為什么要研究進(jìn)口氧傳感器波形上的雜波信號(hào)呢?這是因?yàn)殡s波可能是由于燃燒效率低造成的，只要上流動(dòng)系統(tǒng)不是處在正確的工作狀態(tài)下，催化器就不能被地測(cè)試，氧傳感器波形的雜波能警告各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸性能的下降，這時(shí)廢氣診斷是zui主要的。因?yàn)樗馨l(fā)現(xiàn)催化器轉(zhuǎn)換效率的降低和個(gè)別氣缸的性能降低。雜波信號(hào)也妨礙燃油反饋控制系統(tǒng)控制器的正常運(yùn)行，“燃油反饋控制系統(tǒng)控制器”專(zhuān)門(mén)指起作用的軟件程序，進(jìn)口氧傳感器是接受進(jìn)口氧傳感器電壓信號(hào)并計(jì)算正確的即時(shí)噴油或混合氣控制命令的程序。 進(jìn)口氧傳感器種類(lèi)很多，現(xiàn)在研究zui多的是氣體氧傳感器，進(jìn)口氧傳感器用于測(cè)量氣相中氧的濃度或氧分壓，還有用來(lái)測(cè)量水中溶解氧濃度的溶氧分析儀等其它類(lèi)型。這些氧傳感器結(jié)構(gòu)不同，但均采用電化學(xué)原理。
1 、氣體氧傳感器
這種進(jìn)口氧傳感器基本上分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是固體電解質(zhì)氧傳感器。以二氧化鋯氧傳感器為例，它以對(duì)氧離子有較高導(dǎo)電能力的 ZrO 2 作基質(zhì)，兩面設(shè)有對(duì)氧有催化還原作用的鉑電極，將其置于含氧的參比氣體和待測(cè)氣體中。按能斯特公式測(cè)得此電池電動(dòng)勢(shì)E及已知參比氣體中氧的分壓 PO2 ，即可求得待測(cè)氣體中氧含量。
由于電池電動(dòng)勢(shì)E與待測(cè)氣體中氧含量成對(duì)數(shù)關(guān)系，故信號(hào)不易處理，研究者在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，又研制成了極限電流型氧傳感器。它是靠外加電壓驅(qū)動(dòng)電池反應(yīng)的，當(dāng)外電壓增至某一值時(shí)，氣相氧擴(kuò)散至電極表面的速度跟不上電極還原反應(yīng)的速度，回流中出現(xiàn)飽和的電流值，此電流不隨外加電壓增大而增加，被稱(chēng)為極限電流，其大小與氧濃度呈線(xiàn)性關(guān)系。此類(lèi)傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、信號(hào)易于處理、不帶有參比氣體和易于微型化的優(yōu)點(diǎn)，已成功地用于汽車(chē)乏氧檢測(cè)中，節(jié)能效果很顯著。
另一大類(lèi)為催化電化學(xué)氧傳感器，進(jìn)口氧傳感器是根據(jù)與氧氣有關(guān)的催化電極的反應(yīng)來(lái)測(cè)定待測(cè)氣氛中氧濃度的。進(jìn)口氧傳感器也有兩種型號(hào)：一種為電極恒電位電解式，另一種為原電池型氧傳感器，兩者都以對(duì)氧有催化還原活性的金屬為陰極，以不能極化的金屬，（如 Pb 、 Cu 、 Cd 等）為陽(yáng)極，電解質(zhì)一般。
采用堿或酸及其鹽的溶液。近幾年來(lái)，隨著實(shí)際應(yīng)用的要求，這兩種氧傳感器都在向兩電極系統(tǒng)方向發(fā)展，尤其是利用透氧高分子薄膜來(lái)測(cè)定氣體中或溶液中氧濃度的隔膜型氧傳感器發(fā)展zui迅速。
2 、測(cè)量溶解氧的濃度的進(jìn)口氧傳感器
進(jìn)口氧傳感器是指溶解在水中的氧氣，它在河流、湖泊、海洋中都大量的存在，是檢測(cè)水質(zhì)和環(huán)境污染程度的重要指標(biāo)。用 傳統(tǒng)的化學(xué)法（如碘量滴定法）測(cè)定水溶液中的溶解氧很費(fèi)時(shí)的，且成本高，不能連續(xù)測(cè)量 ，而用滴汞電極的極譜分析zui為簡(jiǎn)單。但是， DME 的一些特性又影響了它在現(xiàn)場(chǎng)工作中的應(yīng)用。金與鉑電極能克服 DME 遇到的某些困難，但在一些生物介質(zhì)中就失效。這種電極利用 膜可滲透氧但不能滲透水和有機(jī)及無(wú)機(jī)溶質(zhì)的原理，保護(hù)電極不與這類(lèi)還原物質(zhì)緊密接觸，從而使傳感器的靈敏度不受影響。
當(dāng)前用來(lái)測(cè)量水中溶解氧濃度zui常用的儀器就是電化學(xué)傳感器。進(jìn)口氧傳感器主要有兩種類(lèi)型：一是根據(jù)電池原理而設(shè)計(jì)的，本身就是個(gè)電池，不需外加電壓，可通過(guò)測(cè)量電解電流來(lái)測(cè)量溶解氧濃度。測(cè)量時(shí)將其放入待測(cè)溶液，水中溶解氧透過(guò)透氧膜，溶解于膜與電極之間的電解液薄層中，當(dāng)兩輸出端接上負(fù)載電路時(shí)，氧在陰極表面上發(fā)生還原反應(yīng)。對(duì)于結(jié)構(gòu)和透氧膜確定的傳感器而言，在一定溫度下，進(jìn)口氧傳感器的電流只與試樣中的氧分壓成正比，因此，測(cè)定電流即可知氧濃度。
另一種用來(lái)測(cè)量水中溶解氧的濃度的傳感器 為電極恒電位電解式進(jìn)口氧傳感器。在其兩電極之間加一適當(dāng)?shù)臉O化電壓，此時(shí)溶解氧透過(guò)高分子膜，在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生了正比于試樣溶液中氧濃度的電流。當(dāng)電極結(jié)構(gòu)固定時(shí)，在一定溫度下，擴(kuò)散電流的大小只與樣品氧濃度成正比例關(guān)系，測(cè)得電流值大小，便可知待測(cè)試樣中氧的濃度。
進(jìn)口氧傳感器的故障會(huì)產(chǎn)生如下影響，當(dāng)氧傳感器或線(xiàn)路有故障時(shí)，容易產(chǎn)生下列故障：①?gòu)U氣排放超標(biāo)；②怠速不穩(wěn)；③空燃比不正確；④油耗上升。氧傳感器失效后，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，油耗增加，排氣管冒黑煙。常見(jiàn)故障是氧傳感器因堵塞中毒而失效。
進(jìn)口氧傳感器產(chǎn)生上述故障的原因主要有以下幾點(diǎn)。
a、氧傳感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲擊或用強(qiáng)烈氣流吹洗都可能使其碎裂而失效。處理時(shí)要特別小心，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)更換。
b、氧傳感器內(nèi)部進(jìn)入油污或塵埃等沉積物時(shí)，阻礙外部空氣進(jìn)入氧傳感器內(nèi)部，會(huì)使傳感器的輸出信號(hào)改變，不能正確修正空燃比。表現(xiàn)為油耗上升，排放濃度明顯增加，此時(shí)將沉積物除凈就會(huì)使其恢復(fù)正常工作。
c、氧傳感器中毒，尤其是在以前使用加鉛汽油，使氧傳感器鉛中毒而失效。另外，氧傳感器發(fā)生硅中毒也是常有的事。汽油和潤(rùn)滑油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化硅，硅橡膠密封墊圈使用不當(dāng)散發(fā)出的有機(jī)硅氣體，都會(huì)使傳感器失效。因此，要使用質(zhì)量高的燃油和潤(rùn)滑油。修理時(shí)要正常選用和安裝橡膠膠墊，傳感器上涂制造廠規(guī)定使用的溶劑和防粘劑等。
d、對(duì)于進(jìn)口氧傳感器，如果加熱器電阻燒蝕，很難使傳感器達(dá)到正常工作溫度而失去作用。一般加熱電阻的阻值為5～7Ω，如果電阻值為無(wú)窮大，則應(yīng)更換傳感器。
