氧傳感器有哪些種類？

氧傳感器種類繁多，按不同標準有多種分類。按材料可分為氧化鈦式和氧化鋯式，前者利用電阻值變化，后者以氧化鋯陶瓷管為基本元件；按信號特性分窄域和寬域，窄域只能檢測空燃比濃稀，寬域能得知具體數值；按線數有 2 線、3 線等多種；按是否加熱分加熱式和非加熱式。此外，還有按工作原理劃分的如電化學、光學等多種類型，不同類型各有特點與應用場景 。

氧化鈦式氧傳感器，也被稱作電阻型氧傳感器，它巧妙地利用了二氧化鈦材料電阻值會隨著排氣中氧含量的改變而發生變化這一特性制成。其結構相對簡單，體積小巧，成本也比較低廉，不過它的電阻值容易受到溫度的影響，所以往往需要進行溫度補償 。

氧化鋯式氧傳感器的基本元件是氧化鋯陶瓷管，也就是鋯管。它通過熱量和化學物質來檢測氧氣，在其表面覆蓋著一層薄的多孔鉑，能夠形成固態電化學燃料電池。像PST氧化鋯氧傳感器系列采用的就是獨特閉環測量系統，工作壽命長，無需基準氣體，還可簡單進行單點校驗，氧氣量程范圍廣，能在0.1 - 100%氧含量的環境中工作 。

窄域氧傳感器只能檢測空燃比是濃還是稀，電噴系統依據它檢測的結果將空燃比控制在14.7附近。而寬域氧傳感器則更為先進，能夠精確知道具體的空燃比數值，從而實現更精準的控制，更契合如今嚴格的排放標準要求 。

2線氧傳感器沒有加熱裝置，這使得它進入工作狀態的時間比較長。3線和4線氧傳感器帶有加熱裝置，可以快速進入工作狀態，能更及時地進行檢測工作。5線和6線氧傳感器屬于寬域式氧傳感器，不僅能檢測含氧濃度，還能準確獲取具體的空燃比數值 。

非加熱式氧傳感器受環境溫度影響較大，進入工作狀態較慢。加熱式氧傳感器則不受此困擾，能夠快速達到工作溫度，如今大多數汽車使用的都是加熱式氧傳感器，以保證其性能的穩定發揮 。

從工作原理角度來看，電化學氧傳感器主要用于測量環境空氣中的氧含量，它通過測量傳感器內發生的化學反應所產生的電輸出，來確定氧氣水平。這種傳感器具有低功率、低檢測限、受干擾氣體影響小、價格便宜等優點，不過它依賴溫度相關的化學過程，壽命一般在1至3年，需要頻繁校準 。

光學氧傳感器是基于氧的熒光猝滅原理工作的，依賴光源、光探測器和發光材料。檢測到的熒光與樣品中氧分子數量成反比，例如LuninOX LOX - 02就是利用此原理測量環境氧氣水平，它不吸收氧氣，使用壽命較長 。

電偶氧傳感器是基于鉛氧化的燃料電池，會產生與氧氣水平成比例的電輸出，和電化學傳感器類似會消耗電量。它成本低且可靠，可測量0 - 100%的氧氣水平，常用于醫院呼吸機和潛水設備，但壽命相對較短，是以月為單位來計算 。

超聲波氧傳感器使用聲速來測量氣體或液體樣本中的氧氣量，在液體中通過上下游傳感器測量高頻聲波速度差，在氣體中則利用聲速隨氣體分子組成變化的特性，適用于麻醉呼吸機等設備 。

激光氧傳感器依賴光譜分析技術，以特定波長的激光束通過氣體樣本后被引導至光電探測器，氧分子吸收的光量與分子數量成正比。它響應速度快、準確度高、無需校準、壽命長，不過容易受到其他氣體的交叉敏感影響 。

順磁氧傳感器依賴氧分子被強磁場吸引的特性，樣氣通過磁場時流速與氧氣含量成比例變化，可用于工業過程控制。它對機械沖擊不敏感、線性度高、穩定性好，但同樣易受其他氣體交叉敏感的影響 。

總之，氧傳感器的這些不同種類，憑借各自獨特的特點，在汽車、醫療、工業等多個領域發揮著重要作用，滿足了不同場景下對氧氣檢測的多樣化需求，共同推動著相關行業的發展與進步 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）