汽車氧傳感器的前世今生

氧傳感器，一個(gè)老掉牙的話題，在混合動(dòng)力和純電動(dòng)大行其道的今天，再來談氧傳感器有點(diǎn)落伍了。

鑒于純電動(dòng)和其他類型新能源汽車的普及還需要時(shí)日，在今后很長(zhǎng)的一段日子里，燃油車仍將是主流，多家歐洲車企明確表態(tài)，混合動(dòng)力車型在今后仍然將會(huì)持續(xù)生產(chǎn)……綜合這些情況，說明發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)很快的淘汰，更不會(huì)徹底的退出歷史舞臺(tái)，那么我們今天討論氧傳感器，也還有意義。

之所以要老調(diào)重彈，是因?yàn)楹芏鄷�上和資料上對(duì)氧傳感器的介紹看著挺詳細(xì)，什么都說了，但是在我們仔細(xì)深究的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)關(guān)于氧傳感器，我們的了解其實(shí)還是似是而非的樣子，更何況我們一些工作在維修一線的同行兄弟們，并未受過專業(yè)培訓(xùn)和系統(tǒng)性訓(xùn)練，對(duì)于氧傳感器的了解和認(rèn)知，不同程度上都存在認(rèn)識(shí)上的片面性，在面對(duì)氧傳感器或者說混合氣故障的診斷的時(shí)候，缺乏系統(tǒng)性的考慮。

接下來聊正事：

一、氧傳感器簡(jiǎn)史

1、功能

在正常工作的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中的氧氣或 lambda 傳感器監(jiān)測(cè) A/F 比，檢測(cè)頻率高達(dá)每秒一百次左右，并把這個(gè)信息報(bào)告給車輛的 ECU 或發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（也稱為 PCM 或 ECM）。發(fā)動(dòng)機(jī)據(jù)此進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以確保空燃比是理想的或接近理論空燃比的附近進(jìn)行工作，從而幫助發(fā)動(dòng)機(jī)更有效地燃燒燃料。大多數(shù)氧傳感器使用氧化鋯的核心材料，它產(chǎn)生與排氣中氧氣量相關(guān)的電壓，從這一角度來說，氧傳感器更像是一個(gè)根據(jù)氧含量變化而可以產(chǎn)生輸出電壓信號(hào)的電池，這樣講，不夠準(zhǔn)確，但是能夠幫助大家理解。

2、進(jìn)化

真正實(shí)用意義上的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器由羅伯特博世公司開發(fā)，并于 1970 年代后期首次用于沃爾沃公司的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中。

最初，汽車氧傳感器只有一根或兩根電線，由氧化鋯制成，呈頂針形狀，這種結(jié)構(gòu)在2000年前很多日系車型電控發(fā)動(dòng)機(jī)上也能經(jīng)常見到。傳感器依靠排氣系統(tǒng)中的熱量將它們加熱到所需的工作溫度。這種不帶加熱器的氧傳感器的問題是傳感器從不工作（氧傳感器不能工作會(huì)讓 ECU 處于開環(huán)模式）到工作（閉環(huán)模式）需要很長(zhǎng)時(shí)間，通常超過一分鐘。為了縮短這個(gè)預(yù)熱開環(huán)工作時(shí)間，一些汽車制造商故意延遲點(diǎn)火正時(shí)來加熱排氣，以提供更快的氧傳感器和催化劑預(yù)熱。

早在 1980 年代初期，氧傳感器制造商在套管中心添加了一個(gè)小型棒式加熱器，可以更快地將陶瓷套管加熱到其工作溫度。加熱傳感器可以安裝在催化轉(zhuǎn)化器旁邊的下游——這是一個(gè)更理想的位置，因?yàn)閺U氣處于更均勻的狀態(tài)，并且傳感器過熱的可能性大大降低。

第一個(gè)版本是采用外殼接地作為傳感器信號(hào)的三線傳感器，后來的應(yīng)用采用了我們大家最常見的帶有隔離接地的四線版本加熱型氧傳感器。

早期汽車發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)氧傳感器的應(yīng)用最廣泛的國(guó)家是美國(guó)，從 1990 年代初加州車輛和 1996 年其他 49 個(gè)州開始實(shí)施 OBDII 控制。

對(duì)氧傳感器的要求急劇增加。伴隨著電子控制技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)被不斷地開發(fā)出來，氧傳感器被放置在更多的位置，從而增加了它們對(duì) ECU 的反饋。

當(dāng)前的窄帶傳感器只能讀取“濃”或“稀”的讀數(shù)，已被替換。

新一代的四線和五線乃至六線寬帶傳感器現(xiàn)在正在許多車輛應(yīng)用中使用。這些傳感器允許精確測(cè)量 A/F 比，從而實(shí)現(xiàn)更加嚴(yán)格的排放控制。

雖然第一輛配備傳感器的車輛只有一個(gè)傳感器，但今天的車輛最多可以有八個(gè)。最初的單線傳感器加入了加熱、平面、二氧化鈦、FLO（快速熄燈）、UFLO（超快速熄燈）、寬帶（寬頻）和 A/F 傳感器。現(xiàn)代氧傳感器，由于其復(fù)雜性和位置，是現(xiàn)代車輛的燃料噴射和低排放發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣相關(guān)故障診斷變得復(fù)雜的主要原因。

下圖是典型的傳感器組件

二、氧傳感器類型和功能

1、不帶加熱器的氧傳感器

單線或兩線不帶加熱式氧傳感器是最早也是最基本的傳感器類型。單線傳感器僅使用一根信號(hào)線，而兩線版本也有一根接地線。不帶加熱的傳感器需要外部熱量進(jìn)行必要的工作預(yù)熱，因此只能安裝在靠近發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口的位置，矛盾的是這一位置并不是測(cè)量空燃比的理想位置。不帶加熱氧傳感器的另一個(gè)限制是它可能需要一分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到正常運(yùn)行所需的溫度。

2、加熱型氧傳感器

三線和四線的加熱氧傳感器的發(fā)展是為了更快地達(dá)到工作溫度。

加熱元件是一個(gè)內(nèi)部電阻器，通過通過它的電流加熱。加熱傳感器可以放置在排氣系統(tǒng)的下游位置，與不帶加熱傳感器相比，它將在適當(dāng)?shù)臏囟认卤３指�長(zhǎng)的時(shí)間。所有現(xiàn)代氧傳感器都使用加熱器，但類型和加熱時(shí)間各不相同。

3、FLO & UFLO

快速熄燈和超快速熄燈傳感器采用低電阻、高功率密度加熱器以加快預(yù)熱時(shí)間。這些傳感器可以在短短 20 秒內(nèi)達(dá)到工作溫度。由于車輛在冷車時(shí)排放最有害，因此 FLO 和 UFLO 能夠幫助減少其他傳感器無法做到的污染。傳感器熱器元件如上圖所示。

4、平面型氧傳感器

平面?zhèn)鞲衅魇褂锰厥夤に囌澈显谝黄鸬难趸�鋯和氧化鋁層。該技術(shù)可以更快地預(yù)熱傳感器，因?yàn)橐�加熱的質(zhì)量要小得多，并且加熱器與傳感部分直接接觸。平面?zhèn)鞲衅鞯牡湫皖A(yù)熱時(shí)間范圍為 5 到 30 秒。

5、空燃比傳感器和寬頻氧傳感器

最早的五線寬帶氧傳感器于 1994 年推出。與四線空燃比傳感器一起，它們代表了當(dāng)時(shí)氧傳感器技術(shù)的最新水平。它們消除了窄帶傳感器固有的貧/富燃油循環(huán)，使控制單元能夠更快地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料輸送和點(diǎn)火正時(shí)。

6、氧傳感器的選型

對(duì)于氧傳感器來說，通用型氧傳感器可以制造成適合各種應(yīng)用情況的傳感器，前提是該傳感器是我們所維修車輛的正確類型。必須通過將正確的電線連接到現(xiàn)有線束上的相應(yīng)端子（針腳）來進(jìn)行連接。在國(guó)外的售后市場(chǎng)，通用傳感器很少使用，因?yàn)槭袌?chǎng)更喜歡直接配合傳感器提供的配合、形式和功能。在國(guó)內(nèi)，細(xì)心的維修師傅們其實(shí)可以發(fā)現(xiàn)，氧傳感器的生產(chǎn)廠家其實(shí)就是固定的幾個(gè)，他們給市面上五花八門的各個(gè)品牌車輛發(fā)動(dòng)機(jī)提供配套產(chǎn)品，在我們熟悉了不同廠家氧傳感器技術(shù)要求或者說技術(shù)特性之后，氧傳感器，除了線束連接器形狀不同，在很多情形下，即便是不同的品牌，也存在通用的可能性，對(duì)于一些年代久遠(yuǎn)，價(jià)格昂貴的氧傳感器，就可以根據(jù)這一思路實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的維修替換。

正如上面我們提到的氧傳感器“通用性”名字所描述的字面意思一樣，很多所謂的專車專用氧傳感器其實(shí)就是直接安裝傳感器的線束連接器，通過一個(gè)直接安裝到車輛現(xiàn)有連接器中的連接器來適應(yīng)特定應(yīng)用品牌車型發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)電路的。大多數(shù)同一個(gè)生產(chǎn)廠家的氧傳感器提供的價(jià)格不同適用品牌不同的五花八門的氧傳感器，更多的就是為了直接配合原廠線束連接器，其傳感器內(nèi)部構(gòu)造是完全一樣的。

說的再直白一點(diǎn)，就是因?yàn)椤皩Ｓ谩钡膫鞲衅魉鼈兊木�束連接器易于安裝，而不需要進(jìn)行多個(gè)針腳的改造連接，進(jìn)而避免了人為接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的固有風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)然了，傳感器線束連接器的不同也有助于確保選擇正確的替換部件。

三、傳感器的性能檢測(cè)

1、傳統(tǒng)窄帶氧傳感器檢測(cè)

這類傳感器的性能檢測(cè)，相信大家都有自己的土辦法，不管采用哪一種測(cè)量方法或者是檢測(cè)方法，這里和大家提到的是書上沒有的經(jīng)驗(yàn)。氧傳感器的檢測(cè)一定是萬用表或者示波器測(cè)量結(jié)果和診斷儀數(shù)據(jù)流結(jié)果做對(duì)比，不要完全依賴診斷儀的數(shù)據(jù)流測(cè)量結(jié)果對(duì)傳感器性能做出最終判斷。

為了檢測(cè)的規(guī)范和統(tǒng)一，不論大家用什么方法，我們對(duì)傳感器的檢測(cè)核心，不外乎萬用表電壓讀數(shù)，我的經(jīng)驗(yàn)是：

冷車狀態(tài)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，萬用表測(cè)量氧傳感器信號(hào)線，在1分鐘后，最多不超過2分鐘，信號(hào)線應(yīng)該能輸出0.1-0.2伏左右的電壓，而且能在短時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，在這個(gè)穩(wěn)定周期結(jié)束之后，電壓表讀數(shù)應(yīng)該可以在0.1-0.9V之間來回變化，如果啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)水溫都正常了，氧傳感器信號(hào)電壓還不變化或者變化幅度過小，那么只有兩種可能，傳感器損壞或者線路有問題；

發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，準(zhǔn)確的說是氧傳感器進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后，信號(hào)線輸出的電壓應(yīng)該在0.1-0.9V之間不斷的變化，性能越好的傳感器，變化幅度越大，發(fā)動(dòng)機(jī)控制調(diào)節(jié)越靈敏，變化頻率越快，如果電壓維持在0.5V附近幾乎不怎么變化，不要著急換傳感器，首先要人為制造稀薄/濃混合氣狀態(tài)，讓這一狀態(tài)快速變化，看傳感器輸出電壓信號(hào)是否同步變化，具體操作，請(qǐng)參考公眾號(hào)早前發(fā)表的《三元催化效率低》的相關(guān)內(nèi)容介紹；

最后，我們還要知道，混合氣濃氧傳感器輸出高電壓信號(hào)0.75-0.9V，混合氣稀薄輸出低電壓信號(hào)0.2-0.33V,傳感器通常不會(huì)穩(wěn)定在中間值0.45V！如果出現(xiàn)一個(gè)中間值且穩(wěn)定持續(xù)，請(qǐng)根據(jù)上面提到的進(jìn)行檢查，而非直接更換傳感器。

2、寬頻氧傳感器性能檢測(cè)（寬帶氧傳感器）

2.1 寬帶氧傳感器的工作原理

寬帶λ傳感器或?qū)拵а鮽鞲衅魇且环N可以測(cè)量廢氣中氧氣濃度的傳感器。寬帶氧傳感器基于氧化鋯氧傳感器的 4 線版本， 經(jīng)過改進(jìn)后可測(cè)量實(shí)際氧濃度，而不是僅產(chǎn)生混合氣過濃或過稀的信號(hào)。

如上圖所示，寬頻氧傳感器由三部分組成：泵室、測(cè)量室和測(cè)量室。

泵單元和測(cè)量單元由一個(gè)二氧化鋯（氧化鋯）板組成，在該板的兩面都涂有一層薄薄的鉑。當(dāng)兩側(cè)之間存在氧濃度差時(shí)，兩個(gè)鉑板之間將存在電壓差。這個(gè)電壓取決于兩側(cè)的氧濃度差，理論空燃比附近燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)，這一電壓大約為 450 mV，這個(gè)數(shù)值并非絕對(duì)值，而是一個(gè)盡可能接近的數(shù)值。

測(cè)量單元的一側(cè)與外部空氣接觸，另一側(cè)與測(cè)量室接觸。

在測(cè)量單元的對(duì)面放置一個(gè)泵單元，它可以通過電流將氧氣泵入或泵出測(cè)量室。

少量廢氣可通過小通道流入測(cè)量室，這可以改變測(cè)量室中的氧氣濃度，從而改變測(cè)量池電壓的理想值 450 mV。

為了讓測(cè)量單元返回到 450 mV，ECU 會(huì)通過泵單元輸出電流，根據(jù)電流的方向和大小，可以將氧離子泵入或泵出測(cè)量室，進(jìn)而將測(cè)量池電壓恢復(fù)到 450 mV。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒處于濃混合氣狀態(tài)時(shí)，廢氣中的氧氣含量很少，并且電流會(huì)通過泵單元將更多的氧氣泵入測(cè)量室。相反，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒處于稀薄混合氣狀態(tài)時(shí)，廢氣中含有大量氧氣，通過泵單元的電流反向以將氧氣泵出測(cè)量室。根據(jù)電流的大小和方向，ECU 會(huì)改變噴油量。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于理論空燃比附近的理想燃燒狀態(tài)時(shí)，沒有電流流過泵單元，噴射的燃油量保持不變。

為了獲得最佳性能，寬頻傳感器需要有大約 750°C 的溫度。傳感器配備用于電加熱的 PTC 電阻，該電阻由系統(tǒng)繼電器或有時(shí)由 ECU 供電，ECU 使用不同的占空比信號(hào)將調(diào)節(jié)加熱的負(fù)極接地來調(diào)節(jié)加熱器工作狀態(tài)。

2.2 寬頻氧傳感器的檢測(cè)

大多數(shù)的寬頻氧傳感器檢測(cè)都是依賴于示波器進(jìn)行精確診斷，遺憾的是，在咱們國(guó)內(nèi)汽車售后維修中，示波器的普及還有待時(shí)日，那么除了示波器以外，我們應(yīng)該怎樣對(duì)寬頻氧傳感器進(jìn)行檢測(cè)？

其實(shí)根據(jù)上面介紹，我們已經(jīng)知道，寬頻氧傳感器最終調(diào)節(jié)的是電流，絕大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元也就是ECU，都會(huì)為寬頻氧傳感器提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的工作電壓，氧傳感器檢測(cè)到不同狀態(tài)的氧含量變化，都會(huì)導(dǎo)致電流變化，電流的變化，進(jìn)一步導(dǎo)致了參考電壓的變化，為了抑制傳感器上的電流變化，ECU就需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)傳感器的工作電壓（參考電壓），這一個(gè)調(diào)節(jié)過程是發(fā)動(dòng)機(jī)電腦（ECU）通過內(nèi)部檢測(cè)電路來執(zhí)行的。

和傳統(tǒng)窄帶氧傳感器相比，最大的不同是，寬頻氧傳感器我們獲取的測(cè)量電信號(hào)并不是傳感器自身產(chǎn)生的，而是發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)傳感器依據(jù)傳感器檢測(cè)氧含量的結(jié)果做出的調(diào)節(jié)過程。

最后還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)就是，寬頻氧傳感器的信號(hào)，我們發(fā)現(xiàn)輸出高電壓信號(hào)的時(shí)候，說明混合氣燃燒處于稀薄狀態(tài)，濃混合氣燃燒狀態(tài)與此相反。這一特性與早期傳統(tǒng)的窄帶氧傳感器完全相反！

因?yàn)閭鞲衅魃�產(chǎn)廠家不同，取決于不同發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的技術(shù)要求，傳感器的工作電壓并不完全一致，但是其工作原理是一樣的。

具體到售后維修檢測(cè)，可以利用診斷儀通過數(shù)據(jù)流方式進(jìn)行工作狀態(tài)檢測(cè)，同樣，也可以利用萬用表進(jìn)行檢測(cè)。為了能夠詳細(xì)闡述，我們分為幾點(diǎn)進(jìn)行說明。

2.2.1 寬頻氧傳感器的技術(shù)說明

我們以博世Lambda傳感器LSU4.9為例進(jìn)行介紹。

對(duì)于傳感器為不同品牌車型配套，具體線色與端子排序可能會(huì)有出入，請(qǐng)以維修車型電路圖為準(zhǔn)。

有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)和大家做一個(gè)說明，在寬頻氧傳感器的線束連接器中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)電阻器，這個(gè)電阻器的阻值決定了傳感器的工作特性，而傳感器的工作特性，更多時(shí)候是為了匹配不同車型不同控制單元輸入要求。

2.2.2 博世寬頻氧傳感器的江湖檔案

早在2010年前，LSU4.9 傳感器還是高技術(shù)含量的高科技新產(chǎn)品。市面上大部分發(fā)動(dòng)機(jī)電腦控制器只支持LSU4.2傳感器，很多人都在懷疑LSU4.9相對(duì)于LSU4.2的優(yōu)勢(shì)。
LSU 4.9 和 4.2 之間的主要區(qū)別在于 LSU 4.9 使用了參考泵電流，而 LSU 4.2 使用參考空氣。

這是什么意思？

簡(jiǎn)單講，參考空氣會(huì)變質(zhì)，而參考電信號(hào)不會(huì)。為了幫助大家更好地理解，讓我們了解下汽車行業(yè)的真實(shí)故事，當(dāng)然了如有雷同純屬巧合：

當(dāng)博世首次設(shè)計(jì)寬帶氧傳感器時(shí)，參考空氣電池用于提供理論空燃比或 AFR 的參考。該技術(shù)是通過將氧氣泵出/泵入來保持泵送電壓與參考空氣電壓的平衡。泵電流是廢氣中實(shí)際 AFR 的指標(biāo)。泵送電流越大，排氣中的氧氣越多，反之亦然。因此，參考空氣對(duì)傳感器的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，因?yàn)樗�是參考。它在�?shí)驗(yàn)室中運(yùn)行良好，但在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中效果不佳，因?yàn)槠�車傳感器周圍的環(huán)境要差得多。參考空氣可能被周圍的污染物污染。一旦參考空氣被污染，傳感器的整個(gè)特性就會(huì)轉(zhuǎn)移到較低的一側(cè)。它在行業(yè)中被稱為“特征負(fù)向漂移”或 CSD。這是在一些早期 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元應(yīng)用程序中出現(xiàn)的 LSU 4.2 的最大問題。這個(gè)設(shè)計(jì)也給博世帶來了很大的質(zhì)量問題。

為了解決這個(gè)問題，博世重新設(shè)計(jì)了 LSU 傳感器，并推出了 LSU 4.9 版本。LSU 4.9 傳感器擺脫了參考空氣。相反，它使用了與參考空氣等效的參考泵電流，傳感器單元的核心傳感單元中不再需要物理空氣。

于是技術(shù)變成了——將實(shí)際泵電流與參考泵電流進(jìn)行比較以保持平衡。實(shí)際泵電流仍然是實(shí)際 AFR 的指示，但參考是經(jīng)過校準(zhǔn)的電信號(hào)，并且在所有情況下始終保持不變。

這是 LSU 4.2 和 LSU 4.9 之間的根本區(qū)別。

LSU 4.9 擺脫了參考空氣，因此擺脫了最大的故障模式。因此，LSU 4.9 具有較長(zhǎng)的使用壽命，并且可以在整個(gè)生命周期內(nèi)保持精度。直到這個(gè)時(shí)候，博世 LSU 傳感器才被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)。如今，所有使用博世 O2 傳感器的 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)都在使用 LSU 4.9。通用汽車、福特和克萊斯勒現(xiàn)在都使用 LSU 4.9。更準(zhǔn)確的講，是自從2007 年之后，汽車上的 O2 傳感器，它們基本都是都是 LSU 4.9 專用的。

當(dāng)然了，在咱們國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有例外，很多合資生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理控制系統(tǒng)和微型車等車型上除外。

2.2.3 傳感器的電路系統(tǒng)

為了能一次性的讓大家了解清楚，這里引用一張圖加以說明。

原理圖來自http://circuitszoo./

博世 LSU 4.2/ 4.9 寬帶氧傳感器的控制器示意圖如下所示。

INA2332 運(yùn)算放大器用于測(cè)量能斯特電壓 V nernst、泵電流 I p和加熱器阻抗（用于計(jì)算傳感器的溫度），這是通過測(cè)量來自 250uA 電流脈沖的 V s引腳上的電壓獲得的。引腳 PC6/PA7。

然后，微控制器通過連接到 Howland 電流泵電路的內(nèi)部 DAC 控制 I p，該電路用于調(diào)節(jié)擴(kuò)散室氧濃度。

LSU 4.2 和 4.9 傳感器的區(qū)別在于前者從環(huán)境空氣中獲取測(cè)量室所需的少量氧氣，而 4.9 版本需要小電流進(jìn)入 V s引腳才能達(dá)到相同的效果：R3 和原理圖中的 R18 提供此電流，并且必須僅在使用 LSU4.9 版本時(shí)使用。

注意，IC 部件號(hào)對(duì)精度至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈兪鞘褂谜`差預(yù)算計(jì)算器選擇的，以便獲得與傳感器之一匹配的 lambda 測(cè)量精度（ /- 0.007 λ for一個(gè)新的傳感器，對(duì)應(yīng)于普通泵汽油的 /-0.1 AFR）。

上面我們已經(jīng)介紹過，博世的寬帶氧傳感器有 6 個(gè)引腳：兩個(gè)用于加熱器，一個(gè)用于公共接地，一個(gè)用于 V s測(cè)量，一種用于將電流 I p泵入電池，另一種用于測(cè)量 I p作為標(biāo)稱 61.9 Ω 電阻器上的電壓降，它們需要專用控制器才能正常工作。

控制器必須：使用端子 H H- 處的加熱器測(cè)量傳感器溫度并將其調(diào)節(jié)至 750°C

測(cè)量擴(kuò)散室電壓 V s以確定它的氧含量

通過調(diào)節(jié)流入/流出泵單元的電流 I p直到 V s =450mV ，將擴(kuò)散室氧含量調(diào)節(jié)到 λ=1（相當(dāng)于汽油的 14.7 AFR）

實(shí)際 lambda 值是通過檢測(cè)泵單元 I p所需的電流并使用制造商提供的查找表得出的。

2.2.4 博世寬頻傳感器的萬用表測(cè)量

本文上面內(nèi)容其實(shí)已經(jīng)提到了，寬頻氧傳感器相對(duì)于窄帶傳感器的最大不同。

不管大家有沒有認(rèn)真看上面的關(guān)于寬頻氧傳感器這么多的說明和介紹，其實(shí)所說的內(nèi)容，匯總一下，我們得到的信息不外乎如下幾點(diǎn)：

第一、寬頻氧傳感器非常的精密，同時(shí)也脆弱，安裝扭矩不對(duì)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部損壞，輕拿輕放，怕摔；

第二、傳感器加熱器不能在傳感器沒有裝車之前直接用12V電加熱檢測(cè)，因?yàn)檎�常工作的傳感器是占空比控制加熱的，直�?2V，加熱器會(huì)損壞；

第三、傳感器非常精密，工作完全依賴控制單元提供的基準(zhǔn)參考電壓，測(cè)量傳感器信號(hào)如果沒有示波器，那么就一定要使用高阻抗數(shù)字萬用表，不要用指針萬用表測(cè)量；

第四、寬頻氧傳感器響應(yīng)變化速度遠(yuǎn)大于普通數(shù)字萬用表的采樣率，因此普通萬用表最多是能看到讀數(shù)，基本不會(huì)在萬用表上看見空燃比變化導(dǎo)致的測(cè)量值變化；

說了這么久，寬頻氧傳感器信號(hào)到底是啥樣的呢？借用一張PICO官網(wǎng)示波器測(cè)量LSU4.2傳感器的波形圖，供大家參考。

通道 A表示氧傳感器測(cè)量單元的電壓值。

通道 B指示氧傳感器泵單元的電壓。

頻道 C表示氧傳感器加熱器電路的脈寬調(diào)制 (PWM) 控制。

頻道 D表示通過由 PWM 控制的加熱器電路的電流頻道 C.

數(shù)學(xué)通道表示從公式通道 B / 38.7 Ω 得出的傳感器泵單元電流。

還要順便說一下，泵電流因?yàn)榉浅Ｐ。�可以通過電阻電壓降，根據(jù)歐姆定律（電流 = 電壓 / 電阻。I = V / R）計(jì)算得到結(jié)果，然后和本文2.2.3中圖表進(jìn)行對(duì)比。

如果一定要用萬用表來檢測(cè)到傳感器的電壓變化狀態(tài)，并非不可能，而是需要升級(jí)萬用表，采用高采樣率高精度數(shù)字萬用表，就能實(shí)現(xiàn)電壓動(dòng)態(tài)變化情況的捕獲。

2.2.5 總結(jié)

本文結(jié)束之前，最后給大家?guī)讉�(gè)關(guān)于博世寬頻氧傳感器的測(cè)量參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)大家務(wù)必明白，是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并非標(biāo)準(zhǔn)值！

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)，傳感器測(cè)量電池電壓應(yīng)該在450mv左右；

發(fā)動(dòng)機(jī)超速燃油切斷，我們俗稱斷油時(shí)，傳感器泵電池電壓下降150-160mv左右，這是因?yàn)閭鞲衅鳒y(cè)量到排氣系統(tǒng)中氧含量增加的結(jié)果；

如果有高精度電流鉗，可以對(duì)傳感器泵電池信號(hào)進(jìn)行電流測(cè)量，必須用毫安級(jí)高精度電流鉗才能捕獲泵電流變化，這種測(cè)量相較于電壓測(cè)量，更為直接準(zhǔn)確；

傳感器加熱器的最大加熱工作電流在1.5-1.68A之間，因?yàn)槭荘WM信號(hào)，測(cè)量工作電壓因?yàn)闇y(cè)量方式差異，結(jié)果會(huì)有不同；

對(duì)于加熱器的占空比控制，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦有時(shí)候會(huì)段時(shí)間中斷，取決于發(fā)動(dòng)機(jī)電腦設(shè)計(jì)，具體車型具體對(duì)待，不能據(jù)此判斷故障；

在不斷開傳感器連線的情況下，傳感器泵單元電路的電阻大約為38-39歐姆；

傳感器泵電池電流的工作范圍0.5ma-3.5ma之間，與電壓變化成正比。

【完】