电流型NO_(x)传感器加热控制研究与设计

为解决电流型NO_(x)传感器因加热控制不当导致的传感器失效,以及温度控制精度低导致传感器测量值不准确的问题,对NO_(x)传感器加热控制策略及加热器特性进行研究,并设计了一种NO_(x)传感器加热控制算法和加热控制电路。首先使用Simulink仿真分析该算法在温度控制中的响应性与稳定性,然后利用COMSOL仿真分析传感器在该算法中长期工作的可靠性,最后基于STM32单片机进行试验验证。结果表明:设计的加热控制算法和电路可以较好满足温度控制要求,传感器冷启动时间约为46 s,温度控制精度为(800±3)℃。温度稳定后传感器活性区域均能达到800℃,YSZ(钇稳定氧化锆)、Al_(2)O_(3)、LSM(镧锶锰)各层最大应力分别为47.1 MPa、50.1 MPa和83.8 MPa,均低于其许用应力。