二氧化钛特性
温度变化对二氧化钛的影响
传感器电阻及电热调节器电阻将受温度影响产生变化。工作温度于250℃至850℃之间,当空燃比由稀至浓时,其电阻变化非常快。达到稳定状态所需时间小于100msec。电热调节器为实心的二氧化钛陶瓷,亦会保有一些氧气,其反应速度比多孔质的氧气检测测组件二氧化钛陶瓷慢很多。由于反应速度慢,故电热调节器的电阻较不易达到稳定。当温度越高,其达到稳定时间越短;温度越低,达到稳定所需时间越长。
温度变化对传感器阻抗的影响
输出电压比较
TiO2与ZrO2一样,都是在浓混合比产生高电压,稀混合比时产生低电压。 TiO2是利用参考电压,改变电阻后以变化输出电压,故输出电压较高。 ZrO2是自己产生输出电压,故输出电压较低。
二氧化钛传感器的优点
不需要参考空气,可免除因高温而可能造成氧气在参考空气和排气间泄漏。氧气感测组件和电热调节器电极密封于二氧化钛陶瓷里面,可保护陶瓷和金属间的界面,避免受到排气的磨耗和腐蚀。二氧化钛陶瓷和电极间的热膨胀系数密切匹配,使界面的热应力降至最低。
陶瓷绝缘材固定二氧化钛组件,且导电性低。贵金属渗在多孔质的陶瓷里,比用贵金属涂敷在密实的陶瓷组件表面上,更具有抗磨耗性。二氧化钛在室温下具有很高电阻的半导体。当氧分子脱离时,会造成氧化钛结晶格子的空隙,而使结晶格子造成缺陷,产生电流。当氧的空隙越多,就会有更多的电子可资利用来传递电流,材料的阻抗亦随之降低。此现象系与温度及氧分压有关。
二氧化钛阻抗与氧分压关系
其温度阻抗系数的误差在400℃时为4%,在800℃时约为2%的补偿。
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