[发明专利]一种尾气颗粒物检测传感器片芯及其检测方法

权利要求书

1.一种尾气颗粒物检测传感器片芯，由多层长方形基片构成，其特征在于：从第一基片到第八基片从上至下依次叠加；基片主要成分为氧化锆的氧离子导体材料；第一基片与第二基片之间设置加热电极；加热电极具有加热和测温两种功能；加热电极材料为Pt；第五基片包含尾气出气通道，第七基片包含尾气进气通道，第六基片包含气流导通孔，气流导通孔设置在尾气进气通道末端和尾气出气通道前端之间；气流导通孔导通尾气进气通道和尾气出气通道；尾气进气通道内设置氧泵电池、第一氧敏电池和催化电极，尾气出气通道内设置第二氧敏电池；第三基片上设置空气参比腔室，参比腔室内设置参比电极。

2.根据权利要求1中所述的一种尾气颗粒物检测传感器片芯，其特征在于所述的氧泵电池由设置在第八基片上下表面的氧泵外电极和氧泵内电极组成，所述第一氧敏电池由设置在第六基片下表面的第一氧敏电极和设置在第四基片上表面的参比电极组成；所述第二氧敏电池由设置在第四基片下表面的第二氧敏电极和参比电极组成，第一氧敏电极和第二氧敏电极以及参比电极材料均为Pt。

3.根据权利要求1中所述的一种尾气颗粒物检测传感器片芯，其特征在于所述的催化电极由设置在第八基片上表面的第一催化电极和设置在第六基片下表面的第二催化电极组成。

4.根据权利要求2中所述的一种尾气颗粒物检测传感器片芯，其特征在于所述的氧泵外电极与氧泵内电极上下对应设置，且氧泵内电极设置在尾气进气通道接近尾气进入端，氧泵内电极材料为贵金属Pt。

5.根据权利要求2中所述的一种尾气颗粒物检测传感器片芯，其特征在于所述的第一氧敏电极设置在尾气进气通道接近尾气进入端，且与氧泵内电极相对应。

6.根据权利要求1中所述的一种尾气颗粒物检测传感器片芯，其特征在于所述的催化电极为Pt电极，且第一催化电极与第二催化电极的长度布满尾气进气通道的后半部分。

7.根据权利要求1所述的一种尾气颗粒物检测传感器片芯，其特征在于所述的基于一种尾气颗粒物检测传感器片芯的颗粒物浓度检测方法包括以下步骤：

（a）给加热电极施加电压，使得传感器片芯尾气进气通道内达到大于600℃的温度；

（b）待测的尾气进入尾气进气通道；

（c）氧泵电池将外部环境内的氧气泵入尾气进气通道内；

（d）第一氧敏电池测量尾气进气通道内前半部分氧气的含量，即颗粒物与氧气发生反应之前氧气的含量；

（e）尾气到达尾气进气通道后半部分时，尾气中的颗粒物在催化电极的作用下，迅速与氧气发生反应；

（f）尾气气流继续前行的过程中，由于气流导通孔，颗粒物向下沉积，保证颗粒物与氧气反应完全；

（g）反应后的尾气进入尾气出气通道时，第二氧敏电池检测剩余氧气的浓度，该信号被预设成一固定值，该值优选在50~600mV之间，其反馈控制E1，以保证氧泵电池泵入的氧气足够将颗粒物氧化；

（h）第一氧敏电池减去第二氧敏电池测量到的氧气的含量，得到尾气中颗粒物与氧气反应用去的氧量；根据其相关的函数关系，计算出颗粒物的浓度。