[实用新型]一种固体电解质的电流型NO2传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种NO₂传感器，特别是用于NO₂浓度测量控制的一种电流型NO₂传感器，具体地说是一种固体电解质的电流型NO₂传感器。 

背景技术

当前固体电解质的化学类NO_x传感器由于容易与发动机电子控制燃油喷射系统的其它部件相配合，能完成对汽车尾气中NO_x含量简便、快速、实时的检测，所以该类NO_x传感器已成为车用NO_x传感器的首选。 

近年来，基于氧化锆基NO_x传感器的各种电极材料的开发研究十分活跃，多种器件原型已被制备出来，显示出了很多可取的优点。但传统的YSZ材料要在非常高的温度下才具有较大的氧离子电导率，并且随着温度的降低，电阻急剧增大，因此决定了此类传感器必须在高温下运行，其工作温度一般在1000℃或更高。而高温环境运行会带来如电极-电解质界面间的有害反应、电极的老化、传感器各部件的热膨胀系数难以匹配、密封难、功耗高等问题。因此人们迫切需要开发一种在中、低温范围内就具有较高氧离子电导率的电解质材料来取代传统YSZ材料，以保证NO₂传感器具有较高的性能，满足人们生产建设的需要。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供在中低温环境中即能实现对NO₂气体浓度检测，且灵敏度高，使用方便的一种固体电解质的电流型NO₂传感器。该传感器制备工艺简单、功耗低具有性能稳定和使用寿命长的特点，并能达到降低传感器操作温度的目的。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种固体电解质的电流型NO₂传感器，该传感器包括由La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ材料烧结制成的致密陶瓷片体结构的LSGM固体电解质基层以及分别设置在该LSGM固体电解质基层上表面和下表面的多孔正集电极层和多孔负集电极层，多孔正集电极层的上表面中心处涂有适量用于收集电荷的铂浆层，多孔正集电极层经铂浆层以及多孔负集电极层分别引出有用于连接电源正负极的正、负电极引线。 

为优化上述技术方案，采取的措施还包括： 

上述的LSGM固体电解质基层的厚度为0.6mm。 

上述的多孔正集电极层为敏感电极，多孔负集电极层为参考电极。 

与现有技术相比，本实用新型的传感器采用了新型的中温固体氧离子导体材料La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ作为NO₂传感器的固体电解质，取代了传统的氧化锆材料，从而降低了NO₂传感器的工作温度，保证了传感器能在较低的温度下工作，大大延长了产品的使用寿命。并且本实用新型的产品在工作时外加0.6V～1.2V工作电压，采用测量回路电流信号的大小可检测范围为0～600ppm NO₂气体浓度。本实用新型的优点是：结构简单、体积小、性能稳定、测量精度高且反应灵敏，同时还能达到降低传感器操作温度的目的。 

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图； 

图2是本实用新型的工作原理图； 

图3是本实用新型在450℃时的I-V工作特性曲线图； 

图4是本实用新型在450℃时输出电流I和NO₂浓度的关系曲线图； 

图5是本实用新型的时间响应曲线图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。 

其中的附图标记为：LSGM固体电解质基层1、多孔正集电极层2、多孔负集电极层3、铂浆层4、电极引线5、电源6、导线7。 

图1至图5为本实用新型的结构及工作原理特性、曲线示意图。