DE10101351C2 - Sensorelement - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Sensorelement nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.

Derartige Sensorelemente sind dem Fachmann bekannt. Die Sensorelemente enthalten einen Meßbereich mit einer Meßeinrichtung und einen Zuleitungsbereich, in dem Zuleitungen zur Meßeinrichtung angeordnet sind. Die Meßeinrichtung ist beispielsweise eine elektrochemische Zelle mit einer ersten Elektrode, einer zweiten Elektrode und einem zwischen erster und zweiter Elektrode angeordnetem Festelektrolyten. Im Zuleitungsbereich des Sensorelements sind zur ersten Elektrode eine erste Zuleitung und zur zweiten Elektrode eine zweite Zuleitung geführt. Das Sensorelement ist beispielsweise durch eine Dichtpackung in einem Gehäuse festgelegt, das in einer Meßöffnung eines Abgasrohres befestigt ist.

Der elektrische Widerstand der Zuleitungen sowie der Meßeinrichtung bilden einen Gesamtwiderstand des Sensorelements, der beispielsweise durch eine außerhalb des Sensorelements gelegene Auswerteelektronik ermittelbar ist. Bei den beschriebenen Sensorelementen bildet häufig der Widerstand der Meßeinrichtung eine Meß- oder Regelgröße. Der Widerstand der Meßeinrichtung kann aus dem Gesamtwiderstand ermittelt werden, falls der Widerstand der Zuleitungen bekannt ist. Ist das Gehäuse Temperaturschwankungen ausgesetzt, so übertragen sich diese Temperaturschwankungen beispielsweise durch die Dichtpackung auf den Zuleitungsbereich des Sensorelements und damit auf die Zuleitungen der Elektroden der Meßeinrichtung. Weist der Widerstand der Zuleitungen einen positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten auf und ist damit temperaturabhängig, so verändert er sich bei einer Temperaturänderung im Zuleitungsbereich und entspricht nicht mehr dem bekannten Sollwert. Damit wird durch den Beitrag des Widerstands der Zuleitungen der Gesamtwiderstand verändert. Damit kann der Widerstand der Meßeinrichtung und somit die Meß- oder Regelgröße durch die Auswerteelektronik nicht mehr korrekt bestimmt werden.

In der DE 198 38 456 A1 ist ein Gassensor beschrieben, der ein Gehäuse aufweist, in dem durch eine Dichtpackung ein Sensorelement festgelegt ist. Der Gassensor ist in der Meßöffnung eines Abgasrohres angeordnet. Das Sensorelement weist in einem Meßbereich als Meßeinrichtung eine Nernstzelle mit einer ersten in einem Meßgasraum angeordneten Elektrode, einer zweiten in einem Referenzgasraum angeordneten Elektrode und einem zwischen erster und zweiter Elektrode angeordneten Festelektrolytkörper auf. In einem Zuleitungsbereich des Sensorelements ist eine erste Zuleitung zur ersten Elektrode und eine zweite Zuleitung zur zweiten Elektrode vorgesehen. Zwischen der ersten und der zweiten Zuleitung ist ein weiterer Festelektrolytkörper angeordnet.

Um die notwendige Ionenleitfähigkeit des Festelektrolytkörpers zu erreichen, wird das Sensorelement im Meßbereich mit einem Heizelement auf eine Solltemperatur erwärmt, die im Bereich von ca. 500 bis 800 Grad Celsius liegt. Weicht die tatsächliche Temperatur des Meßbereichs des Sensorelements von der Solltemperatur ab, so wird das Meßsignal des Sensorelements beeinträchtigt und dadurch die Meßgenauigkeit vermindert. Da die Temperatur des das Sensorelement umgebenden Abgases stark schwankt, ist es notwendig, die Betriebstemperatur des Meßbereichs einzuregeln. Hierzu ist bekannt, die Temperatur im Meßbereich des Sensorelements zu messen und die Heizeinrichtung abhängig von diesem Meßergebnis zu­ beziehungsweise abzuschalten und so die Solltemperatur einzuregeln.

Um die Temperatur des Meßbereiches zu ermitteln, wird das Sensorelement mit einer Wechselspannung beaufschlagt und mit einer außerhalb des Sensorelements gelegenen Auswerteelektronik einen Wechselspannungsgesamtwiderstand ermittelt. Die Wechselspannung wird zwischen der ersten und der zweiten Zuleitung angelegt. Der Wechselspannungsgesamtwiderstand setzt sich zusammen aus dem Wechselspannungswiderstand der Meßeinrichtung, in den die Widerstände der ersten und zweiten Elektrode sowie des Festelektrolytkörpers im Meßbereich eingehen, aus den Wechselspannungswiderständen von erster und zweiter Zuleitung und aus dem Wechselspannungswiderstand des Festelektrolytkörpers im Zuleitungsbereich. Aus dem Wechselspannungsgesamtwiderstand kann mittels der Auswerteelektronik auf den temperaturabhängigen Wechselspannungswiderstand der Meßeinrichtung und damit auf die Temperatur des Sensorelements im Meßbereich geschlossen werden.

Die beschriebene Temperaturregelung kann durch eine Veränderung der Temperatur des Zuleitungsbereichs gestört werden. Durch den Kontakt des Gehäuses mit dem heißen Abgasrohr können im Zuleitungsbereich des Sensorelements Temperaturen von bis zu 600 Grad Celsius auftreten. Der Wechselspannungswiderstand von erster und zweiter Zuleitung liefert nur einen vernachlässigbar kleinen Beitrag zum Wechselspannungsgesamtwiderstand. Dementsprechend kann auch die Veränderung des Wechselspannungswiderstandes von erster und zweiter Elektrode bei einer Veränderung der Temperaturverteilung im Zuleitungsbereich vernachlässigt werden. Der Wechselspannungswiderstand des Festelektrolytkörpers im Zuleitungsbereich, der parallel zum Wechselspannungswiderstand des Festelektrolytkörpers im Messbereich geschaltet ist, hat einen negativen Temperaturkoeffizienten und liefert bei steigender Temperatur im Zuleitungsbereich einen nicht vernachlässigbaren Beitrag zum Wechselspannungsgesamtwiderstand, wodurch es zu einer Verfälschung der Temperaturmessung und damit zu einer falschen Temperaturregelung kommen kann.

Aus der Patentschrift DE 14 48 968 ist ein Messwertgeber mit einer Schaltung dehnungsabhängiger Widerstände, die auf einem Dehnungskörper angeordnet sind, bekannt. Die Dehnung des dehnungsabhängigen Widerstands bewirkt eine Widerstandsänderung. Den dehnungsabhängigen Widerständen wird ein Serienwiderstand mit einem positivem Temperaturkoeffizienten und ein Parallelwiderstand mit einem negativen Temperaturkoeffizienten vorgeschaltet, so dass die Temperaturabhängigkeit der Schaltung verringert wird.

Aus der US 4,626,338 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Grenzstromsensors bekannt, durch dass der Einfluss der Temperatur des Messgases auf das Messsignal des Sensors vermindert wird. Hierzu ist vorgesehen, dass das Sensorelement durch ein Heizelement auf eine vorbestimmte Temperatur beheizt wird. Zur Regelung des Heizelements wird die Temperatur einer elektrochemischen Zelle des Sensorelements bestimmt, indem deren temperaturabhängige Innenwiderstand ermittelt und daraus auf die Temperatur der elektrochemischen Zelle geschlossen wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Sensorelement mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine Veränderung der Temperaturverteilung im Zuleitungsbereich keinen oder nur einen vernachlässigbaren Einfluss auf den Gesamtwiderstand des Sensorelements hat.

Dadurch, dass im Zuleitungsbereich ein Widerstand mit positivem und ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten vorgesehen sind, die so aufeinander abgestimmt sind, daß eine temperaturbedingte Veränderung des Widerstands mit negativem Temperaturkoeffizienten durch eine ebenfalls temperaturbedingte, entgegengesetzte Veränderung des Widerstands mit positivem Temperaturkoeffizienten wenigstens näherungsweise kompensiert wird, wird eine Beeinträchtigung der Funktion des Sensorelements aufgrund einer Veränderung der Temperaturverteilung im Zuleitungsbereich vermieden.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Sensorelements möglich.

Ist zur Erwärmung des Sensorelement im Meßbereich ein Heizelement vorgesehen, das über den temperaturabhängigen Gesamtwiderstand einer elektrochemischen Zelle geregelt wird, so wird eine Änderung in der Temperaturverteilung im Zuleitungsbereich des Sensorelements die Regelung des Heizelements nicht oder nur geringfügig beeinflussen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Abhängigkeit des Widerstands mit positivem Temperaturkoeffizienten und des Widerstands mit negativem Temperaturkoeffizienten von der Temperatur zumindest ähnlich ist. Bei einem Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten, der beispielsweise eine lineare Temperaturabhängigkeit zeigt, ist für eine optimale Kompensation der Temperaturabhängigkeit dementsprechend ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten, der ebenfalls linear von der Temperatur abhängt, besonders geeignet. Ein von der Temperaturverteilung im Zuleitungsbereich weitgehend unabhängiger Gesamtwiderstand kann zumindest in einem bestimmten Temperaturbereich aber auch dann erreicht werden, wenn die Abhängigkeit des Widerstands mit positivem Temperaturkoeffizienten und des Widerstands mit negativem Temperaturkoeffizienten von der Temperatur unterschiedlich ist.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensorelements in Explosionsdarstellung und Fig. 2 ein Widerstandsnetzwerk für das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gassensors.

Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Sensorelements 110 mit einem Meßbereich 111 und einem Zuleitungsbereich 112. Das Sensorelement 110 ist in Zuleitungsbereich 112 mittels einer Dichtanordnung in einem metallischen Gehäuse eines Gassensors festgelegt. Das Sensorelement 110 ist als Schichtsystem aufgebaut und weist eine erste, zweite, dritte und vierte Festelektrolytfolie 121, 122, 123, 124 auf. Auf der dem Abgas zugewandten Fläche der ersten Festelektrolytfolie 121 ist eine ringförmige äußere Pumpelektrode 152 aufgebracht. Auf der von der äußeren Pumpelektrode 152 abgewandten Seite der ersten Festelektrolytfolie 121 ist in einem Meßgasraum eine ringförmige innere Pumpelektrode 150 vorgesehen. Benachbart zur ersten Festelektrolytfolie 121 ist die zweite Festelektrolytfolie 122 angeordnet, auf der eine im Meßgasraum der inneren Pumpelektrode 150 gegenüberliegende Nernstelektrode 153 aufgebracht ist. Zur Ausbildung des Meßgasraumes ist zwischen der ersten und der zweiten Festelektrolytfolie 121, 122 eine Zwischenschicht 132 angeordnet. Das Abgas kann über ein Gaszutrittsloch 130 und eine Diffusionsbarriere 131 in den Meßgasraum gelangen. Auf der der Nernstelektrode 153 gegenüberliegenden Seite der zweiten Festelektrolytfolie 122 ist eine Referenzelektrode 151 vorgesehen. Die Referenzelektrode 151 ist in einem in die dritte Festelektrolytfolie 123 eingebrachten Referenzgasraum 141 angeordnet. Zwischen der dritten und der vierten Festelektrolytfolie 123, 124 ist ein Heizelement 157 vorgesehen, das von einer Heizelementisolierung 158 umgeben ist.

Der im Meßgasraum vorliegende Sauerstoffpartialdruck wird durch eine Nernstzelle bestimmt, die durch die Nernstelektrode 153 und die Referenzelektrode 151 sowie den zwischen der Nernstelektrode 153 und der Referenzelektrode 151 liegenden Bereich der zweiten Festelektrolytschicht 122 gebildet wird. An den Elektroden der Nernstzelle liegt eine durch unterschiedliche Sauerstoffpartialdrücke in Messgasraum und Referenzgasraum 141 hervorgerufene Nernstspannung an, die durch eine außerhalb des Sensorelements gelegene Auswerteelektronik gemessen werden kann und aus der auf den Partialdruck der Gaskomponente im Meßgasraum geschlossen werden kann.

Durch die inneren und die äußere Pumpelektrode 150, 152 sowie den zwischen innerer und äußerer Pumpelektrode 150, 152 liegenden Bereich der ersten Festelektrolytschicht 121 wird eine Pumpzelle gebildet. Mittels der Nernstspannung wird durch die Auswerteelektronik die an der Pumpzelle anliegende Pumpspannung so geregelt, dass im Messgasraum ein vorbestimmter Sauerstoffpartialdruck, beispielsweise Lambda = 1, vorliegt. Der hierbei auftretende Pumpstrom wird durch den durch die Diffusionsbarriere 131 diffundierenden Fluß an Sauerstoffmolekülen begrenzt, der wiederum vom Partialdruck der Gaskomponente im Abgas abhängt. Somit kann aus dem Pumpstrom auf den Partialdruck der Gaskomponente im Abgas geschlossen werden. Eine temperaturbedingte Änderung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere 131 kann sich daher direkt auf das Meßergebnis des Gassensors auswirken.

Das Heizelement 157 beheizt den Meßbereich 111 des Sensorelements 110. Zur Regelung des Heizelements 157 durch eine außerhalb des Sensorelements 110 gelegenen Auswerteelektronik ist vorgesehen, zwischen einer Kontaktfläche 153b, die mittels einer Durchkontaktierung mit der Zuleitung 153a der Nernstelektrode 153 elektrisch verbunden ist, und einer Kontaktfläche 151b, die ebenfalls mittels einer Durchkontaktierung mit der Zuleitung 151a der Referenzelektrode 151 elektrisch verbunden ist, eine Wechselspannung anzulegen und den Wechselspannungsgesamtwiderstand zu bestimmen. In der weiteren Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist unter einem Widerstand der Wechselspannungswiderstand zu verstehen.

Eine vereinfachte Darstellung der in den Gesamtwiderstand eingehenden Einzelwiderstände ist Fig. 2 zu entnehmen. Hierbei bezeichnet R₁ den Widerstand der zweiten Festelektrolytfolie 122 im Bereich der Nernstzelle und R₂ den Widerstand der zweiten Festelektrolytfolie 122 im Zuleitungsbereich 112. Da der Widerstand eines Festelektrolyten mit steigender Temperatur stark abnimmt und da der Widerstand R₂ parallel geschaltet ist, wird der Widerstand R₂ durch den wärmsten Bereich im Zuleitungsbereich 112 bestimmt, während der Beitrag der kälteren Bereiche nur gering ist. Mit R₄ und R₆ beziehungsweise R₃ und R₅ werden die Widerstände der Zuleitungen 153a, 151a der Nernstelektrode 153 und der Referenzelektrode 151 jeweils vor beziehungsweise nach dem wärmsten Bereich im Zuleitungsbereich 112 und damit vor beziehungsweise nach dem Widerstand R₂ bezeichnet.

Bei einem kalten Gehäuse liefert der Widerstand R₂ nur einen vernachlässigbaren Beitrag zum Gesamtwiderstand, so daß sich der Gesamtwiderstand R_total ergibt aus

Bei einer Erwärmung des Sensorelements 110 im Zuleitungsbereich 112 durch ein heißes Gehäuse kann der Widerstand R₂ nicht mehr vernachlässigt werden, so daß sich für den Gesamtwiderstand R_total

ergibt.

Die Widerstände R₃, R₄, R₅ und R₆ können als ein erster Widerstand zusammengefaßt werden, der im beschriebenen Ausführungsbeispiel einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist. Zur Vereinfachung sei im folgenden angenommen, daß die Widerstände R₃, R₄, R₅ und R₆ gleich groß sind. Der Widerstand R₂ des Festelektrolytkörpers im Zuleitungsbereich bildet einen zweiten Widerstand und der Widerstand der Meßeinrichtung, in diesem Fall also der Widerstand des Festelektrolytkörpers R₁ im Meßbereich, einen dritten Widerstand. Zweiter und dritter Widerstand haben einen negativen Temperaturkoeffizienten.

Der erste und der zweite Widerstand sind nun derart aufeinander abgestimmt, daß die Verringerung des zweiten Widerstands bei steigender Temperatur im Zuleitungsbereich 112 durch eine aus dem Temperaturanstieg im Zuleitungsbereich resultierende Zunahme des ersten Widerstands ausgeglichen wird. Damit bleibt der Gesamtwiderstand bei einer Temperaturerhöhung im Zuleitungsbereich 112 weitestgehend unverändert.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiels beträgt die Solltemperatur im Meßbereich 111 ungefähr 800 Grad. Die Solltemperatur im Meßbereich 111 soll keine Abhängigkeit von der Temperatur im Zuleitungsbereich 112 zeigen. Der Widerstand R₁ der zweiten Festelektrolytfolie 122 im Meßbereich 111 beträgt ungefähr 60 Ohm. Der Widerstand R₂ der zweiten Festelektrolytfolie 122 im Zuleitungsbereich 112 beträgt bei einem heißen Gehäuse ungefähr 300 Ohm und ist bei einem kalten Gehäuse so groß, daß der Beitrag zum Gesamtwiderstand vernachlässigbar ist. Die Widerstände R₃, R₄, R₅ und R₆ der Zuleitungen 151a, 153a sind so gewählt, daß sie bei einem kalten Gehäuse jeweils ungefähr 10 Ohm und bei einem heißen Gehäuse jeweils ungefähr 15 Ohm betragen. Der Gesamtwiderstand bleibt damit bei einem kalten und einem heißen Gehäuse ungefähr gleich.

Die sich aus dem in Fig. 2 dargestellten, vereinfachten Widerstandsnetzwerk ergebende Bestimmung des optimalen Widerstandes der Zuleitungen 151a, 153a soll lediglich die allgemeine Funktionsweise der Erfindung erläutern. In die Abhängigkeit des Gesamtwiderstandes von der Temperatur des Sensorelements 110 im Zuleitungsbereich 112 gehen verschiedene Faktoren wie beispielsweise die Geometrie von Gehäuse, Sensorelement 120 und Zuleitungen 151a, 153a sowie die im Betrieb auftretenden Temperaturen des Gehäuses, der Wärmeübertrag vom Gehäuse auf das Sensorelement 110 und die sich hieraus ergebende Temperaturverteilung im Sensorelement 110 ein. Der optimale Widerstand der Zuleitungen 151a, 153a ist von diesen Faktoren abhängig und läßt sich nicht allgemein angeben. Auch die Annahme, daß die Widerstände R₃, R₄, R₅ und R₆ gleich groß sind, ist nicht bei allen Sensorelementen zutreffend. Es ist dem Fachmann aber ohne weiteres möglich, durch Versuche den optimalen Widerstand für die Zuleitungen 151a, 153a zu ermitteln.

Der Widerstand der Zuleitungen 151a, 153a kann beispielsweise beeinflußt werden durch die Veränderung der Querschnittsfläche der Zuleitungen 151a, 153a, beispielsweise durch Doppeldruck oder durch Verbreiterung der Zuleitungen 151a, 153a. Der gewünschte Widerstand der Zuleitungen 151a, 153a kann natürlich auch durch eine Veränderung der Zusammensetzung der Zuleitungen 151a, 153a erreicht werden. So kann beispielsweise bei einer Zuleitung 151a, 153a, die aus einem Cermet besteht, der Anteil der keramischen Komponente verändert werden. Es ist ebenso denkbar, daß die metallische Komponente des Cermet eine Legierung von Platin mit mindestens einem weiteren Edelmetall aufweist, beispielsweise einer Legierung aus Platin und Palladium, wobei der Palladium-Anteil an der metallischen Komponente des Cermets im Bereich von 2 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 Gewichtsprozent, beträgt. Bei dem Material der Zuleitungen 151a, 153a muß darauf geachtet werden, daß die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes dieser Materialien nicht zu gering ist, damit ein Ausgleich der temperaturbedingten Änderung des Widerstandes des Festelektrolytkörpers möglich ist.

Es ist weiterhin denkbar, daß der Widerstand innerhalb der Zuleitung 151a, 153a abschnittsweise unterschiedlich ist. So kann beispielsweise in dem Bereich des Zuleitungsbereichs 112, der über die Dichtpackung bei einem heißen Gehäuse am stärksten erwärmt wird, ein Abschnitt der Zuleitungen 151a, 153a vorgesehen sein, der einen höheren Widerstand aufweist als die Abschnitte der Zuleitungen 151a, 153a in den kälteren Bereichen des Zuleitungsbereichs 112.

Es ist ebenso denkbar, daß die Widerstände mit positivem und negativem Temperaturkoeffizienten im Zuleitungsbereich seriell geschaltet sind. Die Erfindung läßt sich leicht auch auf andere Schaltungsanordnungen und/oder andere Sensorarten, beispielsweise einen Temperatursensor, übertragen.

Claims (9)

1. Sensorelement, insbesondere in einem Gassensor, insbesondere zur Bestimmung einer physikalischen Größe einer Gaskomponente in einem Abgas eines Verbrennungsmotors, mit einem Meßbereich und einem Zuleitungsbereich, wobei im Zuleitungsbereich des Sensorelements mindestens eine Zuleitung mit einem ersten elektrischen Widerstand zu einer im Meßbereich angeordneten Meßeinrichtung vorgesehen ist und der erste elektrische Widerstand zumindest bereichsweise einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, wobei der Zuleitungsbereich mindestens einen zweiten elektrischen Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten aufweist, und wobei zumindest der erste Widerstand und der zweite Widerstand sowie ein dritter Widerstand der Meßeinrichtung in einen Gesamtwiderstand eingehen, wobei die Meßeinrichtung im Meßbereich (111) des Sensorelements (110) eine erste und eine zweite Elektrode (153, 151) sowie einen zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (153, 151) angeordneten Festelektrolyten (122) aufweist, wobei eine erste Zuleitung (153a) zur ersten Elektrode (153) und eine zweite Zuleitung (151a) zur zweiten Elektrode (151) führt, wobei die erste und die zweite Zuleitung (153a, 151a) im Zuleitungsbereich (112) angeordnet sind, und wobei zwischen der ersten und der zweiten Zuleitung (153a, 151a) ein Festelektrolyt (122) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturkoeffizienten des ersten und des zweiten Widerstands so abzustimmen sind, daß der Gesamtwiderstand bei einer Veränderung der Temperaturverteilung im Zuleitungsbereichs (112) des Sensorelements (110) wenigstens näherungsweise konstant bleibt.

2. Sensorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten durch die Widerstände der ersten und der zweiten Zuleitung (153a, 151a) gebildet wird, daß der zweite Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten der Widerstand des Festelektrolyten (122) zwischen der ersten und der zweiten Zuleitung (153a, 151a) ist, und daß in den dritten Widerstand die Widerstände der ersten und zweiten Elektrode (153, 151) sowie der Widerstand des Festelektrolyten (122) im Meßbereich (111) eingehen.

3. Sensorelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (110) in einem Gehäuse festgelegt ist und daß die Veränderung der Temperaturverteilung im Zuleitungsbereich (112) des Sensorelements (110) im wesentlichen auf einer Erwärmung des Gehäuses des Gassensors zurückgeht.

4. Sensorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem am stärksten erwärmten Bereich des Zuleitungsbereichs (112) des Sensorelements (110) ein Abschnitt der ersten und zweiten Zuleitung (153a, 151a) vorgesehen ist, der gegenüber dem Widerstand der ersten und zweiten Zuleitung (153a, 151a) außerhalb dieses Abschnittes einen höheren Widerstand aufweist.

5. Sensorelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (110) ein Heizelement (157) aufweist, das das Sensorelement (110) im Meßbereich (111) auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt und in dessen Regelung der Gesamtwiderstand eingeht.

6. Sensorelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtwiderstand ermittelt wird, indem zwischen der ersten und der zweiten Zuleitung (153a, 151a) eine Wechselspannung angelegt wird und durch eine außerhalb des Sensorelements (110) angeordnete Meßelektronik der Wechselspannungsgesamtwiderstand bestimmt wird.

7. Gassensor nach mindestens einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Temperatur im Meßbereich (111) des Sensorelements (110) bei einer Veränderung der Temperaturverteilung im Sensorelement (110) aufgrund auf den Zuleitungsbereich (112) wirkender äußerer Einflüsse zumindest weitgehend konstant bleibt.

8. Gassensor nach mindestens einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Elektrode (153, 151) sowie der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnete Festelektrolyt (122) eine elektrochemische Zelle, insbesondere eine Nernstzelle einer Breitbandsonde oder einer Lambda-Sonde bilden, und daß die erste Elektrode (153) eine in einem Meßgasraum angeordnete Nernstelektrode und die zweite Elektrode (151) eine in einem Referenzgasraum (141) angeordnete Referenzelektrode ist.

9. Gassensor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (153a, 151a) zur ersten und zweiten Elektrode (153, 151) zumindest bereichsweise ein Cermet aufweisen, das als eine keramische Komponente Al₂O₃ und als metallische Komponenten Platin und Palladium enthält, wobei der Palladium-Anteil bezogen auf die metallische Komponente des Cermets 2 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 Gewichtsprozent, beträgt.