[发明专利]一种双电池型摩托车用片式氧传感器的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型双电池型摩托车用片式氧传感器，由多孔及外保护层、泵氧电池、参比电池和加热层烧结而成，泵氧电池：包括第一基片、泵氧外电极和泵氧内电极；参比电池包括第二基片、测试电极和参比电极；泵氧电池与参比电池之间设有扩散障和扩散腔。一种氧传感器的制备方法，包括制备氧化锆陶瓷浆料、氧化铝陶瓷浆料和多孔氧化铝陶瓷浆料并采用流延法制备基片；采用丝网印刷制备电极、扩散障、扩散腔、加热器和引脚，高温烧结。本发明中加热层采用氧化铝流延基片，采用了双电池结构，提高了测试精度，避免了加热器与第二基片中的氧化锆直接接触，因此无需再添加绝缘层，缩小了芯片的体积。

技术领域

本发明涉及摩托用氧传感器技术领域，具体的说，是一种双电池型摩托车用片式氧传感器及其制备方法。

背景技术

出于环保和节能方面的考虑，同时面临日益严格的摩托车排放法规，闭环控制的电喷系统已成为尾气排放控制的重要手段，其中氧传感器是闭环反馈式电喷摩托车上必不可少的元件。摩托车上的氧传感器不能堵塞排气管而影响废气流动，必须采用小尺寸的氧传感器。目前，市面上的摩托车氧传感器仍以管式芯片居多，由于是管式，就决定了其响应时间长，体积较大。市面上的片式结构芯片以全氧化锆结构为主，这种结构由于绝缘层的存在导致了其体积也不能做到足够小。并且所有的这些摩托车用氧传感器输出信号均为开关量，其控制精度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双电池型摩托车用片式氧传感器及其制备方法，用于解决现有技术中片式结构芯片以全氧化锆结构为主，这种结构由于绝缘层的存在导致了其体积较大的问题，以及现有技术中片式结构芯片输出信号是开关量导致的精度较差的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种双电池型摩托车用片式氧传感器，由从上到下依次叠放的多孔及外保护层、泵氧电池、参比电池和加热层烧结而成，其中，

泵氧电池：包括第一基片、设置在所述第一基片上表面的泵氧外电极和设置在第一基片下表面的泵氧内电极，所述泵氧外电极被所述多孔及外保护层覆盖；

参比电池：包括第二基片、设置在所述第二基片上表面的测试电极和设置在第二基片下表面的参比电极；

所述泵氧电池与参比电池之间设置有扩散障和扩散腔，所述扩散腔位于所述第一基片和第二基片之间，第一基片和第二基片的两侧与扩散腔之间设置有扩散障，形成尾气进入扩散腔的通道，所述泵氧内电极和测试电极处于扩散腔内。

优选地，所述多孔及外保护层、第一基片和第二基片采用耐高温、高传导性和高机械强度的陶瓷材料制成。

优选地，所述多孔及外保护层采用氧化铝基片制成，所述第一基片和第二基片采用氧化锆基片制成。

优选地，所述多孔及外保护层包括由氧化铝基片制成的氧化铝层，还包括由多孔氧化铝基片制成的多孔氧化铝层，所述多孔氧化铝层和氧化铝层拼接在一起，分别覆盖在所述第一基片的两端，所述氧化铝层上设置有用于信号引出的通孔和引脚。

优选地，所述加热层由第一氧化铝流延基片、第二氧化铝流延基片和加热器组成，所述加热器采用丝网印刷在所述第一氧化铝流延基片的下表面与第二氧化铝流延基片的上表面之间，所述第二氧化铝流延基片上设置有用于引入加热电压的加热器引脚。

优选地，所述扩散腔是在泵氧内电极和测试电极之间形成的空腔，所述空腔由碳粉制备成丝网印刷浆料然后丝网印刷在泵氧内电极上烧结后碳挥发形成。

优选的，所述双电池型摩托车用片式氧传感器采用内参比作为参考气氛，其泵电流为7μA-15μA。

一种双电池型摩托车用片式氧传感器的制备方法，包括：

步骤S1：制备得到氧化锆基片、氧化铝基片和多孔氧化铝基片，然后采用机械冲孔的方式在氧化锆基片和氧化铝基片上冲打定位孔和通孔；