宽氧传感器的应用

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1、宽氧传感器的应用一、应用场合：宽氧传感器应用在汽车发动机控制系统的的排气系统，主要是通过检测发动机排出的尾气经过三元催化反应器前后中氧气的含量的变化，以判断混合气体是否燃烧充分。现在缸内直喷发动机、柴油机的尾气处理的λ传感器都是采用的宽氧传感器。二、简介本方案采用的是bosch公司的LSU4.2宽氧传感器，采集宽氧传感器信号的主控芯片也是bosch公司的CJ125芯片。目前整个设计的电路板尺寸仅为41*57mm。这款电路设计包含了控制宽域氧传感器的所有功能，而且不需要额外的器件。不过这款设计目前还只是实验室环境下的一个模型，还没有通过

2、实际极端工业环境和ECM验证。三：功能和使用电路开发这款电路是为了测量废气中的氧含量并对λ值进行标定。有两种情况：1.混合气浓2.混合气稀如果混合气稀，那么废气中便会又氧分子存在。这意味着混合其中含有多余的氧气。这种情况适用于柴油发动机和加热系统，因为这些系统在缺氧的情况下工作的不理想。如果混合气中的氧气不足以使燃料充分燃烧，则这种情况被界定为混合气浓。在这种情况下废气中还有少量的燃料存在。在混合气浓的工况下，发动机的动力有明显提升。而对于存在涡轮增压的系统，混合气加浓用来冷却涡轮增压器、活塞、阀门等易损器件。宽域氧传感器在汽车工业中

3、的大量应用使得近几年出现了节能减排的态势。而对于加热系统领域应用的监管也变得很有必要。  注意：电压范围给出的是极限值。管脚号功能最低电压最高电压备注1串口发送TXD-12V+12V接口2串口接收RXD-12V+12V3接地0V4λ值（原始的）0V5V5报错输出0V5V6开始测量(输入)0V5V7标定（输入）0V5V8λ值（线性的）0V5V9接地0V10+12V28V电源11接地0V12加热器+（灰色）28V氧传感器13加热器-（白色）28V14泵电流（红色）28V15匹配电阻（绿色）28V16能斯脱电压（黑色）28V17虚拟地(黄色

4、)28V电源连接至接线端子的第十脚和第十一脚，而且必须满足以下条件：1.电压稳定在11~14V2.电流达到4A3.避免电流尖峰的干扰，即要求足够平稳状态灯LED指示灯闪烁频率功能绿色常亮Standby模式绿色快闪（每秒5次）正在加热探针绿色慢闪（每秒一次）达到温度，开始测量红色慢闪（每秒一次）失效（通过串口读取ID）红色和绿色快闪（每秒5次）错误存储模式利用模拟模拟接口，可以实现在不借助外部控制器的条件下使用探针。除了“报错输出（TTL电平信号）”和“启动输入”，还可以通过“标定模式”引脚启动标定模式。第四脚：原始λ值能够被直接转换为

5、氧含量值。这个管脚直接与芯片CJ125相连，而且反应速度很快。但是对这个值进行转换是个复杂的过程。第八脚：线性λ值表现为一个线性的电压，目前有三个版本：1.LSU4.2:λ0.7–1.3(校准后λ=1,00)LSU4.2λ1.0–2.0(校准后λ=1,37)LSU4.9λ1.0–2.0(校准后λ=1,38)输出电压为线性值，λ=1.0时输出电压是0V，λ=2时输出电压是4.0V，这样便确立了一条直线，可以根据实际读取到得电压值换算成对应的λ值，此例中：λ=（V+4）/4其中V是读取到的线性电压值第五脚：报错输出脚平时为低电平，当检测到

6、错误发生时会被拉高，如果想知道具体的错误类型，必须通过串口来读取第六脚：此脚被拉低测量便启动了，可以通过模拟接口或者数字接口来启动测量，此脚内部接有上拉电阻，故常态时为高电平第七脚：“标定引脚“可以用来转换为标定模式。此模式下线性的λ值将会被校准到参考值，并且标定的值会通过数字接口输出。仅当探针没有被加热时才能使用标定模式，如果正常操作中采用标定模式探针将会返回给一个错误值。每次启动时装置都会自行标定一次，所以正常情况下再开启标定模式是没有必要的。四、数字接口采用CJ125芯片，数字接口能够反映出所有的诊断信息和操作情况。数据的刷新频

7、率为可选的1赫兹或者5赫兹，数据能够被转化为Excel表格的形式。详细的功能描述参照以下章节。数字接口共两针，分别为第一和第二引脚的“串口数据发送”和“串口数据接收”数字接口能够提供和模拟接口一样的丰富功能。在使用模拟接口的同时最好附加使用数字接口。5.1Settinguptheinterface为了保证接收数据和发送命令的正确性，必须遵从以下串口设置：波特率：115200数据位：8停止位：1无奇偶校验位无应答信号位5.2Decodingdatapakets5.2.1„Lambda“第一行是泵电流信息，通过泵电流可以精确的计算出当前λ

8、值。公式省略。式中，V代表放大倍数，在大气稀薄的环境下，V=17；反之，在氧含量充足的大气环境下，V=8。5.2.2„Ref“REF代表内置参考电压，电压值为1.22V，精确度为正负1%，操作电压可以再4.75至5.25