Проблемы с датчиками азота и кислорода 

1.суровая среда

Из-за высоких температур среды сгорания только определенные типы материалов могут работать на месте. Большинство разработанных датчиков NOx изготавливаются из оксидов металлов керамического типа, чаще всего из циркония, стабилизированного иттрием (YSZ), который в настоящее время используется в кислородных датчиках, существующих уже несколько десятилетий. YSZ прессуется в плотную керамику и проводит ионы кислорода (O2-) при высоких температурах (например, 400°C и выше) в выхлопной трубе. Чтобы получить сигнал от датчика, на его поверхность помещается пара высокотемпературных электродов, например, из драгоценного металла (платины, золота или палладия) или другого оксида металла, и измеряется электрический сигнал (например, изменение напряжения или тока) в зависимости от концентрации NOx.

2.Необходимость высокой чувствительности и долговечности

Уровни NO составляют примерно 100-2000 ppm (частей на миллион), а уровни NO2 - 20-200 ppm, при диапазоне 1-10 % O2. Датчики должны быть очень чувствительными, чтобы определять эти уровни.

Основными проблемами при разработке датчиков являются селективность, чувствительность, стабильность, повторяемость, время отклика, предел обнаружения и стоимость. Кроме того, из-за жестких условий сгорания высокая скорость потока газа может охлаждать датчик и изменять сигнал или со временем расслаивать электроды, а частицы сажи могут разрушать материал.

Одной из главных проблем для таких газовых датчиков является влажность. Относительное влияние на отклик сигнала сильно зависит от типа датчика. Электрохимические датчики в основном не подвержены влиянию влажности, поскольку молекулы воды помогают регулировать концентрацию электролита, но длительное воздействие сухих газов может снизить концентрацию растворителя в электролите. В газовых сенсорах наблюдается значительная перекрестная чувствительность из-за сходства механизма обмена электронами между целевым газом и молекулами воды.