[发明专利]氮氧化物传感器

说明书

本发明公开一种氮氧化物传感器，其包括第一固体电解质层、第二固体电解质层以及第三固体电解质层，第二固体电解质层朝向第三固体电解质层的一侧设有公共电极，第二固体电解质层朝向第一固体电解质层的一侧设有主泵电极、辅助泵电极以及测量泵电极，第一固体电解质层背离第二固体电解质层的一侧设有参比电极，第三固体电解质层上朝向第二固体电解质层的一侧设置加热器。本发明中的氮氧化物传感器缩短了主泵电极、辅助泵电极、测量泵电极、公共外电极与加热器之间的距离，提升了氮氧化物传感器的加热效率，降低了工作状态下功耗，同时还能有延长氮氧化物传感器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及气体传感器技术领域，特别涉及一种氮氧化物传感器。

背景技术

现有氮氧化物传感器是汽车尾气监测与排放控制系统的重要部件，主要用于实时准确测量汽车尾气中的氮氧化物浓度。现有的氮氧化物传感器公共电极和加热电极分别处于敏感元件厚度方向的上下两端，导致敏感元件的加热效率偏低，而为保证氮氧化物传感器的高泵氧能力，这就要求敏感元件必须采用相对较高的加热功率，在加热功率较高时不仅增加了传感器的功耗，而且也在一定程度上会影响敏感元件的使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种氮氧化物传感器，旨在解决现有技术中氮氧化物传感器功耗高和使用寿命短的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的氮氧化物传感器包括依次层叠设置的第一固体电解质层、第二固体电解质层以及第三固体电解质层，所述氮氧化物传感器还包括主泵电池、辅助泵电池以及测量泵电池，所述第二固体电解质层朝向所述第三固体电解质层的一侧设有公共电极，所述第二固体电解质层朝向所述第一固体电解质层的一侧设有主泵电极、辅助泵电极以及测量泵电极，所述第一固体电解质层背离所述第二固体电解质层的一侧设有参比电极，所述主泵电池包括所述公共电极和所述主泵电极，所述辅助泵电池包括所述公共电极和所述辅助泵电极，所述测量泵电池包括所述公共电极与所述测量泵电极，所述第三固体电解质层上朝向所述第二固体电解质层的一侧设置加热器，所述加热器用于加热所述主泵电极、所述辅助泵电极、所述测量泵电极以及所述公共电极。

可选的，所述氮氧化物传感器还包括第四固体电解质层，所述第四固体电解质层设置于所述第三固体电解质层背离所述加热器的一侧，所述第四固体电解质层背离所述加热器的一侧设有公共电极引脚、正加热电极引脚、负加热电极引脚以及测温线引脚；所述第二固体电解质层上设置有与所述公共电极连接的公共电极引线，所述第三固体电解质层上设置有与所述加热器连接的加热器正极引线、加热器负极引线以及加热器测温线；所述公共电极引脚、所述正加热电极引脚、所述负加热电极引脚以及所述测温线引脚分别对应与所述公共电极引线、所述加热器正极引线、所述加热器负极引线以及所述加热器测温线连接。

可选的，所述氮氧化物传感器还包括第五固体电解质层，所述第一固体电解质层层叠设置于所述第五固体电解质层和所述第二固体电解质层之间，所述第五固体电解质层远离所述第二固体电解质层的一侧设有主泵电极引脚、辅助泵电极引脚、参比电极引脚以及测量泵电极引脚，所述主泵电极引脚、所述辅助泵电极引脚、所述参比电极引脚以及所述测量泵电极引脚分别对应与所述主泵电极、所述辅助泵电极、所述参比电极以及所述测量泵电极连接。

可选的，所述氮氧化物传感器还包括层叠设置于所述第二固体电解质层和所述第三固体电解质层之间的第六固体电解质层，所述第五固体电解质层的朝向所述第一固体电解质层的一侧设有参比气道，所述第一固体电解质层朝向所述第二固体电解质层的一侧设有泵电极扩散障，所述第六固体电解质层朝向所述第二固体电解质层的一侧设有公共电极气体通道，所述第五固体电解质层开设有空气导孔，所述参比气道与所述空气导孔连通，所述公共电极气体通道和所述泵电极扩散障均用于供待测气氛通过。

可选的，所述氮氧化物传感器还包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层设置于所述第六固体电解质层朝向所述加热器的一侧，所述第二绝缘层设置于所述第三固体电解质层朝向所述第六固体电解质层的一侧，所述加热器设置于所述第二绝缘层。