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原文传递一种高精度宽域型氧传感器片芯

专利名称：	一种高精度宽域型氧传感器片芯
摘要：	本发明公开了一种高精度宽域型氧传感器片芯，包括分别设置在层叠的不同氧化锆基板上的加热器、能斯特电池、泵电池、密闭的检测腔和开放式的气体通道；能斯特电池包括能斯特感应电极和地电极，通过能斯特感应电极感应扩散进气体通道的环境气体氧气压力，通过能斯特电池的地电极感应检测腔内的氧气压力，根据感应电极和地电极上的氧气压力差产生能斯特电压；泵电池包括泵电极和地电极，通过在泵电池的泵电极和地电极间施加不同方向的电流，向检测腔泵进或泵出氧气。密闭的检测腔使得腔内氧气无法逸出或扩散，能斯特电压检测精度更高，域值宽；没有扩散障设计，无需加工扩散障，工艺简单，不需扩散障材料，材料种类少，共烧匹配好，良品率高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心
发明人：	李冉;王啸;王会;赵毅;贺彪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910910161.7
公开号：	CN110487874A
代理机构：	南京纵横知识产权代理有限公司
代理人：	耿英
分类号：	G01N27/41(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	215163 江苏省苏州市高新区龙山路89号
主权项：	1.一种高精度宽域型氧传感器片芯，其特征是，包括分别设置在层叠的不同氧化锆基板上的加热器、能斯特电池、泵电池、检测腔和气体通道；所述检测腔为密闭腔体；所述气体通道为开放式腔体，与环境气体连通；所述能斯特电池包括朝向气体通道的能斯特感应电极和朝向检测腔设置的地电极；通过能斯特感应电极感应扩散进气体通道的环境气体氧气压力，通过能斯特电池的地电极感应检测腔内的氧气压力，根据感应电极和地电极上的氧气压力差产生能斯特电压信号；所述泵电池包括泵电极和朝向检测腔设置的地电极；通过在泵电池的泵电极和地电极间施加不同方向的电流，向检测腔泵进或泵出氧气；所述加热器用于对泵电极和能斯特感应电极进行加热。 2.根据权利要求1所述的一种高精度宽域型氧传感器片芯，其特征是，将氧气泵出或泵进检测腔使腔内压强达到预置的能斯特电压阀值下限V1或上限V2时，向泵电池施加反向电流。 3.根据权利要求1所述的一种高精度宽域型氧传感器片芯，其特征是，加热器设置在第一层氧化锆基板上；气体通道设置在第二层氧化锆基板上；能斯特电池设置在第三层氧化锆基板上；检测腔设置在第四层氧化锆基板上；泵电池设置在第五层氧化锆基板上；第一至第五层氧化锆基板从下至上依次叠加采用基板成型工艺形成片芯。 4.根据权利要求3所述的一种高精度宽域型氧传感器片芯，其特征是，能斯特感应电极、泵电极均设置在对应的氧化锆基板层的一端；能斯特感应电极引出端经过孔从第五层氧化锆基板引出，能斯特感应电极引出端、泵电极引出端均设置第五层氧化锆基板的另一端。 5.根据权利要求3或4所述的一种高精度宽域型氧传感器片芯，其特征是，能斯特电池的地电极、泵电池的地电极均通过过孔从第五层氧化锆基板正面引出，引向设置第五层氧化锆基板另一端的公共地引出端。 6.根据权利要求3所述的一种高精度宽域型氧传感器片芯，其特征是，在第一层氧化锆基板和第二层氧化锆基板之间还设置第六层氧化锆基板。 7.根据权利要求1所述的一种高精度宽域型氧传感器片芯，其特征是，根据能斯特电压信号的变化周期时间T与待测的环境气体的氧气压力的比例关系，计算得到待测的环境气体的氧气浓度。
所属类别：	发明专利