氧气传感器工作原理是什么？

　　氧传感器是安装在发动机上为了减少排气污染的装置。也可以说是汽车尾气的过滤器，在当今雾霾严重的今天氧传感器是必不可少的原件。氧传感器具有了结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便和节约能源等优点，这么神奇的装置大家没兴趣了解一下吗？

　　氧传感器是一种用来检测某设备排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近的传感器。

　　其工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。其基本工作原理是：在一定条件下(高温和铂催化)，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21%，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。

　　在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。当套管废气一侧的氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压(0。6～1V)，这个电压信号被送到ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气。

　　根据氧传感器的电压信号，电脑按照尽可能接近14.7：1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。因此氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器。氧传感器只有在高温时(端部达到300°C以上)其特性才能充分体现，才能输出电压。它在约800°C时，对混合气的变化反应最快，而在低温时这种特性会发生很大变化。

　　氧传感器也有其缺点，但是它的利远大于弊端，它不仅为现在恶化的环境起到了缓解的作用，还潜移默化的保护了我们的健康，使我们呼入的氧气更加干净。小兔提醒大家应当经常清理发动机里的铅，如果驾驶室装有三元催化装置务必要加以重视。

氧传感器安装在排气歧管上，它可以检测废气中的氧气浓度，据此计算空燃比，并将结果传送到ECU。
1、废气中氧气浓度高
当废气中氧气的百分比很大时，ECU将据此判定空燃比大，即混合气很稀。
2、废气中氧气浓度低
当废气中氧气的百分比很小时，ECU将据此判定空燃比小，即混合气很浓。温度高于300℃时，所采用的陶瓷材料，用作氧化铁的导体。在此条件下，如果传感器两侧氧的百分比含量不同，就会在两端产生电压变化 。两种环境（空气侧和排气侧）中不同含氧量的测量值的这种变化告诉ECU，在排气中剩余的氧含量，对保证燃烧有害废气生成是不合适的百分比。陶瓷材料在低于300℃温度时是非线性的，因而传感器不输送有用信号。ECU有一个特殊功能，即在暧机时（开环运转）停止对混合气的调整。传感器装有加热元件以尽快达到工作温度。当电流流过加热元件时，它缩短了使陶瓷成为铁的导体的时间，而且使得传感器可以装在排气管较后的部位。

汽车氧传感器是电喷发动机控制系统中关键的传感部件，是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件。电喷车为获得高排气净化率，降低排气中一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物成份，必须利用三元催化器。但为了能有效地使用三元催化器，必须精确地控制空燃比，使它始终接近理论空燃比。这时就需要氧传感器进行测定了，它是汽车上是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。传感器的作用是测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息，即氧气含量，使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制；确保三效催化转化器对排气中的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化合物三种污染物都有最大的转化效率，最大程度地进行排放污染物的转化和净化。

氧气传感器是利用陶瓷敏感元件测量汽车排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制燃烧空燃比。

当仪器置于存在氧气的环境时，氧气通过仪器外壳的气窗进入气室，气室内的电化学传感器以扩散方式与氧气反应，产生与被测气体浓度成正比的电信号。
信号经线性放大器放大后输入A/D转换器，经微处理器数据处理，由数码管显示出氧气浓度，并经信号输出电路输出信号，供其它设备使用。
仪器的报警电路是由蜂鸣器、发光二极管及驱动电路组成，当氧气浓度低于设定的报警点时，仪器会发出声光报警信号。