[发明专利]一种变频氧传感器的控制器

说明书

本发明公开了一种变频氧传感器的控制器，包括控制主体电路和用于提供控制主体电路工作电压的电源，控制主体电路包括氧浓差电动势变化周期检测电路、温度控制电路、双向恒流源电路、微处理器和显示电路，氧浓差电动势变化周期检测电路包括氧浓差电动势采集电路、稳压电路、第一滞回比较器和第二滞回比较器，微处理器实时采集第一滞回比较器输出端和第二滞回比较器输出端的电压信号，当第一滞回比较器输出端的电平产生跳变时，微处理器开始计时当第二滞回比较器输出端的电平产生跳变时，微处理器结束计时，将当前时间记为t₂，然后根据公式计算得到氧浓度值；优点是可以匹配变频氧传感器使用，使变频氧传感器能用于化石燃料燃烧环境中氧气浓度检测。

技术领域

本发明涉及一种控制器，尤其是涉及一种变频氧传感器的控制器。

背景技术

近些年来，随着地球生态环境的恶化，雾霾天气的出现越来越频繁，雾霾天气对人们身体健康造成不良影响，引起广泛关注。在引发雾霾天气的因素中，化石燃料的不完全燃烧产生污染气体是一大重要原因。

为解决化石燃料燃烧不充分问题，在化石燃料燃烧过程中，通常采用氧传感器配合其相应的控制器来检测氧气浓度以便控制化石燃料的燃烧状态。目前，常用来检测化石燃料燃烧过程中氧气浓度的氧传感器通常包括三种：极限电流氧传感器、浓差电势型氧传感器和宽域氧传感器。极限电流氧传感器检测氧浓度时，极限电流氧传感器上的进气孔极易被化石燃料燃烧产生的废气中的固体颗粒堵塞，造成该极限电流氧传感器失灵，检测精度不高。浓差电势型氧传感器检测氧浓度时需要一个稳定的参比气体，而化石燃料燃烧过程中难以提供，以致其检测精度不高。宽域氧传感器虽然检测精度高，但是其结构复杂，难以控制。

随着氧传感器技术的发展，检测精度高以及检测范围广的变频氧传感器技术逐渐完善。现有的变频氧传感器的结构图如图1所示。该变频氧传感器包括衬底7、第一电池片1、第二电池片2和加热片8，第一电池片1和第二电池片2上下间隔设置，第一电池片1和第二电池片2分别固定设置在衬底7上，加热片8嵌入衬底中，第一电池片1的上表面设置有第一外电极3，第一电池片1的下表面设置有第一内电极4，第二电池片2的上表面设置有第二内电极5，第二电池片2的下表面设置有第二外电极6，第一内电极4、第二内电极5和加热片8的一端均接地，第一电池片1和第二电池片2的材料均为氧化锆，第一内电极4、第一外电极3、第二内电极5和第二外电极6的材料均为铂，衬底7的材料为氧化铝，加热片8的另一端为变频氧传感器的第一输入端，第一外电极3为变频氧传感器的输出端，第二外电极6为变频氧传感器的第二输入端。该变频氧传感器结构简单，可以通过测量第一电池片1的输出信号(即变频氧传感器输出端的氧浓差电动势)来实现氧气浓度的测量，检测范围广，检测精度高，控制机理简单，相对于极限电流氧传感器、浓差电势型氧传感器和宽域氧传感器，更加适合化石燃料燃烧环境中的氧气浓度检测。

但是，该变频氧传感器不能单独工作，必须配备相应的控制器才能实现氧气浓度检测，目前市面上未出现可与之匹配使用的控制器。鉴此，设计一种变频氧传感器控制器，使变频氧传感器可以成功用于化石燃料燃烧环境中的氧气浓度检测，对于化石燃料燃烧环境中的氧气浓度检测具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变频氧传感器控制器，该变频氧传感器的控制器可以匹配变频氧传感器使用，使变频氧传感器成功用于化石燃料燃烧环境中的氧气浓度检测。