Лямбда зонд горит чек: Как убрать ошибку лямбда-зонда, когда горит датчик. Советы мастера

Содержание

Если продолжать ездить с неисправным лямбда зондом


Кратко:

• Снижение компрессии в цилиндрах, повышенный износ компрессионных колец и цилиндров и, как результат, сокращение ресурса двигателя. Выход из строя свечей зажигания.

• Гарантированный выход из строя катализатора, 2-го лямбда зонда в случае продолжения езды с неисправным 1-м лямбда зондом.

• Ухудшение холодного пуска двигателя, некомфортная езда, сопровождаемая пониженной мощностью и плавающими оборотами холостого хода и иногда провалами на оборотах от 2000 до 3000.

• Повышенный расход топлива, в среднем на 5-20% от обычного и даже до 50% в тяжелых случаях, что в итоге выльется за год как раз в стоимость новенького лямбда зонда.

• Сигнализирующая о неисправности лампочка Check Engine, которая попросту добавляет беспокойства в вашу жизнь и за которой можно просмотреть другую неисправность.

Подробнее:

При появлении любой неисправности современного автомобиля необходимо поспешить с её устранением, желательно отказавшись от дальнейшей интенсивной эксплуатации до её устранения.

Это относится к лямбда зондам в большей степени, чем к каким бы то ни было другим деталям . Как уже известно из статьи «Для чего нужен лямбда зонд?», этот датчик вместе с катализатором, отвечает не только за очистку выхлопных газов от вредных примесей, но и за правильность смесеобразования в камерах сгорания. Звучит довольно невинно, и многие автолюбители полагают, что после выхода из строя кислородного датчика, всё, что им грозит, это повышение вредных примесей в выхлопной системе. Однако это далеко не так.

Давайте попробуем разобраться, что же происходит с двигателем и его системами при продолжении эксплуатации автомобиля с неисправным кислородным датчиком на примере двух главных угроз.

Сокращение ресурса двигателя.

Кратко опишем механизм этого процесса, который развивается в двух направлениях.

В результате неисправности датчика или его неправильной работы под воздействием внешних факторов, в цилиндры может подаваться переобогащённая топливная смесь. Эта смесь сгорает не полностью в результате чего, электроды и изоляторы свечей и камеры сгорания покрываются чёрным нагаром. Обильный нагар закоксовывает компрессионные кольца цилиндров. Возникает неполное прилегание и снижение компрессии, в результате чего часть газов поступает в картер и «отравляет» масло.

Но это ещё не так опасно как процесс, идущим параллельно с вышеописанным. Остатки несгоревшего топлива, проникшего за компрессионные кольца, смывают масляную плёнку с поверхности цилиндра, возникает сухое трение, приводящее к сокращению его ресурса, а в запущенных случаях и к перегреву двигателя.

Выход из строя катализатора и 2-го лямбда зонда.
Как мы уже выяснили, в выхлопную трубу попадают отработавшие газы с остатками топлива. В результате, катализатор начинает работать в аварийном режиме, дожигая остатки топлива. Постепенно катализатор разрушается, продукты его разрушения начинают забивать его соты. Катализатор начинает перегреваться и оплавляется, окончательно запечатывая всю свою сотовую структуру. В итоге мощность двигателя окончательно падает и автомобиль перестаёт ехать из-за того, что нет места для свободного отвода отработавших газов. В течение этого процесса отравляется и 2-й лямбда зонд.

Другой, важной причиной, по которой следует быстрее заменить датчик кислорода, это необходимость погасить горящую лампочку Check Engine, поскольку за ошибкой лямбда зонда, можно проглядеть появление другой ошибки.

Горит чек, ошибка лямбда зонда

Что же за птица такая— этот Лямбда – зонд? Современный автолюбитель обязан иметь минимальное представление о важных деталях своего автомобиля, иначе не избежать неприятностей на дороге.

Вот, например, оштрафуют за превышение СО в выхлопах, а вы и знать не будете, как это исправить. После нашего небольшого рассказа, вы быстренько сориентируетесь и побежите менять этот самый лямбда – зонд. Ибо именно он отвечает за состав, выбрасываемого в атмосферу воздуха.

Правительства промышленно развитых стран давно узаконили жесткие требования к выбросам в атмосферу, в рамках защиты окружающей среды. На законодательном уровне обязали всех автопроизводителей использовать различные нейтрализаторы вредных продуктов сжигания топлива. Выход подсказали химики и теперь на каждом автомобиле стоят каталитические нейтрализаторы.

Содержание статьи

  • 1 Контроль качества топливной смеси при помощи лямбда зонда
  • 2 Контроль выхлопных газов лямбда зондом
  • 3 Какие неполадки лямбда зонда отражает загоревшийся «CHECK ENGINE»
  • 4 Симптоматика поломок датчика лямбда
  • 5 Самостоятельная проверка исправности лямбда зонда
  • 6 Восстановление корректной работы λ-зонда

Контроль качества топливной смеси при помощи лямбда зонда

Был подсчитан оптимальный состав топливной смеси (14,7 частей воздуха на одну часть горючего), при сжигании которого образуется меньше всего вредных газообразных отходов, нейтрализацию которых успешно проводит катализатор. Диапазон максимально эффективного действия катализатора очень узок – сотая доля (1= 1±0,01). Такую точность, подаваемой порции воздуха может, обеспечить только электронный контроль. Его осуществляет ЭБУ бортового компьютера. А периферийным звеном в этой цепи является датчик остаточного кислорода— лямбда зонд.

Как ни странно, но количество подаваемого воздуха измеряется не там, где воздух всасывается в топливную систему, а путем подсчетов на основе данных об избыточном кислороде в выхлопных газах. Вот данные об этом параметре и передает в ЭБУ лямбда-зонд, который поместили перед катализатором в выхлопном коллекторе. Итак, контроллер считывает сигналы с кислородного датчика. Тот сообщает о наличии в выхлопе свободных молекул кислорода, не вступивших в реакцию горения. Это означает, что доля топлива была мала и следует ее увеличить. Анализирует и делает свои подсчеты, ЭБУ отправляет задания для увеличения (или уменьшения) порции горючего, необходимого для данного объема воздуха.

Контроль выхлопных газов лямбда зондом

Кислород необходим и для химических процессов в катализаторе, для полной нейтрализации угарных газов. С целью контроля и регулирования этого показателя, за катализатором встроили второй лямбда – зонд.

Полное сгорание горючего и максимальное КПД мотора соответствует показателю λ = 1 (коэффициент избыточного кислорода). Смесь горючего с воздухом, при таком показателе, называется стехиометрическая. Отклонение в сторону уменьшения (т.е. λ < 1) означает увеличение доли горючего (богатая смесь). Топливо не сгорает полностью, а выхлопные газы обогащаются несгораемым остатком. Соответственно, увеличение величины λ (λ>1) означает уменьшение доли топлива в смеси. Бедная смесь становится причиной перебоев в работе двигателя. Отклонения от нормы происходит постоянно и ЭБУ находится в режиме непрерывного контроля датчика λ-зонда.

На эффективный уровень работы этот датчик переходит после нагревания до высоких температур (порядка 300 градусов). Это обусловлено его строением. Он работает как гальванический элемент, с твердым циркониевым электролитом, упроченного окисью иттрия и покрытого напылением электрода из платины. Так вот, только после нагревания до нужной температуры твердый электролит проявляет токопроводящие свойства, а значит, на выходах датчика формируется напряжение.

По своей конструкции датчики различаются по количеству проводов и присутствию обогревательного элемента. Первоначально такие приборы нагревались исключительно от выхлопных газов. Они имели 1 или 2 провода. В целях повышения эффективности, датчики снабдили собственной нагревательной системой, они имеют 3 или 4 провода. Такая конструкция значительно ускорила процесс выхода прибора на полную мощность, что вполне отвечало экологическим требованиям.

Пока двигатель не прогрет, ЭБУ пользуется данными других датчиков (ДПДЗ, ДМРВ, датчик температуры охлаждающей жидкости) или, сохранившими в памяти, усредненными показателями. Естественно, будут большие отклонения от нормы идеальной смеси. Водитель сможет наблюдать увеличение расхода топлива, нестабильная работа мотора в холостом режиме, ухудшение динамики авто. Иногда ЭБУ настолько ошибается, когда λ-зонда еще не начал передавать показания, что начинает усиленно сигнализировать о подаче горючего. Бензин на глазах буквально исчезает из бензобака, а из выхлопной трубы валит черный дым.

Какие неполадки лямбда зонда отражает загоревшийся «CHECK ENGINE»

Список возможных неполадок в этом приборе достаточно длинный. Конечно, большая часть выявляется в процессе самодиагностики, о чем свидетельствует светящаяся лампочка CHECK. Но есть и такие виды неисправности (уменьшение чувствительности, замедление темпов действия), выявление которых под силу только автосканерам, в процессе тестирования.

Когда горит Чек, то, в случае с λ-зондом, это означает:

  1. Некорректный сигнал или полное его отсутствие
  2. Слабый сигнал
  3. Задержка отклика датчика
  4. Выход из строя нагревательного элемента
  5. Низкий/высокий сигнал со второго датчика
  6. Обрыв/замыкание цепи ДК №2
  7. Сильное нагревание спирали накаливания на ДК №2
  8. Сбой цепи нагревания ДК. Это самая распространенная ошибка, при появлении которой все предыдущие ошибки постепенно начинают проявляться

Симптоматика поломок датчика лямбда

У прибора есть ограниченный срок эксплуатации, предусмотренный на максимальный пробег 150000 км. Однако на практике, уже на 80 тыс пробега начинаются проблемы в этом приборе. Если вовремя не сменить неисправный прибор, это приведет к поломке катализатора. Покупка и замена катализатора обойдется вам в кругленькую сумму.

Водитель сам может понять, когда с датчиком твориться что-то неладное.

  • Когда в холостом режиме ощущается «троение», однако зажигание работает исправно;
  • Ощутимое увеличение потребление топлива;
  • Провалы в ускорении, переменная динамика, потеря мощности;
  • И, конечно же, загоревшаяся кнопка «CHECK ENGINE».
Неисправный датчик становится причиной образования обильного нагара во всей топливной системе и закопчению многих важных деталей, что выливается в некорректную их работу или выходу из строя.

Самостоятельная проверка исправности лямбда зонда

Прежде всего, ознакомьтесь с подробной инструкцией. Тестирование проводят при запущенном моторе. Мультиметром производятся замеры, подключившись к штекеру, напряжения в различных режимах работы двигателя. Исправный лямбда – зонд будет выдавать на выходе величину от 0,1 до 0,9В. При этом показания должны изменяться не больше, чем 0,2 – 0,3 секунды. Если есть существенные расхождения в этих показателях, значит зонд пора менять или, хотя бы промыть.

Промывку датчика проводят с помощью кислоты ортофосфорной. Делать это надо после того, как двигатель полностью остынет. Предварительно отключив все контакты, выкрутить его. Кстати, если резьба прикипела и не поддается, налейте на него керосин или нашатырный спирт. Через некоторое время все откиснет и свободно открутится. Ни в коем случае не стучите по нему и не прикладывайте значительное усилие, чтобы не повредить прибор. Опустить датчик полностью в кислоту, через полчаса вынуть и промыть под проточной водой.

Восстановление корректной работы λ-зонда

Коды ошибок нужно будет сбросить с ЭБУ, после устранения неисправностей. При том, если причиной стал некачественный бензин, придется слить его и залить горючее высокого качества. И только после этого осуществить сброс кодов.

При обнаружении обрывов, нужно произвести пайку соединенных частей.

Почистить грязь и нагар активными реагентами.

Лямбда зонд относится к расходным деталям. Если вы диагностировали его окончательную поломку, то его надо менять. Ремонту он не подлежит, так как поврежденные нити из драгоценного металла заменить невозможно, даже в дилерских сервисных центрах.

Можно заменить старый зонд оригинальным или универсальным прибором производства Bosch. Крепление с помощью переходника делает его пригодным в любой марке автомобиля. Устанавливая новый датчик, не забывайте смазывать его резьбовую часть герметиком.

Своевременная замена лямбда зонда, даже если он просто исчерпал свой ресурс, повысит мощность двигателя, обеспечит ее бесперебойную работу.

Горит чек двигателя

При помощи индикатора Check Engine владелец может узнать о том, что в двигателе его автомобиля имеются неисправности. Разберемся, можно ли эксплуатировать автомобиль с такой ошибкой, и о каких проблемах она говорит. Многие люди игнорируют Check Engine, не желая тратиться на диагностику и ремонт мотора, но они не знают важный факт: 90 процентов неисправностей, из-за которых горит “чек” приводят к огромному расходу топлива.

Горит чек причины

Распределим причины, почему горит чек, от самой распространенной, к самой редкой. Владельцам автомобилей с этой ошибкой в первую очередь следует проверить первые пункты.

Свечи зажигания

Эти устройства воспламеняют топливную смесь и со временем  изнашиваются. Средний ресурс свечи зажигания: 40 т.км. Изношенные свечи делают искру очень слабой или не пропускают ее вовсе, что приводит к нестабильной работе двигателя. Это приводит не только к значительному уменьшению мощности, но и к повышенному расходу топлива.

Симптомы: горит чек и троит двигатель, большой расход топлива.

Задумайтесь: если вы давно не меняли свечи и горит лампочка чек, то проблема в свечах.

Лямбда-зонд

Этой устройство предназначено для фиксирования выброса вредных веществ в окружающую среду. Оно снабжает электронный блок управления информацией о вредных выбросах и в зависимости от этой информации блок управления задает режим работы мотором. В случае неисправности лямбда-зонда сведения о вредных выбросах будут подаваться неверные, и блок управления выведет мотор в неправильный режим работы.

Лямбда-зонд смело можно назвать главным виновником большого расхода топлива. Если у вас новые свечи, но горит датчик чек, то обратите внимание на лямбда-зонд.

Симптомы: резко и значительно повысился расход топлива, и значительно снизилась тяговитость мотора.

Нейтралитический катализатор

Если в автомобиле это устройство неисправно, то владельца ждут большие затраты. Проблема заключается в том, что катализатор стоит дорого из-за наличия в своем составе благородных металлов.

Это устройство чистит выхлопные газы, пропуская их через толстый слой сетки внутри. Со временем эта сетка забивается или прогорает. Это приводит к тому, что пропускная способность выхлопной системы понижается и двигателю становится как бы сложнее выдыхать. Блок управления это видит, вследствие чего горит чек на панели.

Совет: в большинстве случаев катализатор не прогорает, а забивается и его нужно заменить или выбить и установить пламегаситель, при этом придется ставить обманку на второй датчик кислорода (лучше механическую с мини катализатором) или менять прошивку ЭБУ на Евро 2.

Симптомы: автомобиль может глохнуть, потеря динамики, повышенный расход топлива.

Залито некачественное топливо

Плохое топливо сложно воспламенять свечой зажигания. Получается, что в одном цилиндре оно воспламенится, а в другом нет. Мотор начнет троить и появится ошибка. Если ваш автомобиль, например, рассчитан на 98-й бензин, то от 92-го чек горит в машине. Изношенные свечи зажигания и некачественное топливо стопроцентно приведут к индикации Check Engine.

Симптомы: слабая тяга, пропуски зажигания, автомобиль сложно завести.

Неисправные топливные форсунки

Форсунка предназначена для того, чтобы распылять топливо под определенным давлением в определенном количестве. Внутри ее имеются тонкие каналы, через которые и распыляется топливо. Если эти каналы забиты, то распыление уже идет не по программе ЭБУ (электронный блок управления двигателем). В результате ЭБУ предупреждает водителя, что мотор работает не так, как нужно, вследствие чего горит чек инжектора.

Симптомы: троит двигатель горит чек, повышенный расход, слабая динамика

Совет: все, приведенные выше проблемы вызваны некачественным топливом – лучше заправляться на заправках топливом с октановым числом, которое предусматривает завод изготовитель.

Как сбросить ошибку Check Engine

Часто бывает так, что после устранения неисправности в моторе горит чек после запуска все равно. Чтобы это исправить, необходимо отсоединить минусовую клемму от аккумулятора и подождать 15-20 секунд, после чего возобновить питание. Это приведет к сбросу ошибки.

Однако если после манипуляции, приведенной выше, пропал чек и через некоторое время загорелся снова, то это значит, что проблема с мотором не была устранена.

Совет: когда горит чек причины можно узнать, подключив к автомобилю диагностический сканер или ноутбук со специальным программным обеспечением. Там будет показан код ошибки, который будет говорить, что именно не так с двигателем. Данную процедуру недорого делают на СТО.

Заключение

Не стоит игнорировать, когда горит чек неисправности мотора, потому что он свидетельствует о серьезных неисправностях с мотором. Большинство из них легко устранить, а если это не сделать, то будет себе дороже из-за большого расхода топлива. Горит чек что делать? Первым делом стоит посмотреть пункты, приведенные выше. Чек загорается, когда только заводится автомобиль и это не является проблемой. Проблема, когда горит чек и двигатель работает.

Симптомы, причины и цена поломки лямбда-зонда!

Мы вам в начале января в кратком отчете прислали некоторую информацию о лямбда-зонде. И сегодня мы хотим перейти к Проблемам которые могут существовать с лямбда-зондом и немного приблизить вас к теме. Лямбда-зонд предназначен для максимально возможного снижения выбросов загрязняющих веществ двигателем. Однако, если лямбда-зонд неисправен, расход топлива может увеличиться, и двигатель больше не будет развивать полную мощность.Задача лямбда-зонда, который находится в выхлопе, — определить содержание кислорода в выхлопных газах. С помощью этих определенных значений система управления двигателем может соответствующим образом регулировать топливно-воздушную смесь, в результате чего Catalyst может обеспечить наиболее эффективную эффективность очистки. По этой причине лямбда-зонд также называется Регулирующий зонд . В дополнение к обычному лямбда-зонду на большом количестве автомобилей также необходим еще один лямбда-зонд, диагностический зонд , устанавливаемый за каталитическим нейтрализатором и контролирующий значения выхлопных газов, хотя он не влияет на управление двигателем.К сожалению, лямбда-зонд также может быть источником ошибок. В следующей статье мы хотели бы более подробно остановиться на конкретных задачах, функциях и дефектах, которые могут возникнуть.

Обзор тем

Кто интересуется только очень специфическими областями вокруг темы неисправен лямбда-зонд заинтересован, вы можете использовать следующие метки перехода, чтобы перейти непосредственно к нужной теме одним щелчком мыши. И так же быстро можно вернуться к этому обзору из выбранного пункта меню всего в один клик.Тем не менее, мы рекомендуем нашим читателям всегда читать всю статью. Некоторые пункты меню становятся действительно понятными и понятными только после прочтения полной информационной статьи.

  1. Каковы задачи лямбда-зонда?
  2. Как работает лямбда-зонд?
  3. Скачковые и широкополосные зонды
  4. Скачковые зонды
  5. Широкополосные зонды
  6. Как отличить неисправный лямбда-зонд?
  7. Замена лямбда-зонда
  8. Сколько стоит лямбда-зонд?
  9. Обобщая информацию о лямбда-зонде
  10. Учебники: замена лямбда-зонда

Какие задачи выполняет лямбда-зонд?

Лямбда-зонд устанавливается в бензиновые двигатели с конца 70-х годов.Только это устройство позволяло использовать регулируемый каталитический нейтрализатор — при условии, что использовался неэтилированный бензин. Лямбда-зонд позволяет электронной системе двигателя рассчитать содержание кислорода в отработавших газах. Это позволяет регулировать топливно-воздушную смесь, что достигается за счет продолжительности впрыска форсунок. В самом выхлопном газе содержание кислорода в идеале должно составлять ноль процентов , иначе каталитический нейтрализатор больше не сможет должным образом восстанавливать токсичные оксиды азота до азота.Кстати, в настоящее время уже не существует бензинового двигателя без лямбда-зонда.

С начала 2000-х лямбда-зонд все чаще устанавливается в дизельных двигателях с целью соблюдения предписанных значений выбросов. Еще одним преимуществом использования лямбда-зондов в дизельных двигателях является то, что они снижают восприимчивость к дефектам. Это связано с тем, что вредные ожоги, которые возникают, например, при переполнении, распознаются и отключаются.Кстати, так называемые накопительные каталитические нейтрализаторы NOX также контролируются лямбда-зондом. Лямбда-зонд предоставляет данные, важные для управления каталитическим нейтрализатором, регулирование которого должно происходить через определенные промежутки времени, чтобы сохранить эффект накопления. ( Назад к обзору )

Как работает лямбда-зонд?

Соотношение топливо-воздух определяется через так называемое значение лямбда, с требуемым эталонным значением на сумм.Здесь говорят о стехиометрическом равновесии. В этом контексте говорят об «окне лямбда» (значение находится между 0,97 и 1,03 ). Если указано это значение, то указано точное количество кислорода, которое требуется для сгорания всего топлива. Количество, которое требуется для одного килограмма бензина премиум-класса с октановым числом 95, составляет 14,7 килограмма воздуха. Если процентное содержание кислорода выше, говорят о бедной смеси , а об избытке топлива из одной богатой смеси говорят .Если значение лямбда находится в пределах лямбда-окна, каталитический нейтрализатор способен обеспечить максимальную эффективность очистки.

При значении лямбда 0,85, т.е. богатой смеси, двигатель достигает максимально возможного крутящего момента. По этой причине лямбда-значение не всегда находится в лямбда-окне, например, в процессе ускорения. Однако дизельные двигатели работают со смесью, значение лямбда которой лежит между 1,3 и 6 . Кроме того, лямбда-зонд в дизельных двигателях не имеет прямого влияния на количество впрыскиваемого топлива — здесь лямбда-зонд влияет на тот клапан AGR, который в конечном счете регулирует топливную смесь через скорость рециркуляции отработавших газов.( Назад к обзору )

Датчики скачка и широкополосные датчики

В основном существуют две различные версии лямбда-зондов: так называемые датчики скачков и широкополосные датчики , причем последний является более поздней версией. ( Назад к обзору )

Датчики скачков

Датчики скачков также называются бинарными лямбда-зондами. В таких пробниках сигнал соответствующих пробников прыгает туда-сюда между двумя разными значениями.Зонды для прыжков можно разделить на две дополнительные подгруппы: Зонды из диоксида циркония и Зонды из диоксида титана . Что касается формы, то оба имеют форму пальца и полые. В случае зондов из диоксида циркония внешняя часть зонда находится в потоке выхлопных газов, а внутренняя часть находится в контакте с окружающим воздухом. Его также называют так называемым эталонным газом. Между ними находится твердый электролит на основе диоксида циркония, который способен проводить ионы кислорода при температуре 300 градусов, которые, в свою очередь, мигрируют к выхлопным газам, так что различные концентрации кислорода между выхлопными газами и наружным воздухом выравниваются. сбалансированный.

В это время на платиновых электродах, окружающих диоксид циркония, генерируется электрическое напряжение. Это электрическое напряжение является так называемым выходным сигналом, который передается на блок управления. Если смесь бедная, т.е. в выхлопных газах высокое содержание кислорода, может быть измерено напряжение менее 0,2 вольта. При богатой смеси, т.е. при высоком содержании топлива в отработавших газах, можно измерить напряжение более 0,8 вольт. Если мы теперь соотнесем это с оптимальным значением лямбда 1, напряжение составляет около 0,45 вольт.Это означает, что зонд из диоксида циркония может только проверить, является ли смесь слишком бедной или слишком богатой, или она находится в идеальном диапазоне.

Это также относится к зонду из диоксида титана, но они значительно отличаются от зонда из диоксида циркония. В отличие от зонда из диоксида циркония твердый электролит в зонде из диоксида титана состоит не из диоксида циркония, а из диоксида титана. Кроме того, электрическое сопротивление изменяется пропорционально содержанию кислорода в отработавших газах, и происходит резкое снижение проводимости в лямбда-окне.Таким образом, информация о рабочем состоянии двигателя предоставляется через измеренное сопротивление. В отличие от зонда из диоксида циркония, зонд из диоксида титана не генерирует собственное напряжение. Кроме того, здесь не требуется окружающий воздух в качестве эталонного газа, чтобы можно было определить содержание кислорода в выхлопных газах. Из-за этого зонд из диоксида титана в целом более компактен, чем зонд из диоксида циркония. Одним из недостатков является то, что зонд из диоксида титана необходимо нагревать, чтобы он достиг рабочей температуры 700 градусов.В настоящее время прыжковые датчики больше не используются в серийном производстве. ( Назад к обзору )

Широкополосные зонды

Широкополосные зонды, по сравнению с прыгающими зондами, позволяют значительно более дифференцированно определять состав смеси. По этой причине их применяют и в современных бензиновых и дизельных двигателях, так как здесь необходимо точное регулирование соотношения между топливом и воздухом за пределами лямбда-окна. Например, бензиновые двигатели с непосредственным впрыском преднамеренно работают на обедненной смеси в диапазоне частичных нагрузок, чтобы экономить топливо.Напротив, дизельным двигателям требуется богатая смесь, чтобы каталитический нейтрализатор NOX мог регулярно регенерироваться. Широкополосные зонды способны получать значения лямбда от 0,6, т.е. очень богатую смесь , определять и все в ней практически доходит до бесконечности. Широкополосный зонд имеет более сложную конструкцию, чем скачковый: Составными частями такого зонда являются две ячейки — измерительная ячейка и ячейка накачки. Содержание кислорода в выхлопных газах определяется в измерительной ячейке.Если этот процент кислорода теперь отклоняется от эталонного значения, задачей насосной ячейки является закачка ионов кислорода в измерительную ячейку. Между прочим, ток накачки, необходимый для этого, является измеряемой величиной, определяющей точное значение лямбда, которое имеет смесь. ( Назад к обзору )

Как отличить неисправный лямбда-зонд?

Лямбда-зонд является изнашиваемой деталью, которую через некоторое время приходится заменять, для чего есть некоторые признаки. Иногда, однако, случается и так, что лямбда-зонд выходит из строя преждевременно.Это может быть вызвано, например, поездкой на короткие расстояния или более быстрым процессом химического старения. В редких случаях неисправный лямбда-зонд может свидетельствовать и о другом серьезном повреждении двигателя. Еще одной причиной неисправности являются плохие соединения с землей или прерванные кабельные соединения.

Существует несколько признаков, указывающих на неисправность лямбда-зонда, причем здесь важно, является ли контрольный датчик, который установлен перед каталитическим нейтрализатором, или диагностический датчик, который установлен за катализатором. , неисправен.Если диагностический датчик неисправен, никаких прямых симптомов не заметно, потому что диагностический датчик предназначен только для контроля работы каталитического нейтрализатора. В отличие от этого контрольный датчик напрямую влияет на управление двигателем, поэтому в случае неисправности контрольного датчика на него не передаются более правильные измеренные значения. В результате в выхлопных газах может быть либо слишком много, либо слишком мало кислорода, что может привести к слишком жирной или от 1 до бедной смеси.Однако эти симптомы также могут указывать на неисправность других компонентов двигателя.

На некоторых двигателях может случиться так, что Аварийная программа активируется, если лямбда-зонд неисправен или сильно загрязнен. Эта аварийная программа предназначена для защиты как двигателя, так и окружающей среды. Если эта программа активирована, обычно загорается контрольная лампа двигателя, и вы также найдете соответствующее сообщение в памяти ошибок бортовой диагностики. Другими симптомами, указывающими на то, что лямбда-зонд может быть неисправен, являются снижение мощности двигателя, плохая тяга при ускорении, рывки двигателя или пропуски зажигания, повышенный расход топлива, повышенный выброс выхлопных газов, дым из выхлопа и загорание лампы MKL.( Вернуться к обзору )

Замена лямбда-зонда

К счастью, трудозатраты на замену лямбда-зонда не слишком высоки, так как обычно он очень легко доступен в выхлопной системе. Однако, что может занять много времени, так это анализ ошибки. Если лямбда-зонд легко доступен, его обычно можно заменить менее чем за 30 минут. Важно, чтобы перед началом работы выхлопная система немного остыла. В то время как старый лямбда-зонд следует выкручивать, когда он теплый, новый лямбда-зонд следует вкручивать, когда он холодный.Если вы хотите выполнить работу самостоятельно, желательно при демонтаже надеть перчатки, которые являются термостойкими, и перед установкой нанести на резьбу высокотемпературную пасту. Эта паста предназначена для предотвращения прилипания или заедания. В более старых автомобилях может случиться так, что лямбда-зонд сгорел в выхлопной трубе, что значительно усложняет его замену, и поэтому вам следует подумать о замене соответствующей части выхлопной системы. Часто резьба старого щупа откручивается и замена соответствующего участка выхлопа неизбежна.( Вернуться к обзору )

Сколько стоит лямбда-зонд?

Независимо от того, есть ли у вас новый Регулирующий зонд или новый Диагностический зонд — диапазон цен на новый зонд составляет от 20 до 180 евро. Кроме того, однако, есть затраты на анализ и, конечно же, рабочее время. Время, которое может занять такое изменение, составляет от 30 минут до 2 часов, что впоследствии приводит к затратам от 40 до 250 евро.

Вкратце, информация о лямбда-зонде:

  • Лямбда-зонд — это датчик концентрации кислорода (т.е. прибор для регулирования выбросов бензиновых, дизельных, газовых двигателей)
  • Лямбда-зонд измеряет остаточное содержание кислорода в выхлопных газах
  • Лямбда-зонд обеспечивает оптимальный состав смеси
  • Блок управления распознает состав смеси (бедная/богатая) на основе на напряжение лямбда-зонда
  • если смесь слишком богатая, блок управления уменьшает количество топлива в соотношении смеси
  • если смесь слишком бедная, блок управления увеличивает количество топлива в соотношении смеси
  • измеренное значение лямбда-зонда позволяет блоку управления регулировать количество впрыскиваемого топлива для обеспечения оптимального состава смеси
  • возможный второй лямбда-зонд (диагностический зонд после каталитического нейтрализатора), проверяет, работает ли контрольный зонд (перед каталитическим нейтрализатором) работает оптимально
  • есть датчики скачков и широкополосные датчики ( Назад к обзору )
90 002 Туториалы: замена лямбда-зонда

 ( Вернуться к обзору )

Конечно, этого еще не было!

tuningblog имеет бесчисленное множество других статей на тему автомобильного и автоматического тюнинга в наличии. Вы хотите увидеть их все? Просто нажмите ЗДЕСЬ и осмотритесь. Частично мы хотели бы сообщить вам новости, но также и о настройке. В нашей категории Советы, продукты, информация и сотрудничество У нас есть обзоры производителей автомобилей или аксессуаров, новые термины Tuning Wiki или тот или иной Утечка veröffentlicht . После выдержки из последних статей:

«Tuningblog.eu» — мы держим вас в курсе тюнинга и стайлинга автомобилей с помощью нашего журнала тюнинга и представляем вам последние тюнингованные автомобили со всего мира. ежедневно. Лучше всего подписаться на нашу ленту, и вы будете автоматически проинформированы, как только появится что-то новое об этом сообщении и, конечно же, обо всех других сообщениях.

Что такое лямбда-зонд в автомобиле и как его проверить

В современных автомобилях используются специальные устройства, позволяющие автомобилю соответствовать экологическим нормам.К числу таких устройств относится датчик лямбда-зонда.

Рассмотрим, зачем он нужен в машине, где находится, как определить его неисправность, а также как заменить.

Что такое лямбда-зонд?

Греческое «лямбда» в машиностроении используется для обозначения коэффициента. В данном случае это концентрация кислорода в выхлопных газах. Если быть точнее, то это коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси.

Для определения этого параметра используется специальный зонд, оценивающий состояние продуктов сгорания топлива.Этот элемент используется в автомобилях с электронной подачей топлива. Его также устанавливают на машины, выхлопная система которых оснащена катализатором.

Для чего нужен лямбда-зонд?

Датчик предназначен для более эффективной подачи топливовоздушной смеси. Его работа влияет на исправность катализатора, нейтрализующего вредные для окружающей среды вещества в выхлопных газах. Он измеряет концентрацию кислорода в выхлопе и регулирует работу топливной системы.

Для работоспособности двигателя топливно-воздушная смесь должна подаваться в цилиндры в правильной пропорции.Если кислорода будет недостаточно, смесь будет повторно обогащена. В результате свечи в бензиновом двигателе могут заливаться, и процесс сгорания не будет выделять достаточно энергии для вращения коленчатого вала. Также нехватка кислорода приведет к частичному сгоранию топлива. В результате этого в выхлопе образуется не угарный газ, а угарный газ.

С другой стороны, если воздуха в топливно-воздушной смеси больше, чем необходимо, то она будет обеднена. Как следствие, снижение мощности двигателя, превышение температурных норм для деталей цилиндро-поршневого механизма.Из-за этого некоторые элементы изнашиваются быстрее. Если в выхлопе много кислорода, то NOx не нейтрализуются в катализаторе. Это также приводит к загрязнению окружающей среды.

Поскольку визуально образование ядовитых газов не видно, необходим специальный датчик, который бы отслеживал даже незначительные изменения в выхлопе двигателя.

Эта деталь особенно полезна в условиях повышенного дымообразования (когда мотор находится в сильной нагрузке). Это помогает уберечь катализатор от загрязнения, а также немного сэкономить топливо.

Конструкция лямбда-зонда

Датчик зоны катализатора состоит из следующих элементов:

  • Корпус металлический. Он имеет резьбу под ключ, чтобы упростить его установку или удаление.
  • Уплотнительное кольцо для предотвращения выпуска воздуха через микрощель.
  • Радиатор.
  • Керамический изолятор.
  • Электроды, к которым подсоединяется проводка.
  • Герметик проводки.
  • Нагревательный элемент (в версиях с подогревом).
  • Корпус. В нем сделано отверстие, через которое в полость поступает чистый воздух.
  • Спиральный нагрев.
  • Диэлектрический наконечник. Он изготовлен из керамики.
  • Защитная металлическая трубка с перфорацией.

Основным конструктивным элементом является керамический наконечник. Изготовлен из оксида циркония. Он покрыт платиной. При нагревании наконечника (температура 350-400 градусов) он становится проводником, и напряжение передается от внешней его части к внутренней.

Принцип работы лямбда-зонда

Чтобы понять, какие могут быть неисправности лямбда-зонда, необходимо разобраться в принципе его работы.Когда автомобиль находится на конвейере, все его системы настраиваются так, чтобы они работали идеально. Однако со временем детали двигателя изнашиваются, в электронном блоке управления могут возникать мелкие ошибки, что может сказаться на работе разных систем, в том числе и топливной.

Устройство является элементом так называемой системы «обратной связи». Компьютер рассчитывает, сколько топлива и воздуха подавать во впускной коллектор, чтобы смесь эффективно сгорала в цилиндре и выделялось достаточно энергии.Так как мотор постепенно изнашивается, со временем стандартных настроек электроники становится недостаточно – их нужно корректировать в соответствии с состоянием силового агрегата.

Эту функцию выполняет лямбда-зонд. В случае обогащенной смеси он подает на блок управления напряжение, соответствующее значению -1. Если смесь обеднена, то этот показатель будет +1. Благодаря этой регулировке компьютер подстраивает систему впрыска под изменившиеся параметры двигателя.

Устройство работает следующим образом.Внутренняя часть керамического наконечника контактирует с чистым воздухом, внешняя (находится внутри выхлопной трубы) — с выхлопными газами (через перфорацию защитного экрана), движущимися по выхлопной системе. При ее нагревании ионы кислорода свободно проникают с внутренней поверхности на внешнюю.

В полости датчика кислорода больше, чем в выхлопной трубе. Разница этих параметров создает соответствующее напряжение, которое по проводам передается на компьютер.В зависимости от изменения параметров блок управления регулирует подачу топлива или воздуха в цилиндры.

Где установлен лямбда-зонд?

Датчик не зря называют щупом, так как он устанавливается внутри выхлопной системы, и фиксирует показатели, которые невозможно проанализировать при разгерметизации системы. Для большей эффективности в современных автомобилях устанавливают два датчика. Один вкручивается в трубу перед катализатором, а второй за катализатором.

Если зонд не оборудован подогревом, то его устанавливают как можно ближе к двигателю для более быстрого нагрева. Если в машине установлено два датчика, они позволяют регулировать топливную систему, а также анализировать эффективность работы каталитического анализатора.

Типы и конструктивные особенности

Существует две категории датчиков лямбда-зондов:

Первая категория относится к более старым разновидностям. Чтобы активировать их, нужно время. Полая жила должна прогреться до рабочей температуры, когда диэлектрик станет проводником.Пока не нагреется до 350-400 градусов, не получится. В этот момент топливовоздушная смесь не регулируется, от чего в катализатор может попасть несгоревшее топливо. Это постепенно сокращает срок службы устройства.

По этой причине все современные автомобили оснащаются модификациями с подогревом. Также все датчики делятся на три разновидности:

  • Двухточечные без подогрева;
  • Двухточечный с подогревом;
  • Широкополосный.

Модификации без подогрева мы уже рассматривали.Они могут быть с одним проводом (сигнал идет напрямую на компьютер) или с двумя (второй отвечает за заземление корпуса). Стоит уделить немного внимания двум другим категориям, так как они имеют более сложную структуру.

Двухточечный с подогревом

В двухточечных модификациях с обогревом будет три или четыре провода. В первом случае это будет плюс и минус на нагрев спирали, а в третьем (черный) сигнал. Датчики второго типа имеют такую ​​же схему, за исключением четвертого провода.Это элемент заземления.

Широкополосные

Широкополосные датчики имеют самое сложное из всех подключений к автомобильной системе. У него пять проводов. Каждый производитель использует свою маркировку, чтобы указать, кто за что отвечает. Чаще всего черный — сигнальный, а серый — заземляющий.

Два других кабеля нагревательные. Другой провод — это сигнальный провод впрыска. Этот элемент контролирует концентрацию воздуха в датчике. Накачка происходит за счет изменения силы тока в этом элементе.

Признаки неисправности лямбда-зонда

Самый первый признак неисправности датчика — увеличение расхода топлива (при этом условия работы машины не меняются). При этом будет наблюдаться снижение динамических характеристик. Однако этот параметр не должен быть единственным показателем.

Вот еще несколько «симптомов» неисправного зонда:

  • Повышенная концентрация СО. Этот параметр измеряется специальным прибором.
  • На приборной панели загорается сигнал ПРОВЕРКА двигателя.Но в этом случае следует обратиться в сервис. Предупреждение может не относиться к этому датчику.

Датчик кислорода выходит из строя по следующим причинам:

  • Естественный износ.
  • Антифриз попал в него.
  • Неправильно очищен корпус.
  • Некачественное топливо (высокое содержание свинца).
  • Перегрев.

Методы проверки лямбда-зонда

Для проверки исправности лямбда-зонда достаточно мультиметра. Работы выполняются в следующем порядке:

  • Проводится внешний осмотр.Копоть на его корпусе указывает на то, что он мог сгореть.
  • Датчик отключен от электрической цепи, двигатель запускается.
  • Наконечник необходимо нагреть до рабочей температуры. Для этого держите обороты двигателя в пределах 2-3 тысяч оборотов.
  • Контакты мультиметра подключаются к проводам датчика. Положительная клемма устройства находится на сигнальном проводе (черный). Минус — на массу (серый провод, если нет, то просто на корпус машины).
  • Если датчик исправен, то показания мультиметра будут колебаться в пределах 0,2-0,8 В.Неисправный лямбда-зонд будет давать показания от 0,3 до 0,7 В. Если индикатор на экране стабилен, это означает, что датчик неисправен.

Замена и ремонт лямбда-зонда

Что делать, если датчик вышел из строя? Его необходимо заменить. Он не ремонтируется. Правда, некоторые мастера идут на хитрости или отключают датчик. Однако такие способы чреваты неисправностями катализатора и снижением КПД ДВС.

Заменить датчик на аналогичный.Дело в том, что ЭБУ подстраивается под параметры конкретного устройства. При установке другой модификации велика вероятность подачи неправильных сигналов. Это может привести к различным неприятным последствиям, вплоть до быстрого выхода из строя катализатора.

Лямбда-зонд необходимо заменить при холодном двигателе. При покупке нового кислородного датчика крайне важно убедиться, что был куплен оригинал, а не аналог, подходящий для данного автомобиля. Неисправность сразу не будет заметна, но впоследствии устройство снова перестанет работать.

Процедура установки нового датчика очень проста:

  • Провода от старого датчика отсоединяются.
  • Неисправный датчик перекручен.
  • На его место вкручивается новый.
  • Провода надеты в соответствии с маркировкой.

При замене датчика кислорода необходимо соблюдать осторожность, чтобы не сорвать резьбу на нем или в выхлопной трубе. После замены заводят двигатель и проверяют работоспособность устройства (с помощью мультиметра, как описано выше).

Как видите, работоспособность двигателя автомобиля зависит от параметров, поступающих с лямбда-зонда на ЭБУ. Значение датчика возрастает, если выхлопная система оснащена каталитическим нейтрализатором.

Вопросы и ответы:

Где лямбда-зонды? Датчик вкручивается в выхлопную систему как можно ближе к катализатору. В современных автомобилях используется два лямбда-зонда (один перед катализатором, а другой за ним).

Какова функция датчика лямбда-зонда? Этот датчик контролирует состав выхлопных газов.На основании его сигналов блок управления корректирует состав топливовоздушной смеси.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Не повредит ли мой двигатель, если я продолжу водить машину с включенной лампочкой Check Engine?

Нет ничего более раздражающего, чем услышать предупредительный «динь» и посмотреть на приборную панель, чтобы увидеть, что в вашем автомобиле загорелась лампочка «проверить двигатель». Не паникуйте и остановитесь в первом безопасном месте, которое вы увидите.

Сигнальные лампы в вашем автомобиле привязаны к бортовой диагностической системе автомобиля.Проблемы, которые он обнаруживает, сохраняются в виде кодов неисправностей в вашей бортовой диагностической системе, а коды считываются диагностическим компьютером, который ваш механик подключает к вашему автомобилю. Эти коды сообщат вашему механику, в чем заключалась проблема с автомобилем, когда и сколько раз она возникала. Обычно сигнальная лампа не указывает на аварийную ситуацию, но иногда это так. Есть пять невероятно распространенных причин, по которым загорается индикатор «проверьте двигатель».

Во-первых, необходимо заменить кислородный датчик.Неисправный кислородный датчик может привести к плохой экономии топлива и может привести к повреждению свечи зажигания и каталитического нейтрализатора вашего автомобиля. Во-вторых, если у вас сломана, отсутствует или ослаблена крышка бензобака, загорится индикатор «проверьте двигатель». Вы должны заменить сломанную или отсутствующую крышку бензобака как можно скорее, иначе это приведет к испарению топлива.

Затем, если ваш каталитический нейтрализатор неисправен, это приведет к включению сигнальной лампы. Ваш каталитический нейтрализатор преобразует угарный газ, производимый вашим автомобилем, в двуокись углерода.Когда он выйдет из строя, это приведет к ухудшению работы двигателя, а также означает, что ваш автомобиль не пройдет тест на выбросы. Датчик массового расхода воздуха, который выйдет из строя, также приведет к включению света. Когда ваш датчик массового расхода воздуха выйдет из строя, вы столкнетесь с плохой эффективностью использования топлива, а также это может повредить свечи зажигания, повредить каталитический нейтрализатор и датчик кислорода.

Наконец, если какая-либо из ваших свечей зажигания или провода свечей зажигания неисправны, у вас загорится индикатор «Проверить двигатель».Плохие компоненты свечи зажигания могут повредить катушки двигателя и кислородный датчик. Если также включены другие сигнальные лампы, такие как индикатор низкого давления масла, или температура указывает на перегрев, вы должны немедленно остановиться и связаться со своим механиком.

Если вам нужен ремонт двигателя, мы приглашаем вас принести свой автомобиль в нашу автомастерскую уже сегодня.

Лямбда-зонд (цирконий) — напряжение

Дальнейшее руководство

Кислородный датчик также может обозначаться как лямбда-зонд , O 2 датчик или датчик кислорода в выхлопных газах с подогревом (HEGO) .Это датчик обратной связи, используемый модулем управления двигателем (ECM) для выполнения управления по замкнутому контуру подачей топлива в двигатель и, если присутствует датчик после каталитического нейтрализатора, для контроля работы каталитического нейтрализатора.

Регулятор с обратной связью позволяет ECM поддерживать почти точно стехиометрическую топливно-воздушную смесь, но с небольшими колебаниями между слегка обогащенной и слегка обедненной, чтобы облегчить работу трехкомпонентного каталитического нейтрализатора. Эти изменения подачи топлива вызывают наблюдаемое переключение на выходе напряжения датчика.Как правило, ECM переключает соотношение воздух/топливо с частотой около 1 цикла в секунду.

ECM осуществляет управление по замкнутому контуру подачей топлива только тогда, когда это позволяют соответствующие условия. Обычно это происходит во время установившегося режима холостого хода, малой нагрузки или круиз-контроля. Когда системы двигателя прогреваются или автомобиль разгоняется, смесь обогащается, и датчики не будут демонстрировать свои переключающие выходные характеристики.

Элемент из диоксида циркония внутри датчика позволяет ионизированному O 2 течь от источника эталонного воздуха к выхлопным газам.Поток определяется двумя платиновыми электродами по обе стороны от элемента. Скорость потока зависит от парциального давления (относительные концентрации O 2 в эталонном источнике воздуха и выхлопных газах). Богатая смесь вызовет больший поток ионизированного O 2

через циркониевый элемент, тогда как бедная смесь вызовет слабый поток. Таким образом, на бедную смесь указывает низкое выходное напряжение, около 0,2 В, тогда как на богатую смесь указывает высокое выходное напряжение, около 0.8 В.

Как правило, датчики кислорода не работают при температуре ниже 300 °C. Таким образом, некоторые датчики имеют внутренний нагревательный элемент, которым управляет ECM. Нагревательный элемент повышает температуру, чтобы обеспечить более быстрый контроль при запуске из холодного состояния.

Конфигурации датчиков (только циркониевый тип)

Датчики имеют различную электрическую конфигурацию и могут иметь до четырех проводов. Датчики без нагревательных элементов имеют только один или два провода. В трехпроводном датчике корпус датчика используется для заземления чувствительного элемента:

  • Одиночный провод , обеспечивающий выходную цепь датчика.
  • Два провода , обеспечивающие выход датчика и цепи заземления.
  • Три провода , обеспечивающие выходную цепь датчика, а также цепи питания и заземления нагревательного элемента.
  • Четыре провода , обеспечивающие выход датчика и цепи заземления, а также цепи питания нагревательного элемента и цепи заземления.

Постоянное высокое напряжение на выходе датчика указывает на то, что двигатель постоянно работает на обогащенной смеси и выходит за пределы диапазона регулировки ECM, тогда как постоянное низкое напряжение указывает на обедненную или разбавленную смесь.В этих условиях вы можете ожидать появления диагностических кодов неисправностей (DTC), связанных с проблемами корректировки подачи топлива от ECM. Датчик может быть не виноват, и вы должны убедиться, что нет связанных проблем, вызывающих коды ошибок, прежде чем осуждать датчик.

Признаки неисправности/неработоспособности кислородного датчика:

  • Подсветка индикаторной лампы неисправности (MIL).
  • Диагностические коды неисправностей (DTC).
  • Нет переключения ECM между бедной и богатой смесями (для работы каталитического нейтрализатора).
  • Неисправности, связанные с корректировкой подачи топлива.
  • Запах паров топлива.
  • Случайные множественные пропуски зажигания.
  • Проблемы с управляемостью.
  • Проблемы с производительностью.

Связанные проблемы, которые необходимо устранить перед проверкой кислородного датчика:

  • Утечки всасываемого воздуха.
  • Утечки выхлопных газов.
  • Засорен воздухозаборник или выпуск воздуха.
  • Механические проблемы двигателя (включая фазы газораспределения), вызывающие неправильную подачу воздуха через двигатель.
  • Неисправности датчиков нагрузки (например, расходомера воздуха или датчиков абсолютного давления в коллекторе).
  • Неисправности системы впрыска, вызывающие избыточную или недостаточную подачу топлива.
  • Неисправности зажигания, вызывающие пропуски зажигания.

Типичные проблемы и неисправности датчика кислорода:

  • Чрезмерное загрязнение, приводящее к замедлению, ослаблению или отсутствию реакции.
  • Обрыв или короткое замыкание или высокое сопротивление в цепях датчика, например:
    • Сигнальная цепь датчика.
    • Напряжение питания датчика.
    • Датчик массы.
    • Цепь обогрева датчика.
  • Повреждение или загрязнение из-за чрезмерного количества топлива в выхлопе.
  • Повреждение от перегрева.
  • Неправильная установка (и вызванные этим повреждения).

%PDF-1.5 % 157 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 157 135 0000000016 00000 н 0000003840 00000 н 0000003942 00000 н 0000004823 00000 н 0000005294 00000 н 0000005440 00000 н 0000005581 00000 н 0000005727 00000 н 0000005824 00000 н 0000005970 00000 н 0000006067 00000 н 0000006213 00000 н 0000006310 00000 н 0000006456 00000 н 0000006577 00000 н 0000006723 00000 н 0000006820 00000 н 0000006966 00000 н 0000007063 00000 н 0000007209 00000 н 0000007306 00000 н 0000007452 00000 н 0000007549 00000 н 0000007695 00000 н 0000007792 00000 н 0000007938 00000 н 0000008035 00000 н 0000008181 00000 н 0000008278 00000 н 0000008424 00000 н 0000009095 00000 н 0000009730 00000 н 0000009842 00000 н 0000009936 00000 н 0000010547 00000 н 0000011080 00000 н 0000011164 00000 н 0000011278 00000 н 0000011306 00000 н 0000011343 00000 н 0000011979 00000 н 0000012731 00000 н 0000020808 00000 н 0000027722 00000 н 0000035042 00000 н 0000035196 00000 н 0000035393 00000 н 0000035430 00000 н 0000042276 00000 н 0000049228 00000 н 0000056578 00000 н 0000063670 00000 н 0000070648 00000 н 0000070877 00000 н 0000071252 00000 н 0000071648 00000 н 0000071878 00000 н 0000072228 00000 н 0000072597 00000 н 0000077300 00000 н 0000077620 00000 н 0000077967 00000 н 0000082138 00000 н 0000082504 00000 н 0000085153 00000 н 0000085529 00000 н 0000085849 00000 н 0000086206 00000 н 0000086538 00000 н 0000086859 00000 н 0000087181 00000 н 0000087530 00000 н 0000087917 00000 н 0000088312 00000 н 0000088699 00000 н 0000089053 00000 н 0000089359 00000 н 0000089602 00000 н 0000089831 00000 н 00000

00000 н 00000

  • 00000 н 00000

    00000 н 00000

    00000 н 00000 00000 н 0000091865 00000 н 0000092227 00000 н 0000092614 00000 н 0000092905 00000 н 0000093300 00000 н 0000093446 00000 н 0000093543 00000 н 0000093773 00000 н 0000094044 00000 н 0000094431 00000 н 0000094818 00000 н 0000094932 00000 н 0000116838 00000 н 0000171087 00000 н 0000171445 00000 н 0000171675 00000 н 0000171796 00000 н 0000171942 00000 н 0000172216 00000 н 0000172527 00000 н 0000172648 00000 н 0000172794 00000 н 0000173113 00000 н 0000173394 00000 н 0000173515 00000 н 0000173661 00000 н 0000173941 00000 н 0000174038 00000 н 0000174184 00000 н 0000174546 00000 н 0000174643 00000 н 0000174789 00000 н 0000175127 00000 н 0000175224 00000 н 0000175370 00000 н 0000175681 00000 н 0000175778 00000 н 0000175924 00000 н 0000176230 00000 н 0000176327 00000 н 0000176473 00000 н 0000176806 00000 н 0000176903 00000 н 0000177049 00000 н 0000177410 00000 н 0000177507 00000 н 0000177653 00000 н 0000186243 00000 н 0000194833 00000 н 0000206624 00000 н 0000002996 00000 н трейлер ]/предыдущая 1574586>> startxref 0 %%EOF 291 0 объект >поток

    Frontiers | Керамические датчики: краткий обзор их применения облигации.Общеизвестная керамика — это кирпич, фарфор и фаянс. Вещества с особыми свойствами делают усовершенствованную керамику, также называемую тонкой, инженерной, высокопроизводительной, высокотехнологичной или технической керамикой. Традиционно керамику изготавливают из порошка, а затем путем нагревания превращают в материал, обладающий прочностью, твердостью, хрупкостью и низкой электропроводностью. Керамика может найти широкое применение практически во всех областях, 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 сенсорных приложений 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 датчики, сенсорные датчики и т. д.Технологии, используемые датчиками, включают акустические, емкостные, доплеровские, электромагнитные, электромеханические, термисторные, индуктивные, оптические, микроволновые, лазерные, ультразвуковые, с пьезоэлектрическим эффектом и т. д. в то время как усовершенствованная 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 индивидуальные 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. Из этого материала и BaTiO 3 были изготовлены датчики акселерометра. Они нанесли УНТ на подложки BaTiO 3 и сообщили о более высокой чувствительности с датчиками УНТ/BaTiO 3 , чем у датчиков 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, добавив 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 цирконата титаната 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 возгорании.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, прост в изготовлении, долговечен 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 электродами с проволочной обмоткой, 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), даже если 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).

    Сенсоры 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 мольных 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 интервале 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 подходящего чувствительного элемента позволяет керамическому датчику влажности улучшить его чувствительность, реакцию на сигнал, 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 действия 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, имеющим 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 цинком, 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 отношению к кислороду по сравнению с другими мешающими газами. такие как CO, NO 2 , CO 2 , H 2 и этанол. Ризи и др. (2019) исследовали SnO 2 /Ag 2 O керамический нанокомпозит (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 обеспечивает стабильную работу. 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 концентрациями до 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 разработке 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, измеряющие температуру и напряжение, наряду с другими датчиками на лопатках 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 высокотемпературным изоляционным слоям сообщалось об использовании тонкой пленки Al 2 O 3 , которая наносится на металлы, улучшая возможности термоизоляции (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 иметь суровые условия.

    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. Трансп. 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 из 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 Интернешнл. 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). Просвечивающая электронная микроскопия in situ изучает кинетику 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 Полный текст | 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. Твердотельная ионизация . 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. Eng., 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 паров 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 керамическая инженерия: 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 производный SnO 2 /Ag 2 O керамический нанокомпозит 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. Твердотельная ионизация . 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 нанопровода SnO 2 и характеристики сенсора для водорода. J. Phys. хим. C 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. Б 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. Энергетическая среда. науч. , 11, 2919. doi:10.1039/c8ee01551a

    Полный текст CrossRef | 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 г. 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

    Что делает лямбда-зонд?

    Что такое лямбда-зонд?

    Проще говоря, лямбда-зонд измеряет количество кислорода в выхлопных газах, чтобы обеспечить правильное сжигание топлива двигателем.

    Чуть позже мы углубимся в то, как именно и почему. Мы также ответим на несколько других вопросов, таких как «Как проверить лямбда-зонд?» и «Какой лямбда-зонд выбрать?»

    Поддержание нормальной работы двигателя при ограничении вредных выбросов

    Лямбда-зонды были введены в 1977 году для повышения эффективности автомобильных двигателей. Устанавливаемые как на бензиновые, так и на дизельные автомобили, они помогают уменьшить количество вредных выбросов, в первую очередь газов, таких как угарный газ, и загрязняющих веществ, производимых вашим автомобилем.

    Датчики предназначены для работы в рамках государственного законодательства по выхлопным газам. Из-за роли, которую они играют в работе вашего автомобиля, они также широко известны как датчики кислорода или датчики кислорода .

    Научные принципы работы лямбда-зонда

    Соотношение воздух-топливо

    Когда ваш автомобиль работает на бензине или дизельном топливе, он смешивается с воздухом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу вашего двигателя.

    Это соотношение воздуха и топлива известно как стехиометрическое соотношение.Или, что гораздо проще произнести, коэффициент лямбда. Лямбда — греческая буква, обозначаемая буквой λ.

    Работа на обогащенной смеси

    Когда топливо работает на обогащенной смеси, это означает, что в смеси не так много воздуха, как должно быть. При богатом топливе остается избыточное несгоревшее топливо. Несгоревшее топливо создает загрязнение окружающей среды, чего мы пытаемся избежать.

    Бедная смесь

    Когда в топливной смеси слишком много воздуха, она обедняет топливную смесь. Бедная топливная смесь имеет тенденцию производить больше загрязняющих веществ оксидов азота.Это также может привести к снижению производительности двигателя и возможному его повреждению.

    Как лямбда-зонд корректирует топливную смесь?

    Ваш автомобиль будет иметь как минимум один датчик в выхлопной системе для измерения количества кислорода в выхлопных газах после сгорания топлива.

    В современных автомобилях часто бывает 2 датчика. Первый — непосредственно после двигателя и перед каталитическим нейтрализатором. Второй ставится после каталитического нейтрализатора для наблюдения за общей работой.Он также проверяет, правильно ли ваша кошка выполняет свою работу.

    Ваш лямбда-зонд преобразует количество кислорода, присутствующего в выхлопных газах, в электрический сигнал и отправляет его на компьютер, который управляет работой двигателя.

    ЭБУ (блок управления двигателем) обрабатывает показания и отправляет информацию обратно в двигатель. Затем двигатель компенсирует, как смешивать топливо и воздух, чтобы вернуть соотношение к тому, которое должно быть.

    Напряжение, создаваемое вашим датчиком, находится в диапазоне от 0.1В и 0,9В. Показание 0,1 В соответствует обедненной топливной смеси, а значение 0,9 В — обедненной. Оптимальное напряжение для идеального микса составляет 0,45 В.

    Как часто требуется замена лямбда-зонда?

    Из-за особенностей работы и расположения в очень жаркой и грязной среде ваш лямбда-зонд со временем изнашивается.

    Несколько факторов могут повлиять на срок службы ваших датчиков, но обычно он должен длиться от 50 до 100 тысяч миль.

    Ранние датчики не имели нагревательного элемента. Для работы им требовалось, чтобы температура выхлопных газов достигала удельной теплоемкости. Современные датчики оснащены нагревательным элементом, который снимает с датчика большую часть давления. Эти новые датчики имеют гораздо более длительный срок службы.

    Ваш датчик следует периодически проверять, чтобы обеспечить его правильную работу.

    Как определить, что ваш лямбда-зонд не работает должным образом

    • Производительность вашего двигателя будет страдать — частые пропуски зажигания, перебои или вообще не запуск
    • Плохая работа двигателя
    • Расход топлива выше нормы
    • Ваш автомобиль не прошел тест на выбросы
    • На приборной панели загорится сигнальная лампа двигателя

    Как проверить лямбда-зонд

    Есть несколько способов проверить лямбда-зонд.

    1. Проверка лямбда-зонда с помощью прибора для проверки выхлопных газов

    Быстрый и простой способ измерения производительности вашего лямбда-зонда — четырехгазовый анализатор выбросов . Это выполняется так же, как и ваш тест на выбросы. Значение лямбда рассчитывается на основе изменения состава выхлопных газов в течение 60 секунд, чтобы убедиться, что поддерживаемое соотношение всегда работает на уровне 1.

    Проверка лямбда-зонда с помощью мультиметра отображать.Мультиметр должен быть подключен параллельно сигнальной линии датчика и настроен на 1В или 2В. Когда вы запускаете двигатель, должно появиться значение от 0,4 до 0,6 В. Как только двигатель прогреется, показания должны чередоваться между 0,1–0,9 В. Идеальная частота вращения двигателя для наилучших измерений должна составлять 2500 об/мин.

    Проверка лямбда-зонда с помощью осциллографа

    Подключите осциллограф к сигнальной линии. Установите диапазон напряжения 1–5 В и настройку времени 1–2 секунды и снова запустите двигатель на 2500 об/мин.Высота амплитуды сигнала будет соответствовать максимальному и минимальному напряжению (0,1–0,9 В), а время отклика и продолжительность периода покажут частоту (0,5–4 Гц).

    Проверка лямбда-зонда с помощью тестера лямбда-зонда

    Вы можете купить прибор, предназначенный исключительно для измерения лямбда-зонда. Как и в случае с осциллографом или мультиметром, подключите тестер к сигнальной линии, и когда вы достигнете правильной температуры, ваши показания будут отображаться с использованием светодиодной шкалы.

    Всегда заменяйте свой датчик, как аналог

    Учитывая, что доступны сотни датчиков, вы можете спросить: «Какой лямбда-зонд мне нужен?»

    Всегда проверяйте рекомендации производителя, так как существуют разные типы датчиков и вам нужен правильный вариант для вашего ЭБУ.

    Когда дело доходит до , заменяющего ваш датчик , вот несколько советов для чистой и правильной установки:

    • Тщательно очистите резьбу на выхлопе.
  • Оставить ответ