极限电流型氧传感器的工作原理以及有哪些应用场景？

极限电流型氧传感器的工作原理：

极限电流型氧传感器的工作原理基于稳定ZrO2固体电解质的氧泵作用。在已稳定化ZrO2两侧被覆铂电极，阴极侧用有气体扩散孔的罩接合，形成阴极空腔。在一定的温度下，当ZrO2电极两侧加一定电压时，空腔内的氧分子在阴极处获得电子形成氧离子(O2-)，这些氧离子通过ZrO2的氧空位迁移到阳极，放出电子后变成氧分子气体释放出来，这种现象被称为电化学泵。这样，空腔中的氧就被ZrO2电解质源源不断地泵到空腔外，在回路中形成电流。当氧摩尔分数一定时，电压增加，电流强度随之增加，但当电压超过某一值时，电流强度达到饱和，这是由于氧气通过小孔向空腔内扩散受小孔限制的结果。这个饱和电流被称为极限电流。极限电流与氧摩尔分数几乎成线性关系，因此可以通过测量极限电流来确定被测气体中的氧摩尔分数。

极限电流型氧传感器的应用场景：

1. 汽车燃烧控制：极限电流型氧传感器主要用于贫燃烧发动机的空燃比控制，使空燃比控制在18～22的范围内。在该范围内，燃料能够充分燃烧生成水和二氧化碳，同时减少废气中的NOx排放，提高燃料利用率，满足日益严格的汽车尾气排放标准。

2. 锅炉燃烧控制：在锅炉等工业燃烧设备中，极限电流型氧传感器可用于监测和控制燃烧过程中的氧含量，确保燃烧效率，减少污染物排放。

3. 环境监测：在环境监测领域，极限电流型氧传感器可用于测量大气中的氧含量，为空气质量评估提供数据支持。

4. 医疗设备： 极限电流型氧传感器可以用于监测呼吸机中的氧气浓度，以确保患者获得足够的氧气供应。

5. 其他工业应用：在钢铁、化工等行业中，氧含量是许多工艺过程的重要参数，极限电流型氧传感器可用于这些工业过程中的氧含量监测和控制。

6. 科研与教学：在科研领域，极限电流型氧传感器可用于研究燃烧过程、气体扩散机制等；在教学方面，它可作为传感器原理、电化学原理等课程的实验器材，帮助学生理解相关知识。

工采网推出的SO-E2-960氧化锆氧气传感器和SO-B0-010氧化锆氧气传感器，是两款基于极限电流原理的氧化锆氧气传感器。传感器检测范围为0-96%氧气，能够在0.15bar-5bar压力环境内工作。

SO-E2-960和SO-B0-010氧化锆氧气传感器的优点: 
测量范围广，0~96%氧气
高精度
多款型号呈线性特征
传感器信号对温度的依赖性小
交叉灵敏度低
使用寿命长
在多数情况下只需进行一次“单点校准”

SO-E2-960和SO-B0-010氧化锆氧气传感器应用:

医疗：氧气浓缩器、 恒温箱、制氧机

实验室：惰性气体处理柜（手套式操作箱）、细菌培养箱

食品产业：包装、食品检验、 监控水果成熟过程(储存/运输)

家庭/烹饪：自动化烘焙/烘烤（高温>100℃）

测量技术：固定式/便携式氧气测量仪、 在控制氧含量的情况下进行测量、空气调节和流通

安全技术/监控：防火（氮气增加，例如服务器机房）、温室，酒窖、气体贮藏，精炼厂、潜水、发酵单元

电气工业：惰性气体处理器和柜、 惰性气体焊接监控、 在氮气增加的情况下进行储存（防氧化）、干燥设备、氮气浓缩器、废气测量