Лямбда зонд принцип работы: Принцип работы лямбда зонда на авто. Для чего нужен лямбда-зонд в автомобиле. Назначение и функции

Содержание

Принцип работы и как проверить датчик лямбда-зонд (кислородный датчик)

 

 Лямбда-зонд является важным элементов в системе корректировки подачи топлива. Выход его из строя может стать причиной повышенного расхода топлива, чёрного дыма из выхлопной трубы и другим последствиям, о которых мы поговорим дальше. А сейчас необходимо узнать из чего же состоит кислородный датчик (ещё одно название лямбда-зонда). 

Принцип работы лямбда-зонда.

Лямбда-зонд размещается на выхлопном коллекторе, на простых рядных четырёхцилиндровых двигателях размещается один или два датчика. На двигателях с двумя ГБЦ, где выхлопных коллекторов больше число датчиков может достигать 4-х. Лямбда зонд анализирует химический состав выхлопных газов и процент кислорода, содержащегося в них. В норме, эти показания должны быть в пределах 0,1 — 0,3 процента. Отклонение от этих показаний может привести к неприятным последствиям.

Виды кислородных датчиков

Как и любой другой элемент автомобиля, лямбда-зонд с момента создания был модифицирован. На старых автомобилях, встречается кислородный датчик с одним (сигнальный) или двумя проводами (сигнальным и “минусом”). На современных автомобилях устанавливается широкополосный датчик, который способен быстрее и точнее определять отклонения и подавать сигнал к ЭБУ. 

Из-за своего расположения датчик не обновляет показания мгновенно. Ведь он расположен в выпускном коллекторе, выхлопные газы не всегда выходят равномерно из-за совершения рабочих циклов. Поэтому считается, что кислородный датчик нужен для обнаружения дестабилизации работы ДВС и передачи сигнала на ЭБУ о проблеме.

 

На изображении видна распиновка лямбда-зонда. Стоит учесть, что полярность проводов нагревателя не имеет значения. 

Лямбда Зонд — признаки неисправности

Выход датчика из строя сопровождается следующими симптомами:

Уменьшение мощности двигателя, при нажатии на педаль акселератора двигатель “тупо” набирает обороты.

Расход топлива увеличивается на 20-30%, а из выхлопной трубы идёт чёрным дым, появляется явный запах бензина.

Нестабильные обороты двигателя. ЭБУ не удаётся удерживать обороты на одном уровне. Периодически они проседают до 500-600 оборотов.

Во время разгона появляются рывки и в этот момент на приборной панеле загорается “CHECK ENGINE”. То есть, из-за неправильной смеси происходят пропуски воспламенения в цилиндрах. 

Вообще выход из строя кислородного датчика можно поделить на три этапа:

На начальном этапе, когда у датчика отклонения от нормы минимальные из-за неправильной смеси начинаются перебои с оборотами двигателя, могут появится хлопки под капотом, а машина дёргается во время движения.

На следующем этапе датчик перестаёт работать на холодном двигателе. К указанным выше симптомам ещё добавится снижение мощности двигателя и “тупая” реакция на нажатие педали газа. 

Ну а на заключительном этапе предыдущие симптомы станут более выраженными, также из выхлопной трубы пойдёт чёрный дым, который будет сопровождаться сильным токсичным запахом. 

Как проверить лямбда-зонд

Для проверки нужно воспользоваться распиновкой указанной выше, мультиметром и документацией на машину, чтобы узнать местоположение датчика. 

Чтобы на широкополосных датчиках проверить состояние нагревателя нужно замерить сопротивление между двумя проводами нагревателя. У идеального лямбда-зонда сопротивление на нагревателе должно находиться в пределах 2-10 Ом. Если на экране мультиметра другие показания, то можно сразу забраковать этот датчик. 

Датчики с двумя проводами не имеют нагревателя, они нагреваются за счёт выхлопных газов и горячего коллектора. Для того, чтобы проверить их, нужно потрясти лямбда-зонд и если будет слышен отчетливый звенящий звук, значит внутри датчика откололся кусочек керамики и датчик нерабочий. Таким же методом можно проверить и новые датчики.

Если датчик уже выкручен можно осмотреть его визуально. По цвету нагара и отложениями можно поставить предварительный диагноз.

Большое количество сажи на защитное трубке лямбда зонда может препятствовать попаданию выхлопных газов на циркониевый элемент, который проверяет состояние газов. Загрязнение нагаром может произойти из-за слишком богатой смеси или нерабочего нагревателя. Необходимо проверить его состояние.

 

Отложения белого или серого цвета на трубке датчикам свидетельствуют о некачественном топливе или об использовании присадок для топлива или масла. Необходимо выяснить точную причину и ликвидировать её.

 

Блестящий налёт или отложения говорят о содержании свинца в используемом топливе. Свинец негативно влияет на платину, используемую в датчике, поэтому датчик нужно заменить и решить проблему со свинцом в топливе.

 

Для проверки показаний кислородного датчика в начале нужно прогреть двигатель до рабочей температуры. Затем, “минусовой” щуп вольтметра ставится на “массу” кузова или двигателя (можно на клемму аккумулятора), а красный “пллюсовой” щуп соединяется к сигнальному проводу кислородного датчика. Чтобы найти сигнальный провод нужно воспользоваться распиновкой, обычно это провод чёрного цвета. 

На рабочем двигателе, не разъединяя фишку датчика измеряются показания датчика, они должны быть в пределах 0,й — 0,9 Вольта. И обновляться примерно 8-10 раз за 10 секунд. 

При резком открытии дросельной заслонки напряжении должно достигнуть максимума предела, то есть: 1 Вольт.

А при резком закрытии заслонки (сброс гала) показания должны упасть до нуля.

Для данной процедуры лучше использовать диагностику.

Если показания обновляются реже, чем 8 раз за 10 секунд или равны 0,45 Вольт и при этом не обновляются, значит датчик требует замены.

Также, есть возможность провести проверку топливной системы на “обогащение” смеси. Для проверки потребуется прогреть двигатель, отключить кислородный датчик от колодки идущей с ЭБУ и замерить напряжение непосредственно с сигнального провода датчика. Замер необходимо производить создав следующие условия.

Для проверки “богатой” смеси нужно снять вакуумную трубку с регулятора давления, тем самым добавив подачу топлива и “обогатив” его. При этом показания датчика должны быть не менее 0,8 Вольт.

Для проверки бедной смеси нужно отсоединить любой вакуумный шланг, идущий после ДМРВ и способный подать большое количество воздуха, тем самым “обеднив” смесь. При этом вольтметр, подключенный к лямбда-зонду должен показывать минимальное напряжение (0,2 и ниже).

Если эти две проверки показали рабочее состояние лямбда-зонда, то необходимо проверить приходящий плюс (белый) на нагреватель лямбда-зонда, чтобы убедиться, что до нагревателя датчика приходит необходимое напряжение.

Приглашаю к обсуждению вашей проблемы в комментариях. Мы поможем вам решить вашу проблему с ремонтом автомобиля.

Лямбда зонд: признаки неисправности и диагностика — Иксора

Кислородный датчик, иначе «лямбда-зонд», выполняет важную роль регулировки соотношения объема воздуха к объему топлива в камере сгорания автомобиля, таким образом деталь корректирует состав топливной смеси для достижения максимальной эффективности работы мотора при минимальной токсичности выбросов в атмосферу. Кислородный датчик не только положительно влияет на окружающую экологию, но и позволяет двигателю работать в полную мощность на минимальном расходе топлива.

Как правило, лямбда-зонд устанавливается перед и после катализатора, для двигателей V6, V8, V10 количество датчиков в два раза больше. В среднем ресурс датчика кислорода составляет 50 -100 тыс. км, в зависимости от качества детали и условий эксплуатации автомобиля. Следить за состоянием лямбда-зонда крайне важно, так как неисправность детали приводит к серьезным нарушениям в работе двигателя. Если вы обнаружили поломку, не стоит ее игнорировать, рекомендуем произвести замену детали в кратчайшие сроки. Кроме того, существует несколько факторов, которые могут привести к досрочной поломке датчика: использование химических средств для очистки корпуса датчика, попадание на поверхность антифриза или тормозной жидкости, повышенное содержание свинца в составе топлива, использование топливной смеси низкого качества, эксплуатация некачественного или «забитого» топливного фильтра.

Внешние признаки выхода из строя кислородного датчика:
  • увеличение расхода топлива
  • рывки во время движения
  • неисправная работа катализатора
  • повышение токсичности выхлопа
  • наличие кода неисправности (DTC) 

Если вы заметили один из приведенных симптомов, советуем провести диагностику и оценить состояние установленного лямбда-зонда.

Как проверить состояние лямбда-зонда

  1. Проведите визуальный осмотр датчика на наличие утечек в системе выпуска отработавших газов, сажи или загрязнений на поверхности детали (в этом случае деталь лучше сразу заменить). Работающий датчик должен быть светло-серого цвета, если же цвет изменился на красный – скорее всего произошло загрязнение топливными присадками, и необходима замена детали.
  2. Проверьте провода и электрические разъемы системы управления двигателем на наличие признаков попадания воды.
  3. Если в вашем распоряжении есть вольтметр, вы можете провести диагностику датчика на работающем двигателе:
    — отключите лямбда-датчик от штатной колодки и подключите к вольтметру;
    — при режиме в 2500 оборотов /мин и вынутой вакуумной трубке датчик должен выдавать 0,9 В; неисправный датчик покажет результаты ниже 0,3 В. При работе двигателя в 1500 оборотов/мин датчик должен показывать напряжение примерно в 0,5 В.
  4. Проверьте диагностические коды DTC — такую процедуру лучше проводить в условиях автосервиса.

Купить лямбда вы можете в магазине IXORA. Квалифицированные менеджеры обязательно помогут сделать правильный выбор, ответят на все ваши вопросы. Обращайтесь, это выгодно и удобно.

Производитель Номер детали Наименование  Применяемость*
DENSO DOX0106 Лямбда-зонд DENSO LEXUS LS
DENSO DOX0109 Лямбда-зонд DENSO SUZUKI SWIFT
DENSO DOX0110 Лямбда-зонд DENSO LEXUS LS
DENSO DOX0113 Лямбда-зонд DENSO DAIHATSU COPEN
DENSO DOX0114 Лямбда-зонд DENSO AUDI A4
DENSO DOX0125 Лямбда-зонд DENSO AUDI 100
DENSO DOX0119 Лямбда-зонд DENSO AUDI Q7
DENSO DOX0120 Лямбда-зонд DENSO ALFA ROMEO 145
DENSO DOX1371 Лямбда-зонд DENSO FORD FIESTA
DENSO DOX1000 Лямбда-зонд DENSO DAEWOO ARANOS
DENSO DOX0307 Лямбда-зонд DENSO SUBARU FORESTER
DENSO DOX0343 Лямбда-зонд DENSO MITSUBISHI OUTLANDER
DENSO DOX0351 Лямбда-зонд DENSO FIAT SEDICI
DENSO DOX0238 Лямбда-зонд DENSO   LEXUS GS
DENSO DOX0261 Лямбда-зонд DENSO TOYOTA PREVIA 
DENSO DOX0306 Лямбда-зонд DENSO SUBARU IMPREZA
DENSO DOX1409  Лямбда-зонд DENSO HONDA ACCORD V
DENSO DOX0237 Лямбда-зонд DENSO TOYOTA YARIS
DENSO DOX2004 Лямбда-зонд DENSO FORD C-MAX I
DENSO DOX0111 Лямбда-зонд DENSO TOYOTA COROLLA

  * Применяемость деталей конкретно для Вашего автомобиля уточняйте у менеджеров по телефону: 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону — 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Полезная информация:

Поделиться статьей

Принцип работы и установка электронной обманки лямбда-зонда

Экологические стандарты для новых автомобилей с каждым годом ужесточаются. Это заставляет автопроизводителей изобретать все более изощренные способы борьбы за чистоту выхлопных газов. Сейчас ни один новый серийный автомобиль не обходится без каталитического нейтрализатора или сажевого фильтра, ЕГР или ADBLUE и сложной системы контроля над смесеобразованием.

Классификация основных систем очистки выхлопных газов

Существует несколько распространенных устройств для очистки отработавших газов.

  1. Каталитический конвертер-нейтрализатор. Одно из первых устройств, внедряемых на серийные автомобили для снижения токсичности выхлопа. Представляет собой керамическое основание или металлическое, покрытое металлами-активаторами. В присутствии этих металлов, под действием высоких температур, происходит расщепление опасных химических элементов с образованием воды, газообразного азота и углекислого газа.
  2. Сажевый фильтр. Применяется на дизельных двигателях. Улавливает частички сажи и сжигает их внутри себя. После этого происходит процесс разложения уже газообразных опасных элементов на безопасные аналогично процессу в катализаторе.
  3. Система EGR. Относительно простая и не требующая дополнительных затрат на ее содержание система. Представляет собой контур перенаправления выхлопных газов обратно в цилиндры для повторного сжигания твердых частиц. Имеет клапан, который управляется ЭБУ на основании показаний датчиков.
  4. Избирательная система каталитической нейтрализации (SCR). В выхлопную магистраль перед катализатором впрыскивается специальный реагент. Он связывает вредные химические элементы с образованием аммиака. В катализаторе аммиак легко разлагается на воду и газообразный азот.

Внедрение всех этих устройств обходится недешево. А в случае с системой SCR еще и увеличивает вес автомобиля до 300 кг. Ремонт неисправности может стоить, в некоторых случаях, до трети от стоимости автомобиля. В цивилизованном мире правительство заинтересовано в том, чтобы в воздух выбрасывалось как можно меньше отравляющих окружающую среду веществ. Во многих странах для автомобилей с дорогими системами очистки предусмотрены определенные льготы, призванные компенсировать растраты автовладельца и стимулировать его поддерживать экологическую чистоту своего авто.

В России таких программ нет. Да и экологические стандарты заметно ниже. Ввиду этого, многие автовладельцы в случае проблемы с катализатором выбирают путь его удаления с заменой на пламегаситель, стронгер или простую вставку.

После этой процедуры необходимо решить проблему с ошибкой ЭБУ о неэффективной работе катализатора. Здесь есть три общепринятых пути:

  • установка механической обманки;
  • установка электрической обманки;
  • прошивка ЭБУ.

Установка обманки лямбда-зонда

У каждого из методов обхода функции контроля ЭБУ есть своя зона применения и свои особенности.

Установка механической обманки эффективна применительно к экологическому классу ЕВРО-3. Для классса ЕВРО-4 возможны сбои в работе. А обманка с калиброванным отверстием, скорее всего, работать вообще откажется. На ЕВРО-5 механические приспособления, как с каталитическим элементом, так и с калиброванным отверстием, практически всегда бесполезны.

  1. Прошивка ЭБУ – серьезный шаг. На сегодняшний день существует множество версий прошивок для каждого автомобиля. Однако многие из них далеки от совершенства. После прошивки могут наблюдаться негативные явления, такие как повышенный расход топлива, некорректная реакция на нажатие педали газа, повышенные холостые обороты двигателя и прочие сбои. Поэтому если Вы выбрали прошивку ЭБУ – нужно быть уверенным в качестве программного обеспечения, устанавливаемого на ваш электронный блок управления.
  2. Электронная обманка под лямбда-зонд – решение неоднозначное. С одной стороны, самопальные приспособления не всегда эффективны. Их надежность во многом зависит от квалификации электрика и качества используемых компонентов. С другой стороны, удачно подобранные параметры составляющих и их качество могут раз и навсегда поставить точку в вопросе ошибок из-за отсутствующего катализатора. Поэтому многие автовладельцы выбирают именно этот путь как наиболее безопасный и перспективный.

Принцип работы обманки лямбда-зонда

Чтобы понять, как работает электронная обманка, нужно разобраться в принципе работы лямбда-зонда. Без углубления в физико-химические процессы, его работу можно охарактеризовать следующим образом:

Датчик кислорода представляет собой генератор ЭДС, который создает напряжения (примерно 1В в максимальном значении) на своих контактах под действием высокой температуры.

Между контактами есть слой циркониевого сплава, который меняет свою проводимость в зависимости от наличия кислорода в выхлопных газах. Если в выхлопе кислорода нет, то циркониевый слой имеет минимальное сопротивление и полностью пропускает, генерируемую под действием высокой температуры, ЭДС. При появлении кислорода в, проходящих через датчик, газах, сопротивление увеличивается, а напряжение в цепи падает.

В системах выше ЕВРО-2 есть два датчика кислорода: до и после катализатора. Первый датчик служит для сканирования наличия кислорода в выхлопе и передачи данных в ЭБУ для корректировки топливно-воздушной смеси. Второй датчик – контрольный. Он также проверяет наличие кислорода после прохождения катализатора. В случае, если показания двух датчиков одинаковы или близки, это означает, что с газами не произошло никаких изменений. То есть катализатор не работает. И на приборной панели загорается ошибка «CheckEngine».

Электронная обманка призвана изменить показания со второго датчика и сделать их такими, чтобы они максимально были похожи на показания датчика кислорода с нормально работающим катализатором.

Есть два принципиально отличных друг от друга устройства для корректировки сигнала лямбда-зонда.

  1. Устройство на основании одного резистора и одного конденсатора. Простейшее приспособление. Работает эффективно на автомобилях с экологическим классом до ЕВРО-4 включительно. С ЕВРО-5 могут быть проблемы, так как алгоритм обработки данных с лямбда-зонда совершеннее. Представляет собой резистор и конденсатор, которые подбираются по техническим параметрам для определенного ЭБУ и внедряются в цепь контрольного лямбда-зонда.
  2. Обманка с микросхемой. Сложное приспособление, как правило, промышленного производства. Предназначено для изменения выходного сигнала с лямбда-зонда на автомобилях класса ЕВРО-5 и ЕВРО-6. Импульс с датчика программно преобразовывается и направляется в электронный блок управления в таком виде, который соответствует идеально работающему каталитическому нейтрализатору.

Установка электронной обманки лямбда-зонда

После удаления каталитического нейтрализатора, второй лямбда-зонд не удаляется из системы. Он устанавливается либо в корпус, где был установлен катализатор, либо в предусмотренное отверстие в заменителе.

  1. Самодельные электрические обманки, состоящие из резистора и конденсатора, внедряются путем разрезания проводки и впайки элементов. Резистор вживляется в цепь сигнального провода, конденсатор устанавливается после резистора параллельно между сигнальным и минусовым проводами. Места спайки изолируются термоусадочными трубками. Конструкция фиксируется в удобном, недоступном для воздействия окружающей среды, месте.
  2. Электронные обманки промышленного производства, как правило, имеют контактную группу для входных и выходных проводов. Часто выполняются в водонепроницаемом корпусе. Так же включатся в электрическую цепь контрольного лямбда-зонда. Крепятся в, наиболее недоступном для воздействия окружающей среды, месте.

После выполнения всех работы наш автосервис выдает гарантию на произведенные работы и качество используемых электронных обманок. Если в процессе эксплуатации возникнут какие-нибудь осложнения – незамедлительно обращайтесь. В пределах гарантийного срока мы бесплатно устраним любые замечания.

Лямбда зонд (кислородный датчик): устройство и принцип работы, неполадки и способ замены

string(10) «error stat»
Ввиду постоянного ухудшения экологических условий и для снижения (к сожалению, абсолютной ликвидации загрязняющих источников на данный момент достичь пока не удалось) загрязнения окружающей среды правительствами многих стран мира были введены крайне жесткие требования к выбросам выхлопных газов (т.е. были введены нормы содержания вредных веществ в автомобильных выхлопах). Поэтому для этих целей в автомобилестроении начали применять специальной устройство – катализатор, который отвечает за снижение концентрации вредных продуктов сгорания в выхлопных газах.

Катализатор является важным узлом в выхлопной системе. Но для того, чтобы он работал с максимальной эффективностью, требуется соблюдение строго определенных условий (постоянный контроль состава подаваемой топливной смеси и % содержания воздуха на выходе). Без их соблюдения катализатор довольно быстро выйдет из строя, и перестанет выполнять свои функции.

Именно для поддержания оптимальной работы катализатора инженерами было разработано решение в виде специального кислородного датчика, который также носит название «Лямбда зонд» (от буквы греческого алфавита «L» — «лямбда», которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в воздушно-топливной смеси).

Принцип работы лямбда зонда

С одной стороны, схема работы данного устройства довольно несложная. Заключается она в измерении концентраций кислорода при выходе из выпускного коллектора и затем после прохождения выхлопных газов через катализатор. Тем самым осуществляется контроль работы катализатора. Но на самом деле принцип действия кислородных датчиков немного сложнее, и сейчас попробуем понять, как работает лямбда зонд.

Замеры концентрации кислорода осуществляются двумя специальными электродами, которые вступают в реакцию с воздушной смесью. Полученные результаты затем преобразовываются в электрические импульсы, которые передаются на электронный блок управления двигателем (ЭБУ). Но, если говорить более понятным языком, то при появлении изменения в соотношении концентрации атмосферного воздуха и воздуха, оставшегося после сгорания топлива, напряжение между электродами меняется (уменьшается при повышенном содержании воздуха и увеличивается при пониженном).

После того, как лямбда зонд измерит напряжение между электродами, он пересылает эти данные на ЭБУ, который сравнивает полученные показания с нормативными показателями, которые записаны в его памяти. При необходимости (если напряжение выходит за нормы) ЭБУ производит корректировку состава подаваемой воздушно-топливной смеси.

Кислородные датчики начинают измерять концентрацию воздуха только в том случае, когда достигается оптимальная температура двигателя. Поэтому для снятия необходимых показателей и поддержания нормы выброса загрязнителей применяется специальный подогреваемый кислородный датчик (под корпусом которого находится подогревающая система, напрямую подсоединяемая к электрической системе автомобиля). Провода лямбда зонда плотно удерживаются благодаря уплотнительным манжетам и керамическому изолятору.

Схема устройства

Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.


Пример конструкции зонда

Конструкция включает:

  • 1 — металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
  • 2 — керамический изолятор;
  • 3 — уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
  • 4 — сигнальные провода;
  • 5 — металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
  • 6 — пружинная контактная часть;
  • 7 — чувствительный элемент, выполненный из керамики;
  • 8 — нагревательный стержень;
  • 9 — вентиляционный канал;
  • 10 — внешний металлический корпус.

Расположение кислородного датчика

Установка первого лямбда зонда производится в выпускном коллекторе. При этом подключение зондов происходит непосредственно перед тем местом, где находится катализатор (для обеспечения его бесперебойной и длительной работы). В двигателях некоторых марок автомобилей на производстве осуществляется установка второго лямбда зонда. Наличие второго лямбда зонда дает возможность значительно повысить эффективность измерения концентрации воздуха, получая более точные показатели. Благодаря этому катализатор будет работать намного дольше и лучше, а количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ заметно снизится.

По своей конструкции кислородные датчики подразделяются на такие типы:

  • Широкополосный лямбда зонд (ШЛЗ). Применяется как входной датчик.
  • Двухточечный лямбда зонд (ДЛЗ). Устанавливается как перед, так и за катализатором. Измеряет содержание воздуха в выхлопе автомобиля и атмосфере.

Регулировка соотношения топливовоздушной смеси

Передний датчик O2 отвечает за поддержание оптимального соотношения смеси воздух / топливо, поступающей в двигатель, которая составляет приблизительно 14,7:1 или 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Блок управления регулирует топливовоздушную смесь на основе обратной связи от переднего датчика кислорода. Когда передний лямбда-зонд обнаруживает высокий уровень кислорода, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на бедной смеси (недостаточно топлива) и поэтому добавляет топлива.

Когда уровень кислорода в выхлопе становится низким, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на богатой смеси (слишком много топлива) и уменьшает подачу топлива.

Этот процесс непрерывен. Компьютер двигателя постоянно переключается между обедненным и обогащенным состоянием, чтобы поддерживать оптимальное соотношение воздух / топливо. Этот процесс называется операцией замкнутого цикла.

Если вы посмотрите на сигнал напряжения переднего датчика кислорода, он будет циклически колебаться где-то между 0,2 вольт (бедная) и 0,9 вольт (богатая).

Когда автомобиль заводится холодным, передний кислородный датчик не прогрет полностью, и ЭБУ не использует сигнал ДК1 для регулировки топлива. Этот режим называется разомкнутым контуром. Только когда датчик полностью прогрелся, система впрыска топлива переходит в режим замкнутого контура.

В современных автомобилях вместо обычного датчика кислорода установлен широкополосный датчик топливовоздушного соотношения. Датчик соотношения воздух / топливо работает по-другому, но служит той же цели — для определения, является ли топливовоздушная смесь, поступающая в двигатель, обогащённой или обеднённой.

Датчик топливовоздушного соотношения является более точным и может измерять более широкий диапазон.

Признаки неисправности лямбда зонда

  • При езде со сломанным кислородным датчиком ЭБУ начинает регулировать состав топливно-воздушной смеси согласно тем параметрам (к слову, довольно усредненным), которые записаны в памяти данного устройства. При этом состав топливной смеси весьма далек от нормативных показателей.
  • Повышается расход топлива (этот симптом является одним из ключевых сигналов о поломке кислородного датчика). Двигатель на холостом ходу начинает неустойчиво работать.
  • Повышение содержания вредных выбросов.
  • Определенные модели автомобилей при поломке кислородного датчика реагируют довольно неадекватно. ЭБУ начинает нагнетать в цилиндры все больше горючего, в результате чего запас топлива израсходуется крайне быстро. Выхлопные газы приобретают ярко выраженный черный цвет, а нагрузка на двигатель значительно повышается.

Для дальнейшей езды можно отключить лямбда зонд, но рано или поздно все равно придется обращаться в автосервис. Одним из самых простых и эффективных решений проблемы является установка обманок лямбда зонда. Они позволяют погасить чек на приборной панели и позволить блоку управления двигателем перейти на штатный режим работы.

Характеристика

Данная деталь представляет собой устройство для определения количества кислорода, который содержится в отработавших газах. Почему он насколько важен для автомобиля? Дело в том, что кислородный датчик регулирует оптимальное соотношение воздуха и топлива в горючей смеси на разных режимах работы двигателя. Процесс дозировки данных составляющих называется «лямбда-регулированием».

Стоит отметить, что при недостаточном количестве воздуха в горючей смеси угарный газ не окисляется полностью. А при чрезмерной концентрации О2 в топливе оксиды азота не в состоянии разделиться на несколько компонентов (азот и кислород) в полной мере.

Устройство

Конструкция данного датчика предполагает наличие следующих элементов:

  • Металлического корпуса с резьбой для крепления.
  • Уплотняющего кольца.
  • Проводки.
  • Токосъемника электросигнала.
  • Манжеты для уплотнения проводов.
  • Наружной защитной оболочки. Она также имеет специальное отверстие для циркуляции воздуха.
  • Резервуара со спиралью накала.
  • Наконечника (чаще всего бывает керамическим).
  • Защитного щитка, имеющего отверстие для выпуска отработавших газов.

Все вышеперечисленные детали изготавливаются из материалов, стойких к воздействию высоких температур.

Где расположен лямбда-зонд?

На большинстве современных автомобилей кислородный датчик устанавливается в выпускной системе. Некоторые производители оснащают свои автомобили двумя лямбда-зондами.

В таком случае один из них монтируется до каталитического нейтрализатора, а второй – после него.

Использование такой схемы установки существенно усиливает контроль устройства за составом отработанных газов и делает работу нейтрализатора более эффективной.

Как проверить исправность лямбда-зонда? Признаки неисправности

Как показывает практика, подобные датчики имеют достаточно высокий ресурс эксплуатации. Однако при воздействии на него сторонних факторов, таких как низкое качество используемого топлива (об этом мы поговорим немного позже), его срок службы значительно сокращается. Итак, какие симптомы нам указывают на неисправность кислородного датчика?

Наиболее вероятным признаком, указывающим на плохую работу лямбда-зонда, является резкое увеличение токсичности выхлопных газов. «На глаз» определить этот показатель нельзя.

Уровень токсичности отработавших газов определяется при помощи замера специальным прибором. Только по его результатам можно судить, увеличен ли уровень выброса СО в атмосферу или нет.

Если же прибор показал завышенное значение, вероятнее всего, кислородный датчик пришел в негодность.

Но не только по результатам теста на токсичность можно определить исправность устройства. Вторым симптомом, указывающим на неисправность лямбда-зонда, является увеличенный расход топлива. Этот фактор, в отличие от предыдущего, можно определить без сторонних приборов, то есть «на глаз».

Однако здесь стоит отметить один момент: не всегда увеличенный расход топлива свидетельствует о неисправности кислородного датчика.

Подобный симптом может указывать на ряд других проблем, например на неправильно отрегулированный карбюратор, загрязненные форсунки либо наличие отложений в топливной системе.

Очень часто о неисправности лямбда-зонда сигнализирует красная лампа на панели приборов автомобиля – «Чек Энджин». Вместе с ней вы заметите, как существенно изменился автомобиль в поведении. Это могут быть рывки при разгоне, нестабильная работа двигателя, троение и т. д.

Что влияет на срок службы лямбда-зонда?

Как мы уже сказали ранее, кислородный датчик – один из самых «живучих» элементов в системе автомобиля. Но есть целый ряд факторов, влияющих на срок службы данного устройства. Основной из них – низкое качество топлива. При его горении на кислородном датчике выделяется часть свинца. Данный металл со временем накапливается и своим слоем снижает чувствительность внешних электродов к кислороду. Восстановить или очистить такой элемент от свинца нельзя. Датчик подлежит только замене. Отметим, что перед тем, как проверить лямбда-зонд тестером, предварительно его следует осмотреть внешне. Если на нем имеется стойкий металлический налет, спасти ситуацию может только замена элемента на новый.

Реже лямбда-зонд приходит в неисправность из-за механических деформаций. К таким повреждениям можно отнести нарушение целостности корпуса элемента, обмотки обогрева и т. д. Ремонт здесь, как и в первом случае, нецелесообразен. Поэтому перед тем, как проверить лямбда-зонд, убедитесь в отсутствии на нем механических деформаций. Если они есть, датчик сразу же нужно заменить.

Поломка лямбда-зонда может быть спровоцирована и неисправностью самой топливной системы автомобиля. Когда в камеру сгорания попадает большее количество смеси, часть его не сгорает полностью и следует по выпускным каналам наружу в виде черного налета.

Данные отложения имеют свойство накапливаться на узлах автомобиля, в том числе и на кислородном датчике. Выход из этой ситуации прост – для восстановления нормальной работы элемента достаточно очистить поверхность зонда от сажи.

Само же транспортное средство рекомендуется отправить на диагностику, так как неполное сгорание топлива, помимо загрязнения системы, провоцирует повышенный расход, что в значительной мере отобразится на кошельке водителя.

Особенности конструкции современных датчиков

Стоит отметить, что устройство сегодняшнего лямбда-зонда значительно отличается от конструкции его ранних прототипов.

Если раньше кислородный датчик представлял собой лишь чувствительный элемент без дополнительных подогревателей, то сейчас из-за жестких норм токсичности производителям пришлось дорабатывать его конструкцию. Вся суть усложнений заключалась в установке встроенного подогревателя.

Первые образцы датчиков не укомплектовывались данным элементом, а потому приводились в действие нагревом отработавших газов.

Сейчас же благодаря встроенному подогревателю, лямбда-зонд вступает в работу сразу же после пуска двигателя, то есть уровень выброса СО не варьируется в зависимости от время запуска мотора и движения авто. Современный кислородный датчик оснащается 4-мя выходами. Из них два идут на подогреватель, один – на «массу», а еще один – на сигнал.

Как проверить работоспособность лямбда-зонда? Способы диагностики

Существует два основных способа диагностики данного прибора:

  • При помощи сканера.
  • При помощи мотортестера.

Последний вариант является более подходящим, так как мотортестер позволяет не только оценить текущее и пиковое значение, но и форму сигнала, а также скорость его изменения. Последняя характеристика как раз и является показателем производительности лямбда-зонда.

Ремонт лямбда зонда

Перед тем, как произвести необходимые ремонтные работы, необходимо выкрутить кислородный датчик. Для этого в большинстве случаев необходимо наличие одного инструмента – разводного ключа. С его помощью можно легко откручивать зонд. Но перед тем, как открутить это устройство, тщательно осмотрите его корпус на наличие ржавчины. Отложения чаще всего находятся в месте прикрепления датчика к посадочному месту. Поэтому снятие лямбда зонда, корпус которого частично покрыт ржавчиной, лучше доверить опытным мастерам в автосервисе.

Как почистить лямбда зонд?

Для снятия нагара с кислородного датчика можно использовать ортофосфорную кислоту комнатной температуры. Замачивание зонда в данном веществе на протяжении 10 минут способствует удалению посторонних отложений, а также осевшего свинца со стержня устройства. Но нельзя держать зонд в кислоте слишком долго, так как это приведет к повреждению платиновых электродов.

Для большого количества автолюбителей замена лямбда зонда – это лучшее решение проблемы его неисправностей, так как в этом случае отпадает необходимость траты времени на чистку лямбда зонда и проведение сопутствующих операций. Поэтому для поддержания оптимальной работы катализатора рекомендуется менять кислородный датчик каждые 2-3 года (сохраняя чек для возможной замены по гарантии). Но, так как он может сломаться раньше указанного срока, то для предотвращения этого рекомендуется регулярная проверка лямбда зонда.

Как проверить лямбда зонд тестером?

Для проверки работоспособности кислородного датчика используются специальные считывающие устройства – тестеры (более точное название – «мультиметры»), которые сочетают в себе функции нескольких измерительных приборов.

Перед тем, как проверить лямбда зонд мультиметром, необходимо завести автомобиль, дать двигателю прогреться и после заглушить его. Затем, после осмотра зонда на предмет загрязнений (которые необходимо удалить, либо при их отсутствии) необходимо подключить мультиметр к лямбда зонду (который предварительно отсоединяется от колодки). После нужно завести автомобиль и довести количество оборотов до 2500. Если показания тестера не превышают при этом 0,9 Вт, то датчик исправен. В противном случае (если показатель меньше 0,8 Вт) иного выхода, кроме как поменять лямбда зонд, нет. При этом необходимо учитывать их распиновку.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Сколько стоит датчик кислорода?

Стоимость датчика зависит от типа изделия и распространенности модели. Ниже приведены справочные цены на устройства, применяемые на некоторых моделях авто.

НаименованиеЦена, руб
Лямбда-зонд на ВАЗ-21141500-2000
Лямбда-зонд на Hyundai Solaris4500
Лямбда-зонд на Volkswagen Polo Седан3500-5000
Лямбда-зонд на Газель, Волга1600-2600
Цены актуальны для трех регионов: Москва, Челябинск, Краснодар

(PDF) Лямбда-зонд с микропроцессорным управлением

Разрешение 1 бит в оцифрованном значении:

Диапазон напряжения=Коэффициент усиления×2 бита разрешения5=100 ×28

0:2 мВ:3 

4. Программное обеспечение

Текущая версия программного обеспечения, прилагаемого к измерительному прибору

, находится в предварительной стадии. Он еще не достиг

в своей окончательной форме, потому что еще предстоит решить

основные подпрограммы, которые будут выполняться.Программа

для базовой работы системы была написана на ассемблере

Motorola 68HC11 и выполняет следующие задачи:

• Инициализация ЖК-дисплея.

• Инициализировать RTC (часы реального времени).

• Настроить SPI (последовательный периферийный интерфейс).

•Настроить символы Creek для LCD.

• Дождитесь сообщения для прогрева датчика.

• Контроль напряжения выборки.

•Получить непрерывные измерения с одного канала.

•Обработка измерений и расчет

л

.

• Выведите результат измерения

l

на ЖК-дисплей.

• Повторить цикл измерения.

На рис. 9 показана блок-схема основной программы. Основная операция

программного обеспечения заключается в непрерывном обходе

цикла, при необходимости выдавая сообщения. Операция

прерывается только пользователем.

5. Эксплуатационные характеристики

В качестве примера функции контроля в Таблице 3 показан выход микропроцессорного управления

l

датчик

устройство по сравнению с бортовым

l выходной сигнал датчика двигателя

1100 см

3

FIAT с трехкомпонентным

каталитическим нейтрализатором (TWC) на холостом ходу.На рис. 10 показаны результаты

таблицы 3. Результаты показывают удовлетворительную производительность,

точность устройства и отличную воспроизводимость.

6. Заключение

В настоящей статье описывается новая конструкция лямбда-зонда отработавших газов, управляемого микропроцессором

. Устройство

выполнено на базе микропроцессора Motorola 68HC11a1

и использует сигнал линейного лямбда-зонда, установленного

на выпускном коллекторе двигателя.Выбор a1 был полезен для создания платформы для дальнейшего развития. Выходной сигнал

обрабатывается в реальном времени с использованием соответствующего алгоритма

, и соответствующее значение

l

отображается на ЖК-дисплее

. Система может быть легко установлена ​​и

эксплуатироваться на новых и подержанных автомобилях при условии, что используемый бортовой

l

датчик прошел экспериментальную проверку на получение

необходимых значений, характеризующих относительные уровни его эффективности.

город.Его также можно перепрограммировать и откалибровать через

последовательный интерфейс RS232C. Расширение системы за счет

внешней EEPROM с большей емкостью будет очень полезно

для хранения и, следовательно, статистического процесса

большего числа измерений. Добавление внешней клавиатуры

повысит его мобильность.

Ссылки

[1] H. Kingenberg, K.H. Neumann, Ueberpruefung der Abgasemissionen

des Einzelfahrzeugs в Кунденханде, VDI-Ber.531 (1984).

[2] О. Хаддед, Дж. Стоукс, Д.В. Grigg, Low Emission Vehicle Technology

для ULEV и европейских стандартов выбросов Stage 3, Mech. Engng

Опубл. (1993) 59–69 (АВТОТЕХ 93).

[3] Дж. М. Данн, П. Дж. Озеленение, Европейские стандарты выбросов до

2000 года, Мировые стандарты выбросов двигателей и способы их соблюдения,

Мех. Engng Publ. (1993) 1–8.

[4] Дж. М. Котзан, Бортовая диагностика систем контроля выбросов, SAE

, бумага №.

5.

[5] А. Унгер, К. Смит, Бортовая диагностика второго поколения, Auto-

mative Engng J January (1994) 104–107.

[6] WJ Koupal, A.M. Сабурин, Б.В. Clemmens, Обнаружение отказа катализатора

на автомобиле с использованием метода двойного датчика кислорода, SAE Paper

1.

[7] W. Cai, N. Collings, Датчик каталитического окисления для бортового

обнаружения пропуски зажигания и эффективность катализатора, SAE Paper 922248, Inter-

National Fuels & Lubricants Meeting and Exposition Сан-Франциско,

Калифорния, 19–22 октября 1992 г.

[8] W. Cai, N. Collings, Измерение несгоревших углеводородов с помощью детектора поверхностной ионизации

, SAE Paper 4.

[9] Motorola Technical Data Book HC11, 1989. Botsaris, A. Polyhroniadis / Microprocessors and Microsystems 24 (2000) 121–127 127

Д-р Pantelis N. Botsaris получил степень магистра

в области электротехники и вычислительной техники

Факультет Университета Демокрита

Фракия (DUTH), Эллада в 1991 году.После этого,

, он получил степень доктора философии в том же отделе

в 1996 году в области двигателей внутреннего сгорания

(ДВС) и контроля выбросов

. Он является приглашенным лектором, и его текущая исследовательская деятельность

включает автомобильную электронику

и бортовую диагностику (OBD).

Акис Полихрониадис получил степень магистра электротехники и вычислительной техники на инженерном факультете Университета Демокрита Фракии

(DUTH), Эллада в 1998 году.В настоящее время он работает научным сотрудником в Лаборатории машиностроения

в DUTH, и его текущая исследовательская деятельность включает автомобильную и коммерческую электронику.

Как работают оптические датчики растворенного кислорода?

Растворенный кислород (DO) является одним из наиболее важных элементов для измерения в клеточной культуре, а также одним из наиболее часто упускаемых из виду. Это упущение происходит по целому ряду причин, начиная от недостатка знаний и заканчивая интрузивным характером традиционных датчиков растворенного кислорода.Однако для большинства условий культивирования клеток существует простое решение, которое можно найти в оптических датчиках растворенного кислорода. Хотя технология была изобретена в конце 1990-х годов, только совсем недавно она стала достаточно доступной, чтобы ее можно было использовать в больших масштабах и сделать доступной для любой команды биопроизводителей. Когда дело доходит до мельчайших деталей лабораторной клеточной культуры, на самом деле существует только два типа датчиков растворенного кислорода: электрохимические и оптические.

Электрохимические датчики растворенного кислорода чаще всего называют электродами Кларка в честь Леланда Кларка, который изобрел эту технологию в 1962 году.И оптический датчик, разработанный почти четыре десятилетия спустя, назван так, как вы можете предположить, из-за того, что он полагается на оптику.

Как работают оптические датчики растворенного кислорода?

Оптические датчики растворенного кислорода состоят из двух частей: сенсорного пятна и оптоволоконного считывателя. Сенсорное пятно прикрепляется к внутренней части сосуда для культивирования клеток и содержит флуоресцентный краситель, взвешенный в гидрогеле. Сенсорное пятно — единственная часть системы, контактирующая с клетками или средой. Внешний считыватель подключается к компьютеру или концентратору данных и отвечает за отправку и прием оптических сигналов в точку датчика.Оптические датчики растворенного кислорода измеряют концентрацию растворенного кислорода в жидких средах или воздухе на основе тушения люминесценции в присутствии кислорода. Поскольку кислород влияет как на интенсивность, так и на время жизни люминесценции, любой из них можно использовать для измерения растворенного кислорода.

Существует три метода оптического измерения растворенного кислорода:

  • Область магнитуд измеряет пик люминесценции.

  • Область времени жизни измеряет скорость затухания люминесценции.

  • Фазовая область измеряет разность фаз всего сигнала.


 

Технология оптического датчика DO была разработана на основе принципа, согласно которому DO подавляет люминесценцию, связанную с химическими красителями в датчике. Флуоресцентный краситель имеет максимум возбуждения около 455 нм и длину волны излучения около 613 нм. Волоконно-оптический считыватель излучает синий свет, который возбуждает флуорофор, который излучает обратно свет с более высокой длиной волны. В присутствии кислорода флуоресценция гасится, а более высокий уровень кислорода приводит к снижению интенсивности излучения.Это гашение также приводит к изменению времени затухания, которое является свойством, которое большинство читателей использует для определения уровней растворенного кислорода.

Считыватель измеряет растворенный кислород, излучая синий свет, вызывающий свечение чувствительного элемента, а затем компьютер интерпретирует затухание сигнала. Датчики на основе доменов со сроком службы имеют некоторые преимущества по сравнению с датчиками в доменах магнитуд и являются более распространенным типом оптических датчиков растворенного кислорода на рынке. Они обладают лучшей долговременной точностью и стабильностью и менее подвержены выщелачиванию, деградации красителя или дрейфу сигнала.

Каковы преимущества оптических датчиков растворенного кислорода?

Поток не требуется

Поскольку оптические датчики не потребляют кислород, нет необходимости в постоянной подпитке кислородом на кончике датчика. Это позволяет использовать оптические датчики в статической культуре клеток.

Минимальное техническое обслуживание

Пятно оптического датчика — это единственная часть устройства, которая соприкасается с клетками или средой, и они предназначены для одноразового использования, доступны по цене и одноразовые.Поскольку нет мембраны, которую нужно заменить, и катода, о котором нужно заботиться, регулярное техническое обслуживание измеряется месяцами или годами, а не днями или неделями.

Нет необходимости в калибровке

Высококачественные оптические датчики растворенного кислорода поставляются предварительно откалиброванными и не требуют настройки перед использованием. Это ограничивает любое возможное время простоя во время экспериментов.

Малое время отклика

Скорость отклика оптических датчиков аналогична оптическим датчикам, но поскольку нет необходимости в ежедневной калибровке, они имеют больший срок службы измерений.

Каковы ограничения оптических датчиков растворенного кислорода?

Чувствительность пятна сенсора

Пятна оптического сенсора маленькие, хрупкие, и с ними нужно обращаться осторожно. Воздействие высоких концентраций спиртов или некоторых органических соединений также может привести к повреждению.

Начальная стоимость

Несмотря на то, что стоимость срока службы оптических датчиков растворенного кислорода ниже, чем у других типов датчиков, из-за необходимости замены и обслуживания, первоначальная стоимость обычно выше, чем у электрохимических датчиков.

Новая технология

Несмотря на то, что технология оптических датчиков была открыта более 20 лет назад, она все еще является относительно новой для рынка, и многие пользователи не знакомы с тем, как она работает.

Границы | Керамические датчики: мини-обзор их применений

Введение

Керамика представляет собой твердые материалы, состоящие из неорганических соединений металлов или металлоидов и неметаллов с ковалентными или ионными связями. Общеизвестная керамика — это кирпич, фарфор и фаянс.Вещества с особыми свойствами делают усовершенствованную керамику, также называемую тонкой, инженерной, высокопроизводительной, высокотехнологичной или технической керамикой. Традиционно керамика изготавливается из порошка, а затем путем нагревания превращается в материал, обладающий прочностью, твердостью, хрупкостью и низкой электропроводностью. Керамика может найти широкое применение практически во всех сферах, в том числе в машиностроении и промышленности, в том числе в медицине, автомобилестроении, космосе и окружающей среде. Как обсуждалось в отчете Ли и Комарнени (2005), керамика очень полезна в агрессивных средах и может использоваться в течение длительного времени при высоких температурах без каких-либо изменений в своих свойствах.Ричерсон и Ли (2018) сравнивают преимущества керамических оксидов, таких как TiO 2 , Al 2 O 3, и ZrO 2 , с другими полимерами и металлами и сообщают, что эти оксиды полезны для различных датчиков со специальными свойствами. свойства и преимущества. Это имеет значение для использования керамических материалов в авиации, автомобилях, медицине и химической промышленности. Хотя датчики во многих областях изготавливаются из керамики, хрупкость этих материалов ограничивает их применение в строительных материалах (Okada, 2009).

Датчик представляет собой устройство ввода, которое преобразует физический параметр в выходной сигнал в виде аналогового или цифрового сигнала. Другими словами, он преобразует физические величины, такие как сила, влажность, свет, и преобразует их в эквивалентную электрическую мощность. Датчики, обычно используемые в различных приложениях, включают датчики температуры, влажности, газа, давления, автомобильные и сенсорные датчики и т. Д. Технологии, используемые датчиками, включают акустические, емкостные, доплеровские, электромагнитные, электромеханические, термисторные, индуктивные, оптические, микроволновые, лазерные, ультразвуковые , пьезоэлектрический эффект и др.

Традиционная керамика может использоваться в датчиках, где необходимы долговечность и ударная вязкость, в то время как улучшенная керамика может использоваться там, где больше внимания уделяется улучшению требований к электрическим, тепловым, магнитным и оптическим свойствам. Керамика, используемая в датчиках, требует длительного срока службы, высокой устойчивости к температуре, прочности и должна выдерживать прямой контакт с жидкими средами. Керамика широко используется в качестве датчиков температуры, влажности, давления, кислорода, приближения, автомобильных, емкостных датчиков, датчиков уровня масла и коррозии (Critchley, 2020).Бласкес и др. (2020) разработали и исследовали термические и структурные свойства нового керамического наноматериала SiO2/NPsSm2O3/C-графит. В этом материале обнаружены наночастицы оксида самария, матрица которых состоит из дисперсии графита и кремнезема со средним размером пор <4 нм. Этот наноматериал прошел электрохимические испытания с использованием его в качестве электродного материала, что показало его перспективность при разработке электрохимических сенсоров.

Обзор керамических датчиков

Синтезированные порошкообразные керамические материалы включают карбиды, оксиды, силикаты и нитриды, которые в основном используются в различных формах, таких как поликристаллы, кристаллы, композитные материалы и тонкие пленки.Они демонстрируют высокий потенциал в различных областях, включая промышленность, электронику, энергетику, химию, авиацию, автомобилестроение и т. д. Эти материалы в качестве чувствительных элементов приобрели огромное значение в последние годы. Свойство сопротивления с положительным температурным коэффициентом делает керамические датчики более привлекательными для различных применений. Это делает их полезными в электронных схемах. Керамика с этим свойством представляет собой первично легированные донорами твердые растворы керамики титаната бария с большим размером зерна.Известно, что высокие электрические поля ограничивают использование пьезокерамики. В таких случаях традиционная керамика предпочтительнее в средах, где существует больше стресса и тепла. Различные керамические материалы с устойчивостью к высоким температурам, прочностью и длительным сроком службы могут выдерживать суровые условия окружающей среды и быть моющимися, что означает, что они подходят для использования в датчиках. Такие материалы, как оксид алюминия, цирконий и иттрий, являются одними из распространенных материалов, используемых в качестве чувствительных поверхностей. Они широко используются в качестве датчиков температуры, давления, кислорода, коррозии и уровня масла (Chiang et al., 1996). Помимо этих материалов, в качестве чувствительных материалов используются многие керамические материалы и композиты.

Се и др. (2018) продемонстрировали гибкие и активные датчики сдвига и давления с использованием титаната цирконата свинца, которые измеряют деформацию, ускорение и сенсорные датчики, которые обнаруживают продольные, поперечные и сдвигающие нагрузки. Перара-Меркадо и др. (2018) сообщили о пористом керамическом датчике для обнаружения утечек углеводородного газа. Они сообщили о важности пористой керамики как материала для датчиков.Выбор подходящего базового керамического материала и последующее изменение формы, размера и пористости пор может помочь в различных областях применения. Однако контроль проницаемости, низкий коэффициент расширения, высокая температура плавления, коррозионная стойкость и специальные электронные свойства являются дополнительными преимуществами. В последнее время датчики используются для проверки утечек масла, обнаружения горючих газов и углеводородов при высокой влажности и низких температурах.

Су и Чжан (2017) сообщили о датчиках из углеродно-керамического композита.Датчики акселерометра были изготовлены из этого материала и BaTiO 3 . Они нанесли УНТ на подложки BaTiO 3 и сообщили о более высокой чувствительности датчиков УНТ/BaTiO 3 по сравнению с датчиками BaTiO3 для индивидуальной частоты вибрации. Венг и др. (2020) сообщили, что высокие температуры ухудшают электрическую изоляцию керамических материалов, что влияет на характеристики датчика. Этого можно избежать путем добавления Al 2 O 3 в керамический материал термобарьерного покрытия YSZ, что улучшило его изоляцию при высоких температурах.Мэн и др. (2020) разработали бимодальные транзисторные датчики с использованием пьезоэлектрической керамической подложки из титаната цирконата свинца. Благодаря своим возможностям крупномасштабной интеграции многофункциональные транзисторные датчики могут играть ключевую роль в интеллектуальной портативной электронике следующего поколения и продуктах искусственного интеллекта. Пьезоэлектрическая керамика и ее роль в тепловых и бимодальных транзисторных датчиках редко исследуются. Органические тепловые и бимодальные транзисторные датчики с цирконатом-титанатом свинца (PZT) были разработаны с высокой чувствительностью и линейным откликом на изменение температуры.Ю и др. (2020) изготовили керамику SiCN с датчиком давления с улучшенным расстоянием срабатывания. Они изготовили газонепроницаемый беспроводной датчик давления из керамического материала на основе карбонитрида кремния с повышенной плотностью керамики, который мог измерять давление на большом расстоянии. Измерение давления в средах с высокими температурами (1000–1400 °C), давлением (300–600 фунтов на квадратный дюйм) и агрессивными газами требует сортировки (Su et al., 2017). Авторы, пожалуйста, предоставьте переформулировку (использование неформального языка и неясный смысл/пункт): «Измерение давления в средах с высокими температурами (1000–1400°C), давлениями (300–600 фунтов на квадратный дюйм) и коррозионно-активными газами требует сортировки». В этой среде конструкция датчика давления должна быть беспроводной и пассивной, поскольку эти устройства не работают при температуре выше 600 °C (Янг, 2013), а проводные устройства не работают в определенных условиях, например, при горении.Расстояние срабатывания беспроводных датчиков давления по времени также ограничено (Cheng et al., 2014), что означает необходимость увеличения расстояния срабатывания в суровых условиях, что увеличивает срок их службы. В этом контексте важно использовать и разрабатывать газонепроницаемые беспроводные датчики давления, изготовленные из керамического материала на основе карбонитрида кремния (SiCN) с большим расстоянием срабатывания (Yu et al., 2020).

Датчики влажности

Все живые и неживые организмы на земле нуждаются в воздухе и воде, которые важны для здоровья человека и всех свойств материалов (Бланк и др., 2016). Важно измерять содержание воды в любой среде и материале для различных расчетов. Примечательно, что в химических сенсорах, которые обнаруживают сигнатуры конкретных соединений, ионы в составных образцах доступны в небольшом количестве (Wolfbeis and Weidgans, 2006), и в последние годы растет спрос на датчики влажности (Tan et al. , 2005; Liu et al., 2008; Su and Chen, 2008; Song et al., 2009; Cha et al., 2011). Датчики влажности, обнаруживающие водяной пар, позволяют нам измерять количество воды в воздухе (Tan et al., 2005; Сонг и др., 2009). Yadav (2018) рассмотрел различные типы датчиков влажности и их важность в жизни человека. В зависимости от используемой технологии датчики влажности способны обеспечивать точные измерения абсолютной влажности путем смешивания измерений температуры и относительной влажности (RH: отношение влажности воздуха к максимальной влажности при определенной температуре, а влажность — это разница между ними). Эти датчики подразделяются на тепловые, емкостные и резистивные.

Тепловые, емкостные и резистивные датчики влажности

Тепловой датчик влажности, также известный как гигрометр, работает по принципу обнаружения изменений температуры или тока. Емкостный датчик влажности измеряет относительную влажность с помощью тонкой полоски из оксида металла (электрическая емкость которой зависит от относительной влажности), которую помещают между двумя электродами. В зависимости от существующей влажности воздуха два термодатчика проводят ток. Один измеряет окружающий воздух, а другой заключен в сухой азот, и разница между ними дает влажность.Эти датчики используются для мониторинга погоды и в коммерческих отраслях, где измерения относительной влажности колеблются от нуля до процента. Они требуют регулярной калибровки, имеют сложную схему и работают в большом диапазоне температур. Резистивный датчик влажности измеряет электрический импеданс атомов с помощью ионов в солях, а изменения влажности вызывают изменение сопротивления. Эти датчики основаны на том принципе, что проводимость неметаллических проводников обусловлена ​​содержанием в них воды. Обычно их изготавливают из материалов с меньшим сопротивлением, так как оно значительно меняется в зависимости от влажности.Материал с низким сопротивлением наносится поверх двух электродов в виде встречно-цифрового узора, увеличивая площадь контакта, что при поглощении воды приводит к изменению удельного сопротивления, которое затем измеряется с помощью небольшой электрической цепи.

Обычно давление воздуха, полностью насыщенного водой, называется PWS (давление водяного пара при насыщении) (Yeo et al., 2008) и пропорционально температуре. Эти датчики разработаны для обнаружения водяного пара либо в условиях насыщения (с воздухом), либо в контролируемых условиях (без воздуха) (Bozóki et al., 2003; Парих и др., 2006; Танг и др., 2012). По большому счету, то, как они работают, включает учет относительной влажности на основе фактического отношения давления водяного пара к насыщению водяного пара при данной температуре. Главное качество хорошего практического датчика влажности включает в себя короткое время отклика, минимальный гистерезис, меньшую зависимость от температуры, его экономические преимущества, тот факт, что он устойчив к загрязнению и прост в изготовлении, долговечность и может использоваться для всех типов воды (Bayhan и Кавасоглу, 2006 г.; Ислам и Саха, 2006 г.; Маджумдар и Банерджи, 2009 г.; Эстелла и др., 2010; Чжан и др., 2010а; Су и Лин, 2012). Основной проблемой при разработке этих датчиков являются ограничения материалов, и в отчетах указывается, что этот процесс включает либо синтез нового материала, либо улучшение свойств существующих материалов CE (N) (He et al., 2010). Поскольку время обнаружения существующих материалов выше (Oprea et al., 2009), были исследованы новые чувствительные материалы, такие как керамика (Erol et al., 2011), включая оксиды шпинели, оксиды металлов, оксиды перовскита или их комбинацию. соединения, чувствительная способность которых зависит от физических и химических свойств.Механизм восприятия определяется адсорбцией воды на керамической поверхности, и этот процесс поддерживается характерной керамической структурой с порами, зернами и границами зерен (Faia et al., 2004; Bayhan and Kavasoğlu, 2006). Авторы, пожалуйста, проверьте значение редактирования. Адсорбция воды приводит к изменению механических или электрических параметров чувствительного элемента, который используется датчиком влажности (Юк и Трочински, 2003). Мониторинг влажности приборами с керамическими чувствительными элементами использует оптический, массочувствительный и электрохимический принципы работы.

Электрические датчики влажности

Из многих существующих датчиков влажности наиболее распространены датчики на основе импеданса. Их работа зависит от сопротивления, импеданса и емкости чувствительного элемента, который определяет тип и количество поверхностного адсорбата. В резистивном датчике аналитические сигналы изменяют действительную часть импеданса в мнимой части емкостных датчиков. Импеданс уменьшается с увеличением относительной влажности (ОВ) в резистивном датчике, тогда как емкость увеличивается с увеличением ОВ в емкостном датчике.Изменение диэлектрической проницаемости датчика с изменением относительной влажности является принципом работы емкостных датчиков влажности (Wang et al., 2005). Он имеет керамическую подложку с металлическими электродами или проволочными электродами, покрытыми чувствительным к влаге керамическим материалом (Xu et al., 1998). Сообщается, что многие датчики этого типа реагируют на относительную влажность выше 11 % и ниже 95 % (Zhou et al., 2013), некоторые реагируют на уровни 10 % (Faia and Furtado, 2013), 5 % (Edwin Suresh Raj et al. ., 2002) и реже (Kotnala et al., 2013), или на уровне 97 % (Su, Lin, 2012) и выше (Zhao et al., 2013). Большинство из них работают при нормальных температурах от 13 o C до 35 o C (Geng et al., 2012; Liang et al., 2012; Su and Lin, 2012; Su et al., 2012; Zhang et al. ., 2012a), хотя они могут работать при температуре выше 100 o C (Chen et al., 2009a) или в диапазоне от 100 до 400 o C (Tischner et al., 2008; Chen et al., 2009b).

Датчики на основе цеолита способны определять влажность (до 600 o C) при уменьшении атмосферы (Neumeier et al., 2008). Большинство этих датчиков оценивают изменение импеданса под действием переменного тока, что позволяет избежать поляризационного эффекта адсорбированной воды. Однако для этого требуются сложные схемы обработки сигналов (Biswas et al., 2013). В некоторых отчетах не указывается существенной разницы в измеренных значениях в режимах постоянного или переменного тока при использовании тонких керамических пленок (Kotnala et al., 2013), в то время как в других указывается, что датчик напряжения переменного тока имеет более низкий импеданс по сравнению с датчиком напряжения постоянного тока (Wang et al., 2008b). .

Электрохимические датчики влажности

Циркониевые керамические датчики представляют собой электрохимические устройства, разработанные в первую очередь для измерения содержания кислорода в газовых смесях.Добавление пары электродов к датчику превращает его в насосно-манометрическое устройство. Маскелл и Пейдж (1999) сообщили о работе этого типа датчика манометра, и он может обнаруживать водяной пар или CO 2 при молярных долях 0,004 и 0,02 и при температуре выше 800°C.

Оптические датчики влажности

Датчики оптического типа более выгодны, чем электрические, поскольку на их работу не влияют соседние электрические магнитные поля (Yadav et al., 2010). Он также имеет быстрое время отклика, не требует электрических контактов, которые могут быть повреждены измеряемым веществом, и безопасен по отношению к легковоспламеняющимся парам и газам (Somani, et al., 2001). В этих датчиках обычно используется метод флуоресценции и спектроскопия с направленными волнами. Водяной пар взаимодействует с чувствительным керамическим слоем, изменяя такие оптические параметры, как показатель преломления (Mohan et al., 2012; Sharma and Gupta, 2013), коэффициент отражения (Jen et al., 2010; Yadav et al., 2010), фотолюминесценция. (Zhang et al., 2011; Zhang et al., 2012b) и сдвиги длины волны (Steele et al., 2006; Liu et al., 2011; Wales et al., 2013).

Массочувствительные датчики влажности

Массочувствительные датчики просты по конструкции и эксплуатации, имеют малый вес и энергопотребление.Эти датчики работают по принципу сдвига частоты (Janata, 2009), а кварцевый кристаллический микрофотометр известен как самый популярный датчик массы с высокой стабильностью и чувствительностью, который измеряет очень небольшие изменения массы в наномасштабе (Zhu et al., 2010). ; Се и др., 2013). Он состоит из полированных кварцевых дисков с золотыми или серебряными электродами, изготовленными с обеих сторон, а датчик покрыт керамической пленкой. Измеряется изменение частоты кристалла кварца, и это изменение зависит от адсорбированной массы и физических свойств пленки (Эрол и др., 2011). Отчеты показывают, что QCM, загруженный наночастицами ZnO (кварцевый микрофотометр), демонстрирует резкое увеличение резонансной частоты с увеличением относительной влажности и отсутствие изменений для пустого QCM во время адсорбции (Erol et al., 2010; Erol et al., 2011). Чувствительность этих датчиков зависит от толщины, однородности и размера керамических частиц (Zhu et al., 2010; Xie et al., 2013).

Керамические материалы, предпочтительные для датчиков влажности

Технология датчиков требует различных материалов, основанных на преобразовании энергии между входом и выходом.Комбинация существующих материалов может привести к созданию более надежных и экономичных датчиков. В связи с этим исследуются сенсоры с керамическими материалами, так как они обладают высокой прочностью, твердостью, долговечностью, температурой плавления, низкой электро- и теплопроводностью, химической инертностью. Отчеты показывают, что оксиды металлов в основном подходят для чувствительных элементов в случае электрохимических, массовых и оптических датчиков влажности, поскольку они демонстрируют превосходную практическую надежность, стабильность (термальную и экологическую), широкий диапазон температур, механическую прочность и низкие затраты на изготовление.Оксиды металлов со структурой шпинели часто предпочтительнее, поскольку они способствуют изменению свойств, а также их физических и химических свойств, а также изменяются в зависимости от распределения катионов (Vijaya et al., 2007). Большинство оксидов металлов функционируют на основе существующих структурных дефектов и степени нестехиометрии. Соединения со структурой шпинели, содержащие высокую плотность дефектов и имеющие тетраэдрический каркас, проявляют полупроводниковую природу (Kotnala et al., 2008). Точно так же оксиды перовскита ABO3 (твердый раствор), в которых A (редкий или щелочноземельный металл, подверженный влиянию влажности) и B (переходный металл), как сообщается, лучше, чем обычные оксиды металлов (Wang et al., 2009), в которых некоторые проявляют чувствительность к влажности в диапазоне температур 300 o C (Hassen et al., 2000), > 400 o C (Chen et al., 2009a), 400–650 o C (Chen et al., 2010), > 500 o C (Chen et al., 2009b), 500–700 o C (Wang, Virkar, 2004), 700 o C (Zhou and Ahmad, 2008) и в основном зависят от полупроводниковой природы керамических материалов (Chou et al., 2009). Помимо этих материалов, материалы на основе титаната (Zhang et al., 2008), материалы на основе фосфатов (Zhang et al., 2011; Sheng et al., 2012), материалы на основе вольфрамата (You et al., 2012), молибдат железа висмута (Sears, 2000; Sears 2005), некоторые бескислородные соединения (Zhang et al., 2012a), стеклокерамические композиты (Pal and Chakravorty, 2006), цеолиты (Urbiztondo et al., 2011), глинистые минералы (Su and Lin, 2012) используются для разработки электрохимические датчики влажности. Добавление идентифицированной легирующей примеси к сенсорной керамике изменяет адсорбцию водяного пара, механизм переноса, микроструктуру и места адсорбции воды (Neri et al., 2001; Виласека и др., 2006). Выбор правильного чувствительного элемента позволяет керамическому датчику влажности улучшить свою чувствительность, отклик сигнала, функционирование и стабильность.

Керамические датчики газа

Разработка надежных датчиков для измерений в таких отраслях, как металлургия, сталелитейная, стекольная, бумажная, автомобильная и энергетическая промышленность, где сенсорная среда имеет первостепенное значение (Logothetis, 1991; Azad et al., 1992; Yamazoe и Miura, 1994; Viswanathan et al., 1997; Fukatsu et al., 1998). Технология датчиков привела к повышению эффективности, улучшению и сокращению выбросов в автомобильной промышленности. Учитывая эти достижения, здесь рассматривается керамический датчик газа.

Керамический датчик газа использует переходы в оксиде металла (ZnO, TiO 2 и SnO 2) в качестве основного материала. Принцип этих оксидов заключается в обнаружении таких газов, как CO, H 2 , NO x , CH 4 и CO 2, и т. д. с изменением электропроводности.Селективные датчики CO используются в приложениях для сжигания. Селективный датчик CO был разработан CISM с PN-переходом, содержащим анатаз (N-тип), легированный CuO и La 2 O 3, и рутил (P-тип) с оксидом титана в качестве основного материала. Комбинация анатаза и рутила в правильном соотношении работает как селективный датчик CO. Чжоу и др. (2018) сообщили, что датчик газа CO на основе наночастиц SnO 2 , легированный никелем, продемонстрировал лучший газовый отклик, чем датчики газа на основе чистого SnO 2 и SnO 2 , легированного Zn, по времени отклика и восстановления.Джауали и др. (2017) исследовали кислородочувствительные свойства керамики из ортоферрита лантана (LaFeO 3 ) и указали на хорошую реакцию на кислород при умеренных температурах (300–450 °C), высокую стабильность во влажной среде и превосходную селективность по кислороду по сравнению с другими мешающими газами. такие как CO, NO 2 , CO 2 , H 2 и этанол. Ризи и др. (2019) исследовали керамический нанокомпозит SnO 2 /Ag 2 O (CNP) для обнаружения газа H 2 вместо керамических полупроводников, используемых для применений в газочувствительных отраслях, и пришли к выводу, что CNP отжигается при 300 ° C. имел наибольшую реакцию на газ H 2 .NO x можно обнаружить с помощью датчиков YSZ (оксид циркония, стабилизированного иттрием) с электродами из оксида металла (Miura et al., 1996). Но для этого датчика требуется эталонный газ, что ограничивает его применение в выхлопных газах автомобилей с переменной кислородной средой. Оксиды перовскита, такие как цирконат кальция (CaZrO 3 ), можно использовать для обнаружения углеводородов (Chiang et al., 1998). Однако обнаружение углеводородов в присутствии CO может создать некоторые проблемы. Коммерческие датчики кислорода YSZ работают с воздухом в качестве электрода сравнения.Датчики эталона воздуха не подходят, если необходимо контролировать содержание кислорода в разных местах. В связи с этим CISM разработал датчик кислорода с электродом сравнения Ni/NiO. Чоудхури и др. (2001) сообщили, что использование изоляционной трубки из Al 2 O 3 делает датчик прочным и стабильным. Тем не менее, он страдает от долговременной стабильности из-за роста зерен и спекания внутреннего электрода. Поэтому нам нужна твердая эталонная система, которая не спекается при рабочей температуре.

Известно, что при неполном сгорании углеродного топлива образуется опасный угарный газ. Следовательно, обнаружение этого газа имеет первостепенное значение для безопасности человеческой жизни в различных обстоятельствах (Kong et al., 2000). Чжу и др. (2019) сообщили, что обнаружение CO композитной нанокерамикой Pd-SnO2 при комнатной температуре. Они обобщили способность Pd-SnO 2 обнаруживать CO путем сравнения образцов с разницей в содержании Pd при разных температурах. Наблюдения показывают отсутствие чувствительности к CO при комнатной температуре для содержания Pd ≤2% масс. и хорошую чувствительность для образцов, нагретых до очень высоких температур ≥1000°C и 2% масс. Pd (рис. 1A).

РИСУНОК 1 . Керамика и керамические датчики в нашей повседневной жизни.

Спиртовые соединения, такие как этанол, метанол и пропанол, являются летучими и легковоспламеняющимися, и люди могут подвергаться их воздействию из-за промышленных выбросов. Авторы, пожалуйста, предоставьте следующую формулировку: «Спиртовые соединения, такие как этанол, метанол и пропанол, являются летучими и легковоспламеняющимися, их воздействие может быть связано с промышленными выбросами. При определенных уровнях могут возникнуть проблемы с печенью, кожей, мозгом и дыхательными путями. Работники, работающие в промышленности, могут страдать от раздражения глаз, кожи и желудка при воздействии избыточного количества этанола.Однако производство метанола и этанола является обязательным для фармацевтической промышленности. Следовательно, обнаружение этих паров при низком уровне концентрации необходимо для спасения человеческой жизни. В этом контексте Anjum et al. сообщает о датчике с высокой точностью, способном обнаруживать эти пары. (2018). Они сообщили о нанокерамике гидроксиапатита (GHAp), легированной графитом, для обнаружения этих паров при низких температурах. Они синтезировали материалы подложки для обнаружения паров. Они сообщили, что материал датчика GHAp может обнаруживать все пары по отдельности, даже если они вместе присутствуют в окружающем воздухе, с быстрым восстановлением и временем отклика по сравнению с исходными материалами.В отчетах указывается, что обнаружение паров происходит при более низкой концентрации 50 частей на миллион. Сообщается о чувствительной способности синтезированного HAp для обнаружения CO и CO 2 (Zhang et al., 2017b), в то время как Khairnar сообщил об ограниченной чувствительности при обнаружении этанола и метанола при комнатной температуре с концентрацией всего 100 частей на миллион спиртовых паров. и другие. (2015). Хуикса и др. (2015) сообщили, что механизм восприятия субстрата основан на адсорбции и десорбции целевой молекулы газа.

На рисунке 1B показан механизм восприятия синтезированного субстрата HAp.

Многие исследователи сообщили о работе, связанной с датчиками газа и керамическими материалами, которые используются при проектировании и изготовлении этих датчиков. Сообщалось о газовом сенсоре h3 с SnO2 (Wang et al., 2008a; Shen et al., 2015; Kadhim and Hassan, 2017), нановолокнами Co-SnO2 (Liu et al., 2010), тонкой пленкой Pt-SnO2 (Shahabuddin et al., 2017), Pd-SnO2 (Van Duy et al., 2015), нановолокна Al-SnO2 (Xu et al., 2011), композит ZnO/SnO2 (Mondal et al., 2014), SnO2/CNT (Yang et al., 2010), наночастицы AuSnO2 (Wang et al., 2017), наночастицы Eu-SnO2 (Singh et al., 2017), композит Pd-SnO2/MoS2 (Zhang et al. ., 2017a), нановолокна Pd-SnO2 (Zhang et al., 2010b), наночастицы Co-SnO2 (Lavanya et al., 2017) и газообразный NOx с использованием NiCr2O4 (Miura et al., 1996; Zuiykov et al., 2001), ZnCr2O4 (Жуйков и др., 2002; Миура и др., 2004; Жуйков, Миура, 2005), индий, легированный оловом (ITO) (Ли и др., 2005), ZnO (Миура и др., 2004). ; West et al., 2005), Cr2O3 (Miura et al., 1996; Мартин и др., 2003 г.; Szabo and Dutta, 2004), датчики CO и NO2 с нанопроволокой CuO (Kim et al., 2008), Nh4 с цеолитом H-ZSM5 (Moos et al., 2002), CO2 и NO2 с бета-оксидом алюминия (Billi et al., 2002).

Керамические датчики в автомобилях

Непрерывное развитие датчиков в сочетании с подключением к сети сделало автомобили более безопасными и надежными. Отчеты показывают, что только в 2017 году во всем мире было продано почти шестьдесят пять миллионов автомобилей с ожидаемым увеличением на пять процентов каждый год (Mohankumar et al., 2019). Как обсуждалось Carmo et al. (2010) Ожидается, что мировые рынки датчиков вырастут на 10% в течение следующих пяти лет. Спрос на автомобильные датчики растет, поскольку они позволяют производителям сделать вождение более комфортным, безопасным и соответствовать требованиям, связанным с воздействием автомобилей на окружающую среду (Bécsi et al., 2017). Основными характеристиками автомобильных сенсорных технологий являются проектирование, направленное на интеграцию сигналов, механическую гибкость и экологическую безопасность (Кутти и др., 2018). Доступные сегодня автомобильные датчики относятся к множеству функций, включая массовый расход воздуха, давление, температуру воздушного фильтра, положение коленчатого вала, уровень охлаждающей жидкости, кислород, температуру масла, температуру трансмиссии, входную скорость трансмиссии, скорость автомобиля, температуру охлаждающей жидкости, обратную связь по давлению, трансмиссию. выходная скорость, метаноловое топливо, уровень тормозной жидкости, скорость колеса ABS, которая измеряет крутящий момент, положение, выхлоп, эффективность использования топлива и качество моторного масла и т. д. датчик температуры (RTD) (Park et al., 2015). Термисторные датчики зависят от характеристик композитных материалов на основе оксида керамики, сопротивление которых зависит от температуры (Blaschke et al., 2006). Стоимость производства датчика RTD высока по сравнению с другими. Эти датчики обычно состоят из подложки Al2O3, резистора из платинового металла и стеклянной пластины (Kato et al., 1996). При изготовлении датчиков температуры важно учитывать чувствительность, рабочий диапазон, точность, долговечность и время отклика.

Применение датчиков давления в автомобилях включает измерение давления в топливном баке, системе впрыска топлива, масляном баке, тормозной жидкости и т. д. (Beker et al., 2018; Borole et al., 2018; Je et al., 2016 ). Как для зажигания, так и для контроля подачи топлива требуется измерение давления (Guardiola et al., 2019). В автомобилях датчик давления во впускном коллекторе в бензиновых двигателях и датчик давления во впускном и выпускном коллекторе в дизельных двигателях являются важными датчиками давления, которые работают на основе потенциометрических, индуктивных, емкостных и пьезоэлектрических методов.Кремниевая диафрагма с кремниевыми тензорезисторами или емкостными датчиками отклонения обычно используются датчиками давления.

Chen and Mehregany (2008) продемонстрировали микромеханический датчик давления с емкостной поверхностью из карбида кремния, который может измерять статическое давление. Датчики газа используются в автомобилях для измерения концентрации O 2 в выхлопных газах (Ritter et al., 2018). Когда в системе контроля выбросов установлен кислородный датчик для измерения уровня токсичных выхлопных газов, который также можно контролировать.Эти датчики измеряют выхлопные газы, такие как CO, NO и h3 (Javed et al., 2018). Этот датчик также называется лямбда-зондом, он измеряет остаточную концентрацию O 2 в выхлопе и помогает поддерживать правильный состав горючей воздушно-топливной смеси. В настоящее время для изготовления лямбда-зондов используются SnO 2 , TiO 2, и ZrO 2 . Из них датчик ZrO 2 с электрическим подогревом работает по принципу изменения напряжения или тока, а датчики SnO 2 и TiO 2 работают на основе полупроводниковой технологии.

В 2017 г. Lavanya et al. (2017) разработали кондуктометрический датчик утечки водорода на основе SnO2, легированного ионами переходного металла, для автомобильных применений. Эти датчики потенциально могут быть использованы в автомобилях на водородном топливе в будущем. Цирконий является известным сенсорным материалом и действует как высокотемпературный проводник кислорода при соответствующем легировании Ca 2+ или Y 3+ . Когда внешняя и внутренняя часть трубки из диоксида циркония подвергается воздействию горячей атмосферы и воздуха, это предотвратит утечку между двумя средами.Пористые платиновые электроды на двух поверхностях электролита из диоксида циркония генерируют потенциал, равный разности кислорода между внешней атмосферой и внутренним воздухом. На рис. 1H показан циркониевый кислородный датчик, который есть в любом автомобиле. Он в основном контролирует соотношение A/F, используя цепь обратной связи, которая необходима для защиты элементов каталитического нейтрализатора от слишком низкого или слишком высокого отношения A/F.

Датчик λ (лямбда) — это датчик кислорода в отработавших газах, который играет важную роль в автомобильной промышленности.Он используется в транспортных средствах для измерения и контроля соотношения воздуха и топлива в газах, выбрасываемых из выхлопных газов. Это снижает выбросы двигателя и действует как трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. Это приводит к снижению загрязнения воздуха, что очень важно для окружающей среды. В основе лямбда-зонда лежит принцип Нернста. Этот датчик очень стабилен и может работать в течение длительного периода времени (Xu et al., 1998). Лямбда-зонд устанавливается в определенной точке таким образом, чтобы температура, необходимая для эффективной работы датчика, обеспечивалась для всего рабочего диапазона двигателя (Пелино и др., 1998). Напряжение датчика, а также сопротивление (внутреннее) зависит от температуры. Желаемое регулирование с обратной связью может быть установлено для датчика без подогрева при температуре выше 350°C и для датчика с подогревом выше 150°C, что позволяет двигателю работать эффективно (Matsuguchi et al., 1998).

Керамические датчики в авиации

Датчики, которые измеряют температуру и напряжение, наряду с другими датчиками на лопасти турбины, являются необходимым условием в авиационных двигателях. Интегрированная технология высокопроизводительного газотурбинного двигателя (IHPTET) была внедрена в США благодаря преимуществам этих материалов.Встраивание группы тонкопленочных датчиков в лопатку турбины необходимо для достижения интеллекта авиадвигателя. Обычные датчики не подходят из-за их большого размера и веса. Небольшие датчики можно легко разместить в любой части авиационного двигателя, повысив производительность и надежность двигателя. Для изготовления высокотемпературного датчика на поверхности лопатки турбины необходимо нанести на поверхность изоляционный слой. В то же время электрическая изоляция керамического материала менее надежна при температурах выше 500°С (Wrbanek et al., 2001), влияющих на характеристики сенсора. В более ранних работах по слоям высокотемпературной изоляции сообщалось об использовании тонкой пленки Al 2 O 3 , которая наносится на металлы, улучшая возможности теплоизоляции (Duan et al., 2017), но эта тонкая пленка удаляются по завершении испытания на циклическое изменение температуры из-за несоответствия температурных напряжений между тонкой керамической пленкой и металлом (Sheng et al., 2013), что приводит к неповторимым результатам, не требуемым для датчиков.Другой способ создания изоляционного слоя — технология TBC (термобарьерное покрытие), которая прикрепляет керамический материал с низкой теплопроводностью к поверхности лопатки турбины (Jouanny et al., 2013). В данном контексте.

Венг и др. (2020) сообщили об использовании керамического материала, модифицирующего состав термобарьерного покрытия YSZ (TBC) путем добавления определенного количества Al2O3 для улучшения изоляции при высоких температурах. В этом исследовании была проведена микрообработка поверхности ТПБ, изготовление платиновых точечных термопар и терморезистора на поверхности ТПХ, а также изучены электроизоляционные свойства модифицированного ТПХ при высоких температурах.Результаты этого исследования показали, что электрическая изоляция может быть улучшена на несколько порядков путем добавления Al2O3, а это означает, что надежный тонкопленочный датчик может быть построен поверх поверхности TBC, которая может быть нанесена на металл лопаток турбины.

Керамические датчики в медицине

Контакт с телом обычно используется для контроля медицинской информации о человеке, такой как частота его сердечных сокращений и частота дыхания, но это обычно можно контролировать только во время сна, что ограничивает его применимость.Пэн и др. (2019) сообщили о системе обнаружения биосигналов сна, в которой используются недорогие пьезоэлектрические керамические датчики. Они разместили 18 пьезоэлектрических керамических датчиков под матрасом для сбора данных о давлении, из которых выбирается чувствительность дыхания и сердцебиения с помощью предложенного алгоритма выбора канала. Ян и др. (2020) сообщили об очень интересном датчике давления с модифицированными пьезоэлектрическими материалами. Пьезоэлектрические датчики давления уже исследуются в носимой электронике, в то время как традиционные органические или неорганические композитные пьезоэлектрические пленки испытывают трудности, связанные с дефектами, маскирующими работу датчиков давления.Титанат бария, модифицированный полидопамином, смешивали с поливинилиденфторидом, образуя однородный композит, и изготавливали пьезоэлектрический датчик давления. Этот метод модификации уменьшает дефекты отверстий между двумя компонентами. В результате датчик [email protected]/PVDF с концентрацией 17 мас.% продемонстрировал быстрый отклик 61 мс и замечательное пьезоэлектрическое выходное напряжение 9,3 В, что показало очевидное улучшение по сравнению с нетронутыми композитными аналогами PVDF и BTO/PVDF. Кроме того, в качестве поставщика энергии датчик мог выдавать максимальную мощность 0.122 Вт/см 2 даже при высоком сопротивлении нагрузки 70 МОм. Этот датчик давления был чувствителен к различным движениям человека, демонстрируя большой потенциал в приложениях носимой электроники.

Несмотря на то, что пьезокерамика широко используется в датчиках давления, ее потенциал в тепловых и тактильных бимодальных транзисторных датчиках редко исследуется. Мэн и др. (2020) продемонстрировали органические тепловые и тактильные бимодальные транзисторные датчики с простой структурой и технологией изготовления, основанные на пьезоэлектрической керамической подложке, титанате цирконата свинца (PZT).Эти датчики демонстрируют высокую чувствительность и линейную реакцию на изменение температуры от 20 до 60°C с чувствительным откликом на постукивание по поверхности устройства. Эти датчики могут быть очень полезны в практических приложениях, связанных с интерактивными устройствами человека, такими как электронная кожа и системы интеллектуальных тактильных датчиков.

Пористые керамические датчики

Пористые керамические датчики используют пористый керамический материал в качестве основного материала, пористость, размер и форму которого можно изменять. Эти материалы контролируют температуру плавления, площадь поверхности, коррозию, износостойкость, низкий коэффициент расширения, проницаемость и т. д.Датчики, которые проверяют утечки масла, обнаруживают горючий газ или обнаруживают углеводородный газ, пользуются спросом. Благодаря присущим им физико-химическим свойствам пористая керамика играет жизненно важную роль в удовлетворении различных потребностей сенсорных устройств, и результаты в области атмосферных датчиков согласуются. Отчеты показывают, что наиболее распространенные пористые материалы состоят из 31% SnO2 (оксид олова), 23% In2O3 (оксид индия) и 18% ZnO (оксид цинка), которые могут обнаруживать углеводородные газы, такие как LPG, Ch5, h3, NO2, C2H6O, CH 3 OH, (Ch4)2O, h3S, CO, C7H8 и т. д.(Перара-Меркадо и др., 2018).

Заключение

В последние годы особое внимание уделялось разработке и совершенствованию керамических датчиков в различных областях, некоторые из которых были рассмотрены в данной статье. В этом обзоре в основном исследованы датчики, которые контролируют влажность и газ, используемые в медицине и автомобильной промышленности. Резистивные и емкостные датчики влажности недороги и потребляют меньше энергии, работают в большом диапазоне влажности, однако имеют температурную зависимость и перекрестную чувствительность к некоторым химическим веществам.Оптические датчики более выгодны, чем электрические датчики, поскольку они не мешают электрическим или магнитным полям (это означает, что они безопасны в случае горючих газов) и имеют быстрое время отклика. Датчики массы просты по конструкции и эксплуатации, потребляют мало энергии. В отчетах указывалось, что разработка керамических датчиков газа может быть сложной задачей, особенно с точки зрения их применения в промышленности, которая может работать в суровых условиях.

Вклад авторов

Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

Анджум С.Р., Нарваде В.Н., Богле К.А. и Хайрнар Р.С. (2018). Нанокерамика гидроксиапатита, легированная графитом. Селективный спиртовой датчик ,14, 98–105. doi:10.1016/j.nanoso.2018.01.010

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Азад А.М., Акбар С.А., Мхайсалкар С.Г., Биркефельд Л.Д. и Гото К.С. (1992). Твердотельные датчики газа: обзор. Дж. Электрохим. соц. , 139, 3690–3704. doi:10.1149/1.2069145

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Байхан, М., и Кавасоглу, Н. (2006). Исследование свойств обнаружения влажности ионно-проводящего керамического датчика ZnCr2O4-K2CrO4. Датчик. Актуатор. Б хим. 117, 261–265. doi:10.1016/j.snb.2005.11.053

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бечи, Т., Аради С., Фехер А. и Галди Г. (2017). Эксперименты с функционированием автономных транспортных средств с недорогими датчиками окружающей среды. Прозр. Рез. проц. 27, 333–340. doi:10.1016/j.trpro.2017.12.143

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бекер Л., Маралани А., Лин Л. и Пизано А. П. (2018). Моделирование, изготовление и определение характеристик SiC концентрически согласованных дифференциальных емкостных датчиков выходного давления. Активатор датчика Физ. 273, 293–302. дои: 10.1016/j.sna.2018.02.027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Билли Э., Вириселле Ж.-П., Монтанаро Л. и Пижолат К. (2002). Разработка защищенного датчика газа для выхлопных газов автомобилей. Датчики IEEE J. 2, 342–348. doi:10.1109/jsen.2002.804530

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бисвас П., Кунду С., Банерджи П. и Бхуния С. (2013). Сверхбыстрый отклик датчика влажности на основе массива ZnO, выращенного MOCVD. Сенсор.Приводы, B 178, 331–338. doi:10.1016/j.snb.2012.12.116

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бланк Т. А., Экспериандова Л. П., Беликов К. Н. (2016). Последние тенденции развития керамических датчиков влажности: обзор. Датчик. Актуатор. Б хим. 228, 416–442. doi:10.1016/j.snb.2016.01.015

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Блашке М., Тилле Т., Робертсон П., Майр С., Веймар У. и Ульмер Х. (2006). Массив газовых датчиков MEMS для контроля воспринимаемого качества воздуха в салоне автомобиля. Датчики IEEE J. 6, 1298–1308. doi:10.1109/jsen.2006.881399

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Blasques, R. V., Pereira, M. A. A., Mendes, A. M. R. V., Filho, N. E. M., Gomes, W. C., Arenas, L. T., et al. (2020). Синтез и характеристика нового керамического наноматериала SiO2/NPsSm2O3/C-графита для разработки электрохимических сенсоров. Матер. хим. физ. 243, 122255. 10.1016/j.matchemphys.2019.122255

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бороле, Ю.П., Субраманиам С., Кулкарни И. Р., Сараванан П., Баршилия Х. К. и Чоудхури П. (2018). Высокочувствительный датчик сверхнизкого перепада давления на основе гигантского магнитосопротивления (GMR). Активация датчика. А 280, 125–131. doi:10.1016/j.sna.2018.07.022

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Божоки З., Сзакал М., Мохачи А., Сабо Г. и Бор З. (2003). Фотоакустические датчики влажности на основе диодного лазера. Сенсорные приводы, B 91, 219–226. doi:10.1016/s0925-4005(03)00120-5

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Кармо, Дж.П., Мендес, П.М., Коуто, К., и Коррейя, Дж. Х. (2010). 2,4-ГГц беспроводной сенсорно-сетевой интерфейс ближнего действия CMOS для автомобильных приложений. IEEE Trans. Инд. Электрон. 57, 1764–1771. doi:10.1109/tie.2009.2032207

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ча С., Гиль Чой М., Рим Чон Х. и Чанг С.-К. (2011). Отрицательный сольватохромизм мероцианиновых красителей: применение в качестве индикаторов содержания воды в органических растворителях. Сенсорные приводы, B 157, 14–18.doi:10.1016/j.snb.2011.03.020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен Л. и Мехрегани М. (2008). Емкостной датчик давления из карбида кремния для измерения давления в цилиндрах. Активатор датчика Физ. 145-146, 2–8. doi:10.1016/j.sna.2007.09.015

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чен X., Рит Л., Миллер М. С. и Солцбахер Ф. (2009a). Высокотемпературные датчики влажности на основе напыленных тонких пленок BaZrO3, легированных Y. Сенсор.Приводы, B 137, 578–585. doi:10.1016/j.snb.2009.01.024

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чен X., Рит Л., Миллер М. С. и Солцбахер Ф. (2009b). Импульсное лазерное осаждение тонких пленок BaZrO3, легированных Y, для высокотемпературных датчиков влажности. Сенсорные приводы, B 142, 166–174. doi:10.1016/j.snb.2009.07.041

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чен X., Рит Л., Миллер М. С. и Солцбахер Ф. (2010). Сравнение тонких пленок BaZrO3, легированных Y, для высокотемпературных датчиков влажности с помощью высокочастотного напыления и импульсного лазерного осаждения. Сенсорные приводы B Химические 148, 173—180. doi:10.1016/j.snb.2009.07.041

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Cheng, H., Shao, G., Ebadi, S., Ren, X., Harris, K., Liu, J., et al. (2014). Беспроводные пассивные датчики давления на основе резонатора с затухающей модой и с интегрированной антенной для применения в суровых условиях. Активатор датчика Физ. 220, 22–33. doi:10.1016/j.sna.2014.09.010

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чанг Ю.-М., Бирни, Д.П., и Дэвид Кингери, В. (1996). Физическая керамика: принципы керамической науки и техники , Хобокен, Нью-Джерси: Wiley.

Google Scholar

Чанг Ю., Ван С.С. и Акбар С.А. (1998). Цирконат кальция для мониторинга углеводородов. Датчик. Актуатор. Б хим. 46, 208–212. doi:10.1016/s0925-4005(98)00114-2

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чоу К.-С., Ли Т.-К. и Лю Ф.-Дж. (1999). Чувствительный механизм из пористой керамики в качестве датчика влажности. Датчик. Актуатор. Б хим. 56, 106–111. doi:10.1016/s0925-4005(99)00187-2

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чоудхури А.К., Акбар С.А., Капилесвар С. и Шорр Р.Дж. (2001). Прочный датчик кислорода с твердым электродом сравнения для измерения температуры. Дж. Электрохим. соц. 148, (G91—G94). doi:10.1149/1.1343105

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Кричли, Л. (2020). Лайам Кричли, 2020 г. Применение и характеристики датчиков из керамики .АЗом.

Google Scholar

Дуань Л., Гао Дж., Ван Р., Ху М., Су Дж., Ченг К. и др. (2017). Моделирование распределения температуры термобарьерных покрытий на лопатках авиадвигателей, J. Shanghai Jiaot. ун-т 51, (8), 915–920. doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2017.08.004

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Эдвин Суреш Радж, А. М., Маллика, К., Сваминатан, К., Шридхаран, О. М., и Нагараджа, К. С. (2002). Композитный датчик влажности на основе оксида цинка (II) и молибдата цинка (II). Датчик. Актуатор. Б хим. 81, 229–236. doi:10.1016/s0925-4005(01)00957-1

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Эрол А., Окур С., Комба Б., Мермер О. и Арикан М.Ч. (2010). Влагочувствительные свойства наночастиц ZnO, синтезированных золь-гель процессом. Датчик. Актуатор. Б хим. 145, 174–180. doi:10.1016/j.snb.2009.11.051

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Эрол А., Окур С., Ягмуркукардеш Н. и Арокан М.Ч.(2011). Влагочувствительные свойства пленки нанопроволоки ZnO, измеренные с помощью QCM. Сенсорные приводы, B 152, 115–120. doi:10.1016/j.snb.2010.09.005

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Эстелла Дж., де Висенте П., Эчеверрия Дж. К. и Гарридо Дж. Дж. (2010). Волоконно-оптический датчик влажности на основе пленки ксерогеля пористого кремнезема в качестве чувствительного элемента. Датчик. Актуатор. Б хим. 149, 122–128. doi:10.1016/j.snb.2010.06.012

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Файя, П.М. и Фуртадо, К.С. (2013). Влияние состава на электрический отклик сенсоров TiO2:ZnO на влажность исследовано методом импедансной спектроскопии. Сенсорные приводы, B 181, 720–729. doi:10.1016/j.snb.2013.02.027

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Файя П.М., Фуртадо К.С. и Феррейра А.Дж. (2004). Влагочувствительные свойства толстопленочного диоксида титана, полученного в процессе медленного прядения. Сенсорные приводы, B 101, 183–190. doi:10.1016/j.snb.2004.02.050

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фрага, М. А., Пессоа, Р. С., Масиэль, Х. С., и Масси, М. (2011). «Последние разработки в области тонких пленок карбида кремния для применения в пьезорезистивных датчиках», в Материалы карбида кремния, обработка и применение в электронных устройствах , редактор М., Холл (Лондон, Великобритания: InTech).

Google Scholar

Фукацу Н., Курита Н., Киоде К. и Охаси Т. (1998). Датчик водорода для расплавленных металлов, пригодный для использования при температуре до 1500 К. Ионика твердого тела 113–115, 219–227. doi:10.1016/s0167-2738(98)00375-0

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Гэн, В., Юань, К., Цзян, X., Ту, Дж., Дуань, Л., Гу, Дж. и др. (2012). Механизм определения влажности мезопористых композитов MgO/KCl-SiO2 проанализирован с помощью спектров комплексного импеданса и диаграмм Боде. Сенсорные приводы, B 174, 513– 520. doi:10.1016/j.snb.2012.08.057

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гвардиола, К., Пла, Б., Барес, П., и Стефанопулу, А. (2019). Наблюдение за составом заряда цилиндров на основе измерения давления в цилиндрах. Измерение 131, 559–568. doi:10.1016/j.measurement.2018.08.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хассен, М. А., Кларк, А. Г., Светнам, М. А., Кумар, Р. В., и Фрай, Д. Дж. (2000). Мониторинг влажности при высоких температурах с помощью датчиков, легированных цератом стронция. Сенсорные приводы, B 69, 138–143.

Google Scholar

Он, Т., Zhang, T., Zheng, W., Wang, R., Liu, X., Xia, Y., et al. (2010). Влагочувствительные свойства нановолокна BaTiO3, полученного методом электропрядения. Сенсорные приводы, B , 146, 98–102.

Google Scholar

Huixia, L., Yong, L., Yanni, T., Lanlan, L., Qing, Z., Kun, L., and Hanchun, T. (2015). Свойства трубчатого гидроксиапатита в отношении обнаружения газов при комнатной температуре. New J. Chem. 39, 3865–3874. doi:10.1039/c4nj02352h

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ислам Т.и Саха, Х. (2006). Компенсация гистерезиса датчика относительной влажности из пористого кремния с использованием метода ИНС. Сенсорные приводы, B 114, 334–343. doi:10.1016/j.snb.2005.05.022

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Джаната, Дж. (2009). Принципы работы химических сенсоров . 2-е изд., Берлин, Германия: Springer Science & Business Media, 340.

Google Scholar

Джауали И., Хамруни Х., Мусса Н., Фаузи Нсиб М., Анхель Сентено М., Бонавита, А., и соавт. (2017). Керамика LaFeO3 в качестве селективных датчиков кислорода при умеренных температурах. Керамика Междунар. 44, 4183–4189. doi:10.1016/j.ceramint.2017.11.221

Google Scholar

Джавед У., Рамаян К.П., Креллер С.Р., Броша Э.Л., Мукундан Р. и Морозов А.В. (2018). Использование массивов датчиков для декодирования газовых смесей NOx/Nh4/C3H8 для мониторинга выхлопных газов автомобилей. Активация датчика. Б 264, 110–118. doi:10.1016/j.snb.2018.02.069

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дже, К.Х., Ли, С.К., и Ян, У.С. (2016). Высокочувствительный поверхностный микромеханический датчик абсолютного давления. Procedia Engineering 168, 725–728. doi:10.1016/j.proeng.2016.11.261

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Jen, Y.-J., Lin, M.-J., and Chao, J.-H. (2010). Одиночная диэлектрическая столбчатая тонкая пленка в качестве датчика влажности. Сенсорные приводы, B 149, 67–70. doi:10.1016/j.snb.2010.06.029

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Жуанни И., Палисайтис, Дж., и Нго, К. (2013). In situ Просвечивающая электронная микроскопия исследования кинетики диффузии сплава Pt-Mo в тонких пленках ZrB 2 . Заяв. физ. лат. 103 (12), 1–11. doi:10.1063/1.4820581

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Кадхим, И. Х., и Хассан, Х. А. (2017). Датчик газообразного водорода на основе наноструктуры SnO2, полученной методом золь-гель-покрытия. J Elec Materi 46, 1419–1426. doi:10.1007/s11664-016-5166-1

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Като, Н., Икома, Н., и Нишикава, С. (1996). Датчик температуры выхлопных газов для мониторинга катализатора OBD-II, SAE International, SAE Technical Paper.

Google Scholar

Хайрнар Р.С., Кокол В. и Анджум С.Р. (2015). Разработка нанокерамики гидроксиапатита для датчиков метанола и этанола. Междунар. J. Pure Appl. Рез. англ. Тех. 3(8), 379–386.

Google Scholar

Ким Ю.-С., Хван И.-С., Ким С.-Дж., Ли С.-Ю. и Ли Дж.-Х. (2008). Сенсоры газа CuO с нанопроволокой для контроля качества воздуха в салоне автомобиля. Активация датчика. В 135, 298–303. doi:10.1016/j.snb.2008.08.026

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Kong, J., Franklin, N. R., Zhou, C. W., Chapline, M. G., Peng, S., Cho, K. J., et al. (2000). Молекулярные нити нанотрубок как химические сенсоры. Наука 287, 622–625. doi:10.1126/science.287.5453.622

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Котнала Р.К., Шах Дж., Сингх Б., Кишан Х., Сингх С., Дхаван С.К. и др. (2008). Реакция на влажность литий-замещенного феррита магния. Сенсорные приводы, B 129, 909–914. doi:10.1016/j.snb.2007.10.002

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Котнала Р.К., Шах Дж. и Гупта Р. (2013). Колоссальная влагостойкость в тонкой пленке феррита магния с добавлением оксида церия методом импульсного лазерного осаждения. Сенсорные приводы, B 181, 402–409. doi:10.1016/j.snb.2013.02.020

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Куутти С., Фаллах С., Катсарос К., Дианати М., Маккалоу Ф. и Музакитис А.(2018). Обзор современных методов локализации и их потенциала для применения в автономных транспортных средствах. Интернет-вещи IEEE J . 5, 829–846. doi:10.1109/jiot.2018.2812300

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Лаванья Н., Секар К., Фацио Э., Нери Ф., Леонарди С. Г. и Нери Г. (2017). Разработка селективного датчика утечки водорода на основе химически легированного SnO2 для автомобильного применения. Междунар. J. Hydrogen Energy 42, 10645–10655.doi:10.1016/j.ijhydene.2017.03.027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Б., и Комарнени, С. (2005). Химическая обработка керамики , второе изд., Бока-Ратон: CRC Press.

Google Scholar

Li, X., Xiong, W. and Kale, GM (2005). Новый наноразмерный ITO-электрод для датчика газа смешанного потенциала. Электрохим. Твердотельное письмо. 8, h37–h40. doi:10.1149/1.1854778

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Лян, К., Сюй, Х., Чжао, Дж., и Гао, С. (2012). Микродатчики влажности на основе тонких пленок ZnO-In2O3 с высокими характеристиками. Сенсорные приводы, B 165, 76–81. doi:10.1016/j.snb.2012.02.019

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Лю Л., Го К., Ли С., Ван Л., Донг К. и Ли В. (2010). Улучшенные чувствительные свойства h3 нановолокон SnO2, легированных Co. Датчик. Актуатор. Б хим. 150, 806–810. doi:10.1016/j.snb.2010.07.022

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Лю, Ю.Дж., Ши Дж., Чжан Ф., Лян Х., Сюй Дж. и Лахтакиа А. (2011). Высокоскоростные оптические датчики влажности на основе хиральных скульптурных тонких пленок. Сенсорные приводы, B 156, 593–598. doi:10.1016/j.snb.2011.02.003

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Logothetis, EM (1991). «Автомобильные кислородные датчики». в: Технология химических датчиков , редактор Н., Ямазое (Амстердам, Нидерланды: Elsevier), Vol. 3, 89–104.

Google Scholar

Маджумдар, С.и Банерджи, П. (2009). Влагочувствительность гетероструктуры p-ZnO/n-Si. Сенсорные приводы, B 140, 134–138. doi:10.1016/j.snb.2009.03.053

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Мартин Л.П., Фам А.К. и Гласс Р.С. (2003). Влияние морфологии электрода Cr2O3 на отклик оксида азота сенсора из стабилизированного диоксида циркония. Активация датчика. Б 96, 53–60.

Google Scholar

Маскелл, В. К. и Пейдж, Дж. А. (1999). Обнаружение водяного пара или углекислого газа с помощью манометрического датчика из циркония. Сенсорные приводы, B 57, 99–107. doi:10.1016/s0925-4005(99)00139-2

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Мацугучи М., Умеда С., Садаока Ю. и Сакаи Ю. (1998). Характеристика полимеров для датчика влажности емкостного типа на основе поведения сорбции воды. Датчик. Актуатор. Б хим. 49, 179–185. doi:10.1016/s0925-4005(98)00117-8

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Мэн З., Чжан Х., Чжу М., Вэй Х., Цао Дж., Муртаза И., и другие. (2020). Тепловые и тактильные бимодальные датчики на органических транзисторах на основе цирконата титаната свинца (пьезоэлектрическая керамика). Орг. Электрон. 80, 105673. doi:10.1016/j.orgel.2020.105673

CrossRef Full Text | Google Scholar

Миура Н., Куросава Х., Хасей М., Лу Г. и Ямазоэ Н. (1996). Датчик на основе стабилизированного диоксида циркония с использованием оксидного электрода для обнаружения NOx в высокотемпературных дымовых газах. Ионика твердого тела . 86–88, 1069–1073. дои: 10.1016/0167-2738(96)00252-4

CrossRef Full Text | Google Scholar

Миура Н., Накатоу М. и Жуйков С. (2004). Разработка датчиков NOx на основе YSZ и оксидного электрода для контроля выхлопных газов автомобилей. Керам. Междунар. 30, 1135–1139. doi:10.1016/j.ceramint.2003.12.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мохан П., Шинта Р., Фудзивара Дж., Такахаши Х., Мотт Д. и Мацумура Ю. (2012). Нанокомпозитная пленка из наностержней бемита и наночастиц золота для простого в использовании оптического датчика влажности. Сенсорные приводы, B 168, 429–435. doi:10.1016/j.snb.2012.04.055

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Моханкумар П., Аджаян Дж., Ясодхаран Р., Девендран П. и Самбасивам Р. (2019). Обзор микромеханических датчиков для автомобильных приложений. Измерение 140(40), 305–322. doi:10.1016/j.measurement.2019.03.064

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мондал Б., Басуматари Б., Дас Дж., Ройчаудхури К., Саха Х. и Мукерджи Н.(2014). Датчик газа композитного типа на основе ZnO-SnO2 для селективного обнаружения водорода. Датчик. Актуатор. Б хим. 194, 389–396. doi:10.1016/j.snb.2013.12.093

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моос Р., Мюллер Р., Плог К., Кнежевич А., Лейе Х. и Ирион Э. (2002). Селективный датчик выхлопных газов аммиака для автомобильного применения. Активация датчика. Б 83, 181–189. doi:10.1016/s0925-4005(01)01038-3

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Нери, Г., Бонавита, А., Гальваньо, С., Пейс, К., Патане, С., и Арена, А. (2001). Влагочувствительные свойства тонких пленок на основе оксида лития. Датчик. Актуатор. Б хим. 73, 89–94. doi:10.1016/s0925-4005(00)00679-1

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ноймайер С., Эхтерхоф Т., Беллинг Р., Пфайфер Х. и Саймон У. (2008). Датчик влажности на основе цеолита для высокотемпературных применений в водородной атмосфере. Сенсорные приводы, B 134, 171–174.doi:10.1016/j.snb.2008.04.022

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Окада, А. (2009). Керамические технологии для автомобилестроения: состояние и перспективы. Матер. науч. англ., B 161, 182–187. doi:10.1016/j.mseb.2008.11.017

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Опря А., Барсан Н. и Веймар У. (2009). Изменения работы выхода газочувствительных материалов: основы и приложения. Датчик. Актуатор. Б хим. 142, 470–493.doi:10.1016/j.snb.2009.06.043

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Пал, Б. Н., и Чакраворти, Д. (2006). Чувство влажности композитами стеклокерамики, содержащими наночастицы серебра, и механизм их проводимости. Датчик. Актуатор. Б хим. 114, 1043–1051. doi:10.1016/j.snb.2005.07.065

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Парих К., Каттанач К., Рао Р., Су Д.-С., Ву А. и Манохар С. К. (2006). Гибкие датчики пара с использованием одностенных углеродных нанотрубок, датчик .Актуатор. Б хим. 113, 55–63. doi:10.1016/j.snb.2005.02.021

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Park, P., Ruffieux, D., and Makinwa, K.A.A. (2015). Датчик температуры на основе термистора для часов реального времени с. IEEE J. Solid-State Circ. 50, 1571–1580. doi:10.1109/jssc.2015.2417806

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Пелино М., Канталини К., Сан Х.-Т. и Фаччо М. (1998). Влияние кремнезема на датчик влажности α-Fe2O31Представлено на 2-й Восточноазиатской конференции по химическим датчикам, Сиань, П.Р. Китай, 1995.1. Датчик. Актуатор. Б хим. 46, 186–193. doi:10.1016/s0925-4005(98)00113-0

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Пэн М., Дин З., Ван Л. и Ченг Х. (2019). Обнаружение биосигналов сна с помощью интеллектуального матраса на основе пьезоэлектрических керамических датчиков. Датчики 19 (18), 3843. doi:10.3390/s19183843

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Перара-Меркадо, Ю. А., Каструита-де Леон, Г., и Поланко Пиньерес, Г.(2018). Глава 4 «Датчики из пористой керамики: утечки углеводородного газа», в Последние достижения в области пористой керамики , (Лондон, Великобритания: InTech), гл. 4.

Google Scholar

Richerson, D.W. and Lee, WE (2018). Современная технология изготовления керамики: свойства, обработка и использование в дизайне , четвертое изд., (Бока-Ратон, CRC Press).

Google Scholar

Риттер Т., Хаген Г., Латтус Дж. и Моос Р. (2018). Твердотельные датчики смешанного потенциала в качестве датчиков прямого преобразования для автомобильных катализаторов. Активация датчика. Б 255, 3025–3032. doi:10.1016/j.snb.2017.09.126

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ризи В.С., Шарифианджази Ф., Джафарихорами Х., Парвин Н., Фард Л.С., Ирани М. и др. (2019). Золь-гель на основе SnO 2 /Ag 2 Керамический нанокомпозит O для приложений обнаружения газа h3. Матер. Рез. Экспресс , 6(11), 1150г2. doi:10.1088/2053-1591/ab511e

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Sears, W. M.(2000). Влияние стехиометрии кислорода на влагочувствительные характеристики молибдата железа висмута. Сенсорные приводы, B 67, 161–172. doi:10.1016/s0925-4005(00)00395-6

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Sears, WM (2005). Влияние поляризации постоянного тока на характеристики определения влажности молибдата железа висмута. Сенсорные приводы, B 107, 623–631. doi:10.1016/j.snb.2004.11.029

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Шахабуддин М., Умар А., Томар М. и Гупта В. (2017). Специально разработанный датчик SnO2 с металлическим креплением для обнаружения h3. Междунар. J. Hydrogen Energy 42, 4597–4609. doi:10.1016/j.ijhydene.2016.12.054

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шарма А.К. и Гупта А. (2013). Конструкция плазмонно-оптического датчика-зонда для контроля влажности. Датчик. Актуатор. Б хим. 188, 867–871. doi:10.1016/j.snb.2013.08.002

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Шэнь Ю., Wang, W., Fan, A., Wei, D., Liu, W., Han, C., et al. (2015). Высокочувствительные датчики водорода на основе наноматериалов SnO2 различной морфологии, Int. J. Hydrogen Energy 40, 15773–15779. doi:10.1016/j.ijhydene.2015.09.077

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шэн М., Гу Л., Контик Р., Чжоу Ю., Чжэн К., Чен Г. и др. (2012). Влагочувствительные свойства фосфатов висмута. Датчик. Актуатор. Б хим. 166–167, 642–649. дои: 10.1016 / j.snb.2012.03.030

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Sheng, C., Yu, Y., Yu, Y., Mi, L., Tang, G.-C., Song, L.-X., et al. (2013). Микроструктура и тепловые характеристики многослойных теплоизоляционных материалов на основе кремнеземных аэрогелей. Дж. Неорг. Матер. 28(7), 790–794.

Google Scholar

Сингх Г., Кохли Н. и Сингх Р. К. (2017). Подготовка и определение характеристик наноструктур SnO2, легированных Eu, для обнаружения газообразного водорода. Дж. Матер.науч. Матер. Электрон. 28, 2257–2266. doi:10.1007/s10854-016-5796-3

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сомани П.Р., Вишванат А.К., Айер Р.К. и Радхакришнан С. (2001). Комплексообразующие красители с переносом заряда, включенные в твердый полимерный электролит, для оптического определения влажности. Сенсорные приводы, B 80, 141–148. doi:10.1016/s0925-4005(01)00907-8

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сун, X., Ци, Q., Чжан, T., и Ван, C.(2009). Датчик влажности на основе нановолокон SnO2, легированных KCl. Сенсорные приводы, B 138, 368–373. doi:10.1016/j.snb.2009.02.027

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Стил, Дж. Дж., ван Попта, А. С., Хоукай, М. М., Сит, Дж. К., и Бретт, М. Дж. (2006). Наноструктурированный оптический фильтр с градиентным показателем преломления для высокоскоростного определения влажности. Датчик. Актуатор. Б хим. 120, 213–219. doi:10.1016/j.snb.2006.02.003

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Вс, с.-G., и Чен, C.-Y. (2008). Определение влажности и электрические свойства Na- и K-монтмориллонита, Sens. Actuators, B 129, 380–385. doi:10.1016/j.snb.2007.08.032

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Су П.-Г. и Лин П.-Х. (2012). Электрические и влагочувствительные свойства пленки K+-nanomica. Сенсорные приводы, B 161, 838–844. doi:10.1016/j.snb.2011.11.043

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Су, Ч. Х., и Чжан, З.М. (2017). Датчики из углекерамических композиционных материалов. Матер. лат. 197, 90–93. doi:10.1016/j.matlet.2017.03.147

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Су, М., Ван, Дж., Ду, Х., Яо, П., Чжэн, Ю. и Ли, X. (2012). Характеристика и чувствительность к влажности электроформованных гетеронановолокон ZrO2:TiO2 с двойными струями. Датчик. Актуатор. Б хим. 161, 1038–1045. doi:10.1016/j.snb.2011.12.005

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Вс, С., Lu, F., Wu, G., Wu, D., Tan, Q., Dong, H., et al. (2017). Беспроводной датчик давления со встроенным входным резонатором в щелевой антенне для высокотемпературных применений. Датчики 17, 1963–1977. doi:10.3390/s17091963

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сабо, Н., и Датта, П.К. (2004). Корреляция чувствительности датчиков смешанного потенциала с химическими и электрохимическими свойствами электродов. Ионика твердого тела . 171, 183–190. дои: 10.1016/j.ssi.2004.04.019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тан, К. М., Тджин, С. К., Чан, К. С., Моханти, Л., и Тай, К. М. (2005). Измерение высокой относительной влажности с помощью долгопериодной решетки с желатиновым покрытием. Проц. SPIE 5855, 375–378. doi:10.1117/12.623607

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Тан Дж., Скотадис Э., Статопулос С., Русси В., Цути В. Д. и Цукалас Д. (2012). Функционализация PHEMA наночастиц золота для обнаружения паров: химостойкость, химико-емкость и химико-импеданс. Сенсорные приводы, B 169, 129–136. doi:10.1016/j.snb.2011.03.001

Google Scholar

Тилле Т. (2010). Автомобильные требования к датчикам на примере газовых датчиков качества воздуха. Проц. англ. 5, 5–8. doi:10.1016/j.proeng.2010.09.034

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Тишнер А., Майер Т., Степпер К. и Кёк А. (2008). Ультратонкие газовые датчики SnO2, изготовленные методом спрей-пиролиза, для обнаружения влажности и угарного газа. Датчик. Актуатор. Б хим. 134, 796–802. doi:10.1016/j.snb.2008.06.032

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Урбизтондо М., Пеллехеро И., Родригес А., Пина М. П. и Сантамария Дж. (2011). Встречно-штыревые конденсаторы с цеолитовым покрытием для измерения влажности. Датчик. Актуатор. Б хим. 157, 450–459. doi:10.1016/j.snb.2011.04.089

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ван Дай, Н., Тоан, Т. Х., Хоа, Н. Д., и Ван Хьеу, Н. (2015).Влияние гамма-облучения на характеристики восприятия газообразного водорода тонкопленочными сенсорами Pd-SnO2. Междунар. J. Hydrogen Energy 40, 12572–12580. doi:10.1016/j.ijhydene.2015.07.070

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Виджая Дж. Дж., Кеннеди Л. Дж., Секаран Г., Джеярадж Б. и Нагараджа К. С. (2007). Влияние добавления Sr на влагочувствительные свойства композитов CoAl2O4. Датчик. Актуатор. Б хим. 123, 211–217. doi:10.1016/j.snb.2006.08.011

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Виласека, М., Ягуэ, К., Коронас, Дж., и Сантамария, Дж. (2006). Разработка датчиков ККМ, модифицированных пленками AlPO4-18. Датчик. Актуатор. Б хим. 117, 143–150. doi:10.1016/j.snb.2005.11.013

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Вишванатан С., Редди Р. Г. и Малас Дж. К. (1997). Датчики и моделирование в технологиях и приложениях обработки материалов . Warrendale, PA : Minerals, Metals and Materials Society.

Google Scholar

Уэльс, Д.Дж., Паркер Р.М., Гейтс Дж.К., Гроссел М.К. и Смит П.Г.Р. (2013). Исследование измерения относительной влажности с использованием тонкой алюмосиликатной золь-гелевой пленки в качестве активного слоя в рефрактометре со встроенной оптической брэгговской решеткой. Датчик. Актуатор. Б хим. 188, 857–866. doi:10.1016/j.snb.2013.07.089

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ван В. и Виркар А. В. (2004). Кондуктометрический датчик влажности на основе протонпроводящих оксидов перовскита. Сенсорные приводы, B 98, 282–290. doi:10.1016/j.snb.2003.10.035

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ван Б., Чжу Л. Ф., Ян Ю. Х., Сюй Н. С. и Ян Г. В. (2008a). Изготовление сенсора газа из нанопроволоки SnO 2 и характеристики сенсора для водорода. J. Phys. хим. С 112, 6643–6647. doi:10.1021/jp8003147

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Wang, J., Wang, X.-h., and Wang, X.-d. (2005). Исследование диэлектрических свойств нанометровых материалов, чувствительных к влаге. Датчик. Актуатор. Б хим. 108, 445–449. doi:10.1016/j.snb.2004.11.089

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ван Л., Ли Д., Ван Р., Хе Ю., Ци Q., Ван Ю и др. (2008б). Исследование свойства восприятия влажности на основе мезопористого кремнезема MCM-41, легированного литием. Датчик. Актуатор. Б хим. 133, 622–627. doi:10.1016/j.snb.2008.03.028

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ван Р., Хе Ю., Чжан Т., Ван З., Чжэн Х., Ню Л. и др.(2009). Анализ влагочувствительных свойств при постоянном и переменном токе на основе нанокристаллического LaCo, легированного калием 0,3 Fe 0,7 O 3 . Сенсорные приводы, B 136, 536–540. doi:10.1016/j.snb.2008.12.002

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ван Ю., Чжао З., Сунь Ю., Ли П., Цзи Дж. и Чен Ю. (2017). Изготовление и газочувствительные свойства композитных наночастиц SnO2, наполненных золотом, для высокочувствительного обнаружения водорода. Активация датчика. В 240, 664–673.doi:10.1016/j.snb.2016.09.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Венг Х., Дуань Ф.Л., Цзи З., Чен Х., Ян З., Чжан Ю. и др. (2020). Улучшение электроизоляции керамического покрытия высокотемпературных датчиков, встроенных в лопатку турбины авиадвигателя. Керам. Междунар. 46, 3600–3605. doi:10.1016/j.ceramint.2019.10.078

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Уэст Д.Л., Монтгомери Ф.К. и Армстронг Т.Р. (2005). «NO-селективные» чувствительные элементы NOx для выхлопных газов. Датчик. Актуатор. Б хим. 111-112, 84–90. doi:10.1016/j.snb.2005.06.043

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Вольфбейс, О.С., и Вейдганс, Б.М. (2006). «Волоконно-оптические химические датчики и биосенсоры: взгляд назад», в Оптические химические датчики, Научная серия НАТО II: математика, физика и химия . Редакторы Ф., Бальдини А.Н., Честер Дж., Хомола и С., Мартелуччи (Амстердам, Нидерланды: Springer), гл. 2, 16–44.

Google Scholar

Врбанек, Дж., Фралик Г. и Мартин Л. (2001). Тонкопленочный многофункциональный датчик для суровых условий. doi:10.2514/6.2001-3315

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Се Дж., Ван Х., Линь Ю., Чжоу Ю. и Ву Ю. (2013). Высокочувствительный датчик влажности на основе микровесов из кристалла кварца, покрытых коллоидными сферами ZnO. Датчик. Актуатор. Б хим. 177, 1083–1088. doi:10.1016/j.snb.2012.12.033

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Се М., Чжан Ю., Красны, М.Дж., Боуэн, К., Ханбаре, Х., и Гатеркол, Н. (2018). Гибкие и активные датчики давления, сдвига с автономным питанием на основе литейных керамических композитов. Энергетика Окружающая среда. науч. , 11, 2919. doi:10.1039/c8ee01551a

CrossRef Full Text | Google Scholar

Сюй, К.-Н., Миядзаки, К., и Ватанабе, Т. (1998). Датчики влажности с использованием оксидов марганца. Датчик. Актуатор. Б хим. 46, 87–96. doi:10.1016/s0925-4005(97)00330-4

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сюй, X., Сунь Дж., Чжан Х., Ван З., Донг Б. и Цзян Т. (2011). Влияние легирования Al на нановолокна SnO2 в датчике водорода. Активация датчика. В 160, 858–863. doi:10.1016/j.snb.2011.08.072

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ядав, А. (2018). Классификация и применение датчиков влажности: обзор. Междунар. Дж. Рез. заявл. науч. англ. Технол. 6 (4), 3686–3699. doi:10.22214/ijraset.2018.4616

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ядав Б.К., Ядав Р.К. и Двиведи П.К. (2010). Оксидная нанокомпозитная пленка (Mg-Zn-Ti), обработанная золь-гелем, нанесенная на основание призмы в качестве оптоэлектронного датчика влажности. Датчик. Актуатор. Б хим. 148, 413–419. doi:10.1016/j.snb.2010.05.046

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ямазоэ Н. и Миура Н. (1994). Датчики газа в окружающей среде. Датчики и приводы B: химические вещества 20 (2), 95–102. doi:10.1016/0925-4005(93)01183-5

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ян, Дж.(2013). Беспроводное решение для измерения давления в суровых условиях с использованием высокотемпературной электроники. Датчики 13, 2719–2734. doi:10.3390/s130302719

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ян М., Ким Д.-Х., Ким В.-С., Канг Т.Дж., Ли Б.Ю., Хонг С. и др. (2010). h3сенсорные характеристики одностенных сетчатых сенсоров из углеродных нанотрубок с покрытием SnO2. Нанотехнологии 21, 215501. doi:10.1088/0957-4484/21/21/215501

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ян, Ю., Pan, H., Xie, G., Jiang, Y., Chen, C., Su, Y., et al. (2020). Гибкий пьезоэлектрический датчик давления на основе модифицированной полидофамином композитной пленки BaTiO3/PVDF для мониторинга движения человека, Sensor Actuator Phys. , 301, 111789. doi:10.1016/j.sna.2019.111789

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Yeo, TL, Sun, T., and Grattan, KTV (2008). Технологии волоконно-оптических датчиков для измерения влажности и влажности. Сенсорные приводы, A 144, 280–295.doi:10.1016/j.sna.2008.01.017

Полный текст CrossRef | Google Scholar

You, L., Cao, Y., Sun, Y.F., Sun, P., Zhang, T., Du, Y. и Lu, G.Y. (2012). Влагочувствительные свойства нанокристаллического ZnWO4 с пористой структурой. Датчик. Актуатор. Б хим. 161, 799–804. doi:10.1016/j.snb.2011.11.035

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ю. Ю., Доу В., Сюй Дж. и Лев Х. (2020). Изготовление керамики SiCN с высокой газонепроницаемостью с помощью процесса PIP для увеличения расстояния срабатывания датчика давления. Керам. Междунар. 46, 2155–2162. doi:10.1016/j.ceramint.2019.09.199

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Юк Дж. и Трочински Т. (2003). Золь-гель тонкая пленка BaTiO3 для датчиков влажности. Датчик. Актуатор. Б хим. 94, 290–293. doi:10.1016/s0925-4005(03)00371-x

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжан Д., Сунь Ю. Э., Цзян К. и Чжан Ю. (2017a). Датчик газообразного водорода комнатной температуры на основе тройного гибрида оксида олова и дисульфида молибдена, декорированного палладием, гидротермальным путем. Датчик. Актуатор. Б хим. 242, 15–24. doi:10.1016/j.snb.2016.11.005

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Zhang, H., Li, Z., Liu, L., Xu, X., Wang, Z., Wang, W., et al. (2010б). Улучшение свойств мониторинга водорода на основе композиционных нановолокон Pd-SnO2. Датчик. Актуатор. Б хим. 147, 111–115. doi:10.1016/j.snb.2010.01.056

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжан Дж., Ван Ю. и Чжэн В. (2017b). Разработка нового электрохимического сенсора для определения матрина в софоре желтоватой. Молекулы 22 (575), 1–10. doi:10.3390/molecules22040575

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжан В., Чен Л., Ян З. и Пэн Дж. (2011). Оптический датчик влажности на основе полых наносфер Li3PO4. Сенсорные приводы, B 155, 226–231. doi:10.1016/j.snb.2010.11.052

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжан В., Фэн К. и Ян З. (2012a). Путь внутренней замены/травления к контролируемому производству массивов нанотрубок сульфида цинка для определения влажности. Сенсорные приводы, B 165, 62–67. doi:10.1016/j.snb.2012.02.013

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Zhang, Y., Chen, Y., Zhang, Y., Cheng, X., Feng, C. and Chen, L. (2012b). Новый датчик влажности на основе нанокристаллического NaTaO3. Сенсорные приводы, B 174, 485–489. doi:10.1016/j.snb.2012.08.050

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжан Ю., Фу В., Ян Х., Ли М., Ли Ю. и Чжао В. (2008). Новый датчик влажности на основе нанопроволок Na2Ti3O7 с быстрым откликом-восстановлением. Сенсорные приводы, B 135, 317–321. doi:10.1016/j.snb.2008.08.042

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Zhang, Y., Zheng, X., Zhang, T., Gong, L., Dai, S., and Chen, Y. (2010a). Влагочувствительные свойства сенсора на основе порошка Bi0,5K0,5TiO3, Sens. Actuators B 147, 180–184. doi:10.1016/j.snb.2010.03.045

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжао Дж., Лю Ю., Ли Х., Лу Г., Ю Л., Лян Х. и др. (2013). Высокочувствительный датчик влажности на основе мезопористого LaFeO3 с большой площадью поверхности, полученного методом нанолитья. Датчик. Актуатор. Б хим. 181, 802–809. doi:10.1016/j.snb.2013.02.077

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжоу, М., и Ахмад, А. (2008). Золь-гель обработка твердого электролита CaZrO3, легированного индием, и характеристики импедиметрического измерения влажности и водорода. Датчик. Актуатор. Б хим. 129, 285–291. doi:10.1016/j.snb.2007.08.022

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжоу К., Чен В., Сюй Л., Кумар Р., Гуй Ю., Чжао З., и другие. (2018). Высокочувствительные сенсоры угарного газа (CO) на основе наноматериалов SnO2, легированных никелем и цинком. Керам. Междунар. 44(4), 4392–4399. doi:10.1016/j.ceramint.2017.12.038

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhou, Y., Wang, H., Sheng, M., Zhang, Q., Zhao, Z., Lin, Y., et al. (2013). Экологически безопасный синтез наноструктурированного Bi2O2CO3 при комнатной температуре и измерение влажности, 2013. Sens. Actuators, B 188 1312–1318. дои: 10.1016/j.snb.2013.08.041

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhu, S., Liu, Y., Wu, G., Fei, L., Zhang, S., Hu, Y., et al. (2019). Изучение механизма экстраординарных способностей композитной нанокерамики Pd-SnO2 обнаруживать CO при комнатной температуре. Датчик. Актуатор. Б хим. 285, 49–55. 10.1016/j.snb.2019.01.027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Жуйков С. и Миура Н. (2005). «Твердотельные электрохимические датчики газа для контроля выбросов», в Материалы для устройств преобразования энергии (Амстердам, Нидерланды: Elsevier), 303–335.

Google Scholar

Жуйков С., Оно Т., Ямазое Н. и Миура Н. (2002). Высокотемпературные датчики NOx с твердым электролитом из диоксида циркония и чувствительным электродом из оксида цинка. Твердотельный ион . 152 801–807. doi:10.1016/s0167-2738(02)00331-4

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Zhu, Y., Yuan, H., Xu, J., Xu, P., and Pan, Q. (2010). Высокостабильные и чувствительные датчики влажности на основе микровесов из кристаллов кварца, покрытых гексагональной пластинчатой ​​монодисперсной тонкой пленкой мезопористого кремнезема СБА-15. Сенсорные приводы, B 144, 164–169. doi:10.1016/j.snb.2009.10.053

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Жуйков С., Накано Т., Кунимото А., Ямазоэ Н. и Миура Н. (2001). Потенциометрический датчик NOx на основе стабилизированного диоксида циркония и чувствительного электрода NiCr2O4, работающий при высоких температурах. Электрохим. коммун. 3, 97–101. doi:10.1016/s1388-2481(01)00111-4

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Автомобильный кислородный датчик | Автоэлектрик Hayes

Чтобы иметь дело с датчиками кислорода в автомобиле, мы должны быть очень осторожны, так как это самый важный датчик в автомобилях.Неисправный автомобильный кислородный датчик может изменить параметры вашего автомобиля ECU. Он может разрушить систему автомобиля, поскольку это единственный датчик, который передает информацию в блок управления двигателем. Он работает как сканер для сканирования расхода топлива и информации, связанной с загрязнением для автомобильного ECU, ECU зависит от правильной или неправильной информации этого датчика, поэтому неисправный автомобильный датчик кислорода / лямбда-зонд может повлиять на ECU, предоставляя ложные сообщения. ЭБУ управляет форсунками и компонентами, связанными с форсунками.Состояние богатой или бедной топливной смеси может повлиять на работу двигателя автомобиля.

По моему опыту, неисправности, связанные с сажевым фильтром, начинаются из-за неисправных форсунок или лямбда-зондов. Тепловой датчик также играет жизненно важную роль в системе DPF, но тепловой датчик действует, когда система регенерации DPF требует регенерации DPF.

Современные автомобили набиты электроникой, и традиционные гаражи старого образца не в состоянии ремонтировать эти новые гаджеты. Эти автомобили имеют ECU, и эти ECU нуждаются в надлежащей диагностике обновлений для диагностики неисправностей и устранения неисправностей автомобилей.Для этого требуется Eepromming, программирование, встроенное программирование, кодирование и конфигурации, даже сейчас невозможно прокачать автомобильные тормоза без диагностики или масла для автоматической коробки передач.

Производители автомобилей используют двухступенчатый лямбда-зонд кислорода для бензиновых автомобилей, который устанавливается в выхлопную систему между коллектором двигателя и выхлопной трубой. Иногда между выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором. Лямбда-зонд можно подогревать; его можно установить вдали от двигателя, и он безопасен, и будет работать долго.Двухступенчатые кислородные датчики Lambda сравнивают остаточный кислород в выхлопных газах с кислородом в эталонной атмосфере (воздух внутри датчика) и указывают на богатую или обедненную топливно-воздушную смесь выхлопных газов. Внезапное изменение характеристик этих датчиков позволяет контролировать топливовоздушную смесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.