[实用新型]一种固体电解质气体传感器

说明书

本实用新型公开了一种固体电解质气体传感器，它涉及传感器技术领域，其包括第一固体电解质层、第二固体电解质层、基体层及加热层，所述第一固体电解质层的上表面上设置有外电极，第一固体电解质层的下表面设置有内电极，所述内电极为“U”形电极结构，所述内电极的下表面设有第二固体电解质层，所述内电极的上表面覆盖有一绝缘层，绝缘层位于内电极与第一固体电解质层之间，第二固体电解质层的下方设置有基体层，所述基体层的下方设置有加热层。采用上述技术方案后，本实用新型固体电解质气体传感器能够增大内阻且内阻调节范围较宽、传感器性能较高。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种固体电解质气体传感器。

背景技术

固体电解质气体传感器使用固体电解质气敏材料做功能层材料，其工作原理是在一定温度条件下，气体在电极处会反应形成离子，离子通过固体电解质传导，形成电动势，通过测量电动势从而测量出气体浓度。固体电解质气体传感器具有使用寿命长、耐腐蚀、稳定性好等优点，广泛应用于氧传感器、氨传感器、氮氧化物传感器等领域。

现有固体电解质气体传感器结构图如图1所示，包括多孔保护层1’、固体电解质层5’、基体层6’、加热层8’、保护层9’,固体电解质层5’的上表面设置有外电极3’，外电极3’通过外电极引线31’连接外电极引脚32’，固体电解质层5’的下表面设置有内电极4’，内电极4’通过内电极引线41’与内电极引脚42’连接，外电极3’的表面覆盖有一层多孔保护层1’，外电极引线31’的表面覆盖有一层保护层9’，固体电解质层5’的下方设置有基体层6’，基体层6’的下方设置有加热层8’，加热层8’的内表面设有加热器7’，加热器7’通过加热器引线71’连接加热器引脚72’，保护层9’上设置有供内电极引线41’和外电极引线31’穿过的第一过孔91’，固体电解质层5’上设置有供内电极引线41’穿过的第二过孔51’，加热层8’上设置有供加热器引线71’穿过的第三过孔81’。

固体电解质气体传感器在工作时，固体电解质与电极间会形成内阻，针对不同的应用需求，内阻要求有所差异。现有固体电解质气体传感器的离子传导路径单一，主要是通过固体电解质层上下表面的面积大小来调整，其中，离子传导方式如图2所示，气体接触外电极3’后形成离子，通过固体电解质层5’传导至内电极4’。现有固体电解质气体传感器的缺点在于离子传导路径短，内阻增幅小、可变范围窄，且电极面积太小的话，会减少气体的离子转化，降低固体电解质气体传感器性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种能够增大内阻且内阻调节范围较宽、传感器性能较高的固体电解质气体传感器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案是：

一种固体电解质气体传感器，其包括第一固体电解质层、第二固体电解质层、基体层及加热层，所述第一固体电解质层的上表面上设置有外电极，第一固体电解质层的下表面设置有内电极，所述内电极为“U”形电极结构，所述内电极的下表面设有第二固体电解质层，所述内电极的上表面覆盖有一绝缘层，绝缘层位于内电极与第一固体电解质层之间，第二固体电解质层的下方设置有基体层，所述基体层的下方设置有加热层。

进一步，所述内电极上具有内电极引线，内电极连接内电极引线，所述外电极上具有外电极引线，外电极连接外电极引线。

进一步，上述固体电解质气体传感器还包括多孔保护层及保护层，所述外电极的上表面覆盖有多孔保护层,所述外电极引线的上表面覆盖有保护层，所述多孔保护层具有气孔。

进一步，所述保护层的外表面设有内电极引脚及外电极引脚，所述内电极引脚通过内电极引线连接内电极，外电极引脚通过外电极引线与外电极连接，第一固体电解质层上设置有第二过孔，保护层上设置有第一过孔。

进一步，所述加热层的内表面设置有加热器，加热器上具有加热器引线，加热层的外表面设有加热器引脚，加热层上设置有第三过孔，所述加热器通过加热器引线穿过第三过孔与加热器引脚相连接。