にのみ開口部220を有する中
空体22に間隙部23を介して壁部22aと平行にガス
遮蔽体24が配設され、さらに前記壁部22a表裏両面
に各々電極25.26.27.28を設けるよう構成さ
れている。更に、濃度測定側である固体電解質の中空体
22の、壁部22aの延長部分にヒーター31が備えら
れていることである。このヒーター31は絶縁性のコの
字型に形成された角柱状のセラミックからなり、その中
心部に通電発熱性の導電部31aが設けられている。
そして、前記電極25.26はバイアス電流源32と接
続され、電極25からN極26へ電流が流れる。また、
電極27.28は電圧計33.電流源34.、i5.3
6,37.保護回路38と並列接続され、□各端子の負
端子側は接地されている。
続され、電極25からN極26へ電流が流れる。また、
電極27.28は電圧計33.電流源34.、i5.3
6,37.保護回路38と並列接続され、□各端子の負
端子側は接地されている。
電流源は切換スイッチ39により電流源34,35.3
6.37のうちいずれか1ケが選択される。
6.37のうちいずれか1ケが選択される。
保護回路38は複数個のツェナーダイオードから構成さ
れている。さらに遮蔽体24の導電部24a及びヒータ
ー31aのi#雷郡部31可変抵抗39を介して電池4
0と接続されている。
れている。さらに遮蔽体24の導電部24a及びヒータ
ー31aのi#雷郡部31可変抵抗39を介して電池4
0と接続されている。
第7図に・第5図の7−7断面図を示す。壁部22の外
側つまりガス遮蔽体側には口字状の電極2・5と、長方
形の電極27が設けられ、電極25の裏側に電極26が
、同様に電極27の裏側に電極28が設けられている。
側つまりガス遮蔽体側には口字状の電極2・5と、長方
形の電極27が設けられ、電極25の裏側に電極26が
、同様に電極27の裏側に電極28が設けられている。
上述した中空体22の分解図及び斜視図を第8図(イ)
、(ロ)に示す。図において中空体22は表裏両面に酸
素ガス透過性の電極25,26゜27.28 (ii極
25’、27は見えず)が形成された酸素イオン伝導性
固体電解質の壁部22aと、その内部に発熱体31aが
埋設されているヒーター31と、知佃状のセラミック板
22e 、22f 。
、(ロ)に示す。図において中空体22は表裏両面に酸
素ガス透過性の電極25,26゜27.28 (ii極
25’、27は見えず)が形成された酸素イオン伝導性
固体電解質の壁部22aと、その内部に発熱体31aが
埋設されているヒーター31と、知佃状のセラミック板
22e 、22f 。
2’2 (1’、 22 hからなる鞘部22bとから
構成されている。上記の構成部分の組立てはまずセラミ
ックペーストにて壁部22aの三方の縁にコの字状ヒー
ター31を接着させ更にコの字状ヒーター31に囲まれ
た壁部22aの面に、セラミック板22e 、2’2f
、220をヒーター31にそわせてコの字状に接着し
、更にそのセラミック板22e 、22f 、220の
コの字状の縁に対しセラミック板22hを接着させるこ
とによりなされる。
構成されている。上記の構成部分の組立てはまずセラミ
ックペーストにて壁部22aの三方の縁にコの字状ヒー
ター31を接着させ更にコの字状ヒーター31に囲まれ
た壁部22aの面に、セラミック板22e 、2’2f
、220をヒーター31にそわせてコの字状に接着し
、更にそのセラミック板22e 、22f 、220の
コの字状の縁に対しセラミック板22hを接着させるこ
とによりなされる。
なお、この中空体22が酸素供給源としての役割を果た
すためには壁部22aのみが酸素イオン伝導性の固体電
解質であれば良く、22e 、22f 。
すためには壁部22aのみが酸素イオン伝導性の固体電
解質であれば良く、22e 、22f 。
22a’、22hについては通常の絶縁性のセラミック
板、例えばスピネル等で充分である。
板、例えばスピネル等で充分である。
第5図に戻り、本実施例のセンサ21を用いた濃度測定
方法を説明すると、前記第一の実施例と同様であるが、
まず1m素供給源側である固体電解質の中空体22の電
極25.26!’!Iに電極25から26へ向けて一定
電流間の電流をバイアス電流として流づ。このようにし
て外気から開口部22Cを通じて流入した酸素を電ta
i5.6と電極5゜6間の壁部22aを介して間隙部2
3へ常に単位時間当り一定量の酸素を供給する。次に中
空体22の測定用電極27.28に電極28側から27
側に向けて一定電流を流ず。この電流は切換スイッチ3
9により定電流電源34,35,36.37を適宜切換
えて、その各電流量r11+、rl12゜ID :l+
Ipaの時の電圧を電圧計33にて測定する。ただし
電極27及び28に挾まれた壁部22にの固体電解質を
高電圧から保護するためツェナーダイオードにより構成
されている保護回路38が電極27..28と並列に設
けられている。こ −のことにより第8図に示す如く壁
部22aにかかる電圧V1を上限としてそれ以上の電圧
がかかることはない。
方法を説明すると、前記第一の実施例と同様であるが、
まず1m素供給源側である固体電解質の中空体22の電
極25.26!’!Iに電極25から26へ向けて一定
電流間の電流をバイアス電流として流づ。このようにし
て外気から開口部22Cを通じて流入した酸素を電ta
i5.6と電極5゜6間の壁部22aを介して間隙部2
3へ常に単位時間当り一定量の酸素を供給する。次に中
空体22の測定用電極27.28に電極28側から27
側に向けて一定電流を流ず。この電流は切換スイッチ3
9により定電流電源34,35,36.37を適宜切換
えて、その各電流量r11+、rl12゜ID :l+
Ipaの時の電圧を電圧計33にて測定する。ただし
電極27及び28に挾まれた壁部22にの固体電解質を
高電圧から保護するためツェナーダイオードにより構成
されている保護回路38が電極27..28と並列に設
けられている。こ −のことにより第8図に示す如く壁
部22aにかかる電圧V1を上限としてそれ以上の電圧
がかかることはない。
このような方法にて測定づると各電流量1D+。
Ip 2.Ill :l、rp aと、その電流量にお
ける電圧の測定値との関係は第1実論例と同じく内燃機
関の排ガス中の酸素または可燃性ガス成分の温度従って
空燃比を決定することになる。つまり燃銃前の21?、
合気の空燃比と電圧または電流とが相関度を測定Jるこ
とができる。
ける電圧の測定値との関係は第1実論例と同じく内燃機
関の排ガス中の酸素または可燃性ガス成分の温度従って
空燃比を決定することになる。つまり燃銃前の21?、
合気の空燃比と電圧または電流とが相関度を測定Jるこ
とができる。
被測定ガスが例えば750℃、以上である場合のにうに
充分にセンサ21を活性化する温度内で充分安定してい
れば良いが、常温の被測定ガスを測定するような場合や
温度調節を要覆るとぎは可変抵抗39を介して電源4.
0を、ヒーター31中の発熱線31,1の両端に接続す
ることにより発熱線3.18を発熱させ、伝導熱により
中空体22の壁部22aを加熱し温度制御することがで
き正確な測定値を得ることが可能となる。
充分にセンサ21を活性化する温度内で充分安定してい
れば良いが、常温の被測定ガスを測定するような場合や
温度調節を要覆るとぎは可変抵抗39を介して電源4.
0を、ヒーター31中の発熱線31,1の両端に接続す
ることにより発熱線3.18を発熱させ、伝導熱により
中空体22の壁部22aを加熱し温度制御することがで
き正確な測定値を得ることが可能となる。
本実施例によれば、第1実施例の効果に加えて、ヒ、−
ター31を設けたことにより、より正確な測定値を得る
ことができる。
ター31を設けたことにより、より正確な測定値を得る
ことができる。
[発明の効果]
本発明の空燃比センサは、酸素イオン伝導性の固体電解
質からむる壁部を有し、被測定気体に対して密閉状であ
り、かつ、外気側に間敢口を有1−る中空体と、 上記壁部の内外面に付設された二対の酸素ガス透過性電
極と、 上記外面側の電極に面して間隙部を設けて配設されたガ
ス遮蔽体と、 前記電極の内、一方の一対の電極に接続されて所定間の
1llXを間隙部へ流入させるように所定量の電流を流
−4ための通電手段と、 他方の一対の電極に接続されて間隙部から酸素を汲み出
Jように電流を流すための電力源と、を備えるとともに
、上記他方の一対の電極間の電流と電圧との関係がら空
燃比を検出するよう構成されていることにより、比較的
簡単な構造で、しかもその中空体内部は平衡に達する時
間が極く知いので応答性に悪影響を生じず、被測定ガス
中の酸素あるいは可燃性ガスのa度が変化しても迅速に
濃度に応じた精度の高い濃度検出値を得ることができる
。
質からむる壁部を有し、被測定気体に対して密閉状であ
り、かつ、外気側に間敢口を有1−る中空体と、 上記壁部の内外面に付設された二対の酸素ガス透過性電
極と、 上記外面側の電極に面して間隙部を設けて配設されたガ
ス遮蔽体と、 前記電極の内、一方の一対の電極に接続されて所定間の
1llXを間隙部へ流入させるように所定量の電流を流
−4ための通電手段と、 他方の一対の電極に接続されて間隙部から酸素を汲み出
Jように電流を流すための電力源と、を備えるとともに
、上記他方の一対の電極間の電流と電圧との関係がら空
燃比を検出するよう構成されていることにより、比較的
簡単な構造で、しかもその中空体内部は平衡に達する時
間が極く知いので応答性に悪影響を生じず、被測定ガス
中の酸素あるいは可燃性ガスのa度が変化しても迅速に
濃度に応じた精度の高い濃度検出値を得ることができる
。
第1図は本発明第1実施例の正面縦断面図、第2図はそ
の×−X横断面図、第3図は壁部の正面図、第4図は第
1実施例において測定された空燃比λ、雷電圧及び雷流
吊1 p +〜Ip4の関係を示すグラフ、第5図は第
2実施例の部分縦断面図、第6図はそのY−Y横断面図
、第7図はその7−Zは縦断面図、第8図(イ)は一方
の中空体の分解斜視図、第8図(ロ)はその組立て後の
斜視図、第9図は第2実施例により測定した場合の空燃
比λ、雷電圧及び電流111)1〜fleaとの関係を
示すグラフである。 1.21・・・酸素センサ 2.22・・・中空体(酸素ポンプ側)3.23・・・
間隙部 4.24・・・酸素ガス遮蔽体 5.6.7.8゜ 25.26,27.28・・・酸素ガス透過性電極代理
人 弁理士 足立 勉 ばか1名 ザ 第3図 22 第4図 0 一憂へ 第5図 jL jla 第7図 2 第8図 (イ) 2 (ロ) 7
の×−X横断面図、第3図は壁部の正面図、第4図は第
1実施例において測定された空燃比λ、雷電圧及び雷流
吊1 p +〜Ip4の関係を示すグラフ、第5図は第
2実施例の部分縦断面図、第6図はそのY−Y横断面図
、第7図はその7−Zは縦断面図、第8図(イ)は一方
の中空体の分解斜視図、第8図(ロ)はその組立て後の
斜視図、第9図は第2実施例により測定した場合の空燃
比λ、雷電圧及び電流111)1〜fleaとの関係を
示すグラフである。 1.21・・・酸素センサ 2.22・・・中空体(酸素ポンプ側)3.23・・・
間隙部 4.24・・・酸素ガス遮蔽体 5.6.7.8゜ 25.26,27.28・・・酸素ガス透過性電極代理
人 弁理士 足立 勉 ばか1名 ザ 第3図 22 第4図 0 一憂へ 第5図 jL jla 第7図 2 第8図 (イ) 2 (ロ) 7
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 N素イオン伝導性の固体電解質からなる壁部を有し
、被測定気体に対して密閉状であり、かつ、外気側に開
放口を有する中空体と、上記壁部の内外面に付設された
二対の酸素ガス透過性電極と、 上記外面側の電極に面して間隙部を設けて配設されたガ
ス遮蔽体と、 □ 前記電極の内、一方の一対の電極に接続されて所定間の
!ll素を間隙部へ流入させるように所定量の電流を流
すための通電手段と、 他方の一対の電極に接続されて間隙部からIll素を汲
み出づように電流を流すための電力源と、を備えるとと
もに、上記他方の一対の電極間の電流と電圧との関係が
ら空燃比を検出するよう構成されていることを特徴とす
る空燃比センサ。 2 前記中空体がヒーターを有する特許請求の範囲第1
項記載の空燃比センサ。 3 前記ガス遮蔽体がヒーターを有する特許請求の範囲
第′1墳又は第2項記載の空燃比センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58240635A JPS60131452A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 空燃比センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58240635A JPS60131452A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 空燃比センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60131452A true JPS60131452A (ja) | 1985-07-13 |
JPH0444950B2 JPH0444950B2 (ja) | 1992-07-23 |
Family
ID=17062426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58240635A Granted JPS60131452A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 空燃比センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60131452A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6188138A (ja) * | 1985-09-21 | 1986-05-06 | Ngk Insulators Ltd | 電気化学的装置 |
JPS63101861U (ja) * | 1986-12-22 | 1988-07-02 | ||
US4863584A (en) * | 1987-05-12 | 1989-09-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Apparatus for sensing air-fuel ratio |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP58240635A patent/JPS60131452A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6188138A (ja) * | 1985-09-21 | 1986-05-06 | Ngk Insulators Ltd | 電気化学的装置 |
JPS63101861U (ja) * | 1986-12-22 | 1988-07-02 | ||
US4863584A (en) * | 1987-05-12 | 1989-09-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Apparatus for sensing air-fuel ratio |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0444950B2 (ja) | 1992-07-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |