[전자공학] 산소센서

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레포트 > 공학계열
2010.12.28
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소개글

[전자공학] 산소센서에 대한 자료입니다.

1. 질코니아 산소센서의 원리

2. 티타니아 산소센서의 원리

3. 산소센서의 작동 원리

본문내용

이 결과 배기가스 배출이 심각하게 증가하게 되는 동시에 주행성이 악화된다. 그러므로 최적의 배기가스 배출과 주행성을 위해 선택된 지속적인 제어 진폭이 평균 상태에 도달하도록 부하와 엔진 속도에 따라 인터 그레이트 특성이 조절된다.

인터 그레이트는
혼합비 조절, 즉 공기량을 조정하게 되어 있는 타입이 있지만
그렇지 않은 타입도 있다.

엔진 ECU에서 인터 그레이트 값이 나오는 차들을 128 안에 들면
매우 양호한 차들이다.

질코니아 방식 산소센서 파형

한편, 실용화된 산소센서는 아래 그림과 같은 구조를 가지고 있습니다.

2. 티타니아 산소센서의 원리

티타니아 산소센서(Titania λ-Sensor)
티타니아 산소센서는 세라믹 절연체의 끝(Tip)에 티타니아 소자가 설치되어 있다. 티타니아 산소센서의 작동원리는 질코니아 센서와 크게 다르다. 전자 전도체인 티타니아(TiO2)가 주위의 산소 분압에 대응해 산화 또는 환원되어, 그 결과 전기저항이 변화하는 것을 이용하고 있다.
이론공연비때 배기가스로 나오는 산소량은 티타니아는 약 100k옴정도를 나타낸다.
이론 공연비때 나오는 배기가스 산소량보다 많은 산소일때는 저항이 증가한다.
반대로 산소량이 적으면 저항이 낮아진다.

산소 분압은 이론 공연비를 벗어나면 단계적으로 변화한다. 그러므로 산소 분압, 즉 센서의 저항 변화를 측정해 이론 공연비에서의 편차를 판별할 수 있다. 티타니아 센서는 이론 공연비를 경계로 해 저항값이 급변하는 특성이 있다. 그리고 이 센서는 질코니아 센서에 비해 온도에 대한 저항변화가 크기 때문에 온도 보상회로를 추가하거나, 가열장치를 내장시킬 필요가 있다.

●티타니아 산소센서의 원리
티타니아 산소센서는 다공정 티타니아 소자와 온도 보상용 서미스터 소자 그리고 저온 배기가스에서의 센서 기능을 향상시키기 위한 백금과 로듐 촉매로 구성되어 있다.
티타니아 산소센서는 배기가스 중의 산소 분압 변화에 의해 티타니아 소자의 저항이 변화되어 희박인 경우 출력 전압이 4.3~4.7V로 높게 나타나고, 농후한 경우에는 출력 전압이 0.3~0.8V로 낮게 나타난다. 이 수치는 ecu에서 나타내는 결선에 따라 틀려진다.
일부차종은 희박인 경우 출력전압이 0.3-0.8볼트로 나타난다.
즉 티타니아 산소센서일때 농후/희박 판정은 메뉴얼을 참고하든지 스톨시 나오는 전압을 농후로 판단하여야 한다.

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