DE102005006933A1 - Planar gas sensor internal temperature gradient determination procedure for lambda sensors measures applied thermal voltage and heating meander input - Google Patents
Planar gas sensor internal temperature gradient determination procedure for lambda sensors measures applied thermal voltage and heating meander input Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Temperaturgradienten im Inneren eines planaren Sensorelements und ein planares Sensorelement für einen Gassensor nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 5.The The invention relates to a method for determining temperature gradients inside a planar sensor element and a planar sensor element for one Gas sensor according to the preambles of independent claims 1 and 5th
Ein
planares Sensorelement für
einen Gassensor geht beispielsweise aus der
Der
Keramikkörper
dieser Sensorelemente weist einen schichtartigen Aufbau auf, wobei
der Heizmäander
und die Zuleitungen mittels Siebdrucktechnik auf einzelne Keramikfolien
aufgebracht werden. Aufgrund der Trockenschrumpfung der gegossenen
Folien können
nun Versätze
der Drucklayouts zwischen den einzelnen Druckschritten entstehen. Hieraus
resultiert beim Vereinzeln der Sensorelemente ein unterschiedlich
breiter Dichtrahmen, der zu einseitigen Thermospannungen führen kann
und damit zur Zerstörung
des Sensorelements, wenn dieses einer Kaltluftströmung im
Fahrzeug ausgesetzt ist, da ein schmalerer Dichtrahmen einen höheren Temperaturgradient
und damit eine höhere
Thermospannung bewirkt als ein breiterer Dichtrahmen. Als Dichtrahmen
wird dabei ein an sich bekannter Folienrahmen verstanden, wie er
beispielsweise aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erläuterten Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zur Ermittlung von Temperaturgradienten im Inneren des planaren Sensorelements und ein Sensorelement anzugeben, bei welchem ohne zusätzlich eingebaute Thermoelemente die Richtung und Größe der Abkühlung bestimmt werden können, um so beispielsweise durch entsprechendes Ansteuern der Heizelemente oder eine Überwachung des Herstellungsprozesses eine Zerstörung des Sensorelements aufgrund hoher Thermospannungen zu vermeiden.Of the Invention is based on the object explained above Disadvantages to eliminate and a method for determining temperature gradients indicate inside the planar sensor element and a sensor element, in which without additional built-in thermocouples the direction and size of the cooling can be determined to so for example by appropriate control of the heating elements or monitoring the Manufacturing process a destruction to avoid the sensor element due to high thermal stresses.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein planares Sensorelement mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 and a planar sensor element with the features of the claim 4 solved.
Durch die Erfassung der sich am Übergang vom Heizmäander zu den Zuleitungen einstellenden Thermospannungen und die Auswertung dieser Thermospannungen, um so auf die im Inneren des Sensorelements existierenden Temperaturgradienten zu schließen, ist es möglich, während des Betriebs ohne zusätzlich eingebaute Thermoelemente die Richtung und Größe der Abkühlung zu bestimmen und diese beispielsweise für eine Schutzrohroptimierung zu nutzen. Aus der Abkühlung im Schutzrohr kann nämlich auf die Effektivität und Richtungsabhängigkeit der Schutzwirkung des Schutzrohrs geschlossen werden.By the capture of himself at the transition from heating meander to the supply lines adjusting thermoelectric voltages and the evaluation These thermo voltages, so as to the inside of the sensor element It is possible to close existing temperature gradients during the Operation without additional built-in thermocouples to determine the direction and size of the cooling and this for example to use a protection raw optimization. From the cooling in the Protective tube can namely on the effectiveness and directionality the protective effect of the protective tube are closed.
Darüber hinaus ist es auf diese Weise möglich, unsymmetrische Heizelemente im Sensorelement, die beispielsweise aufgrund von Herstellungsfehlern entstehen, zu erkennen.Furthermore is it possible in this way asymmetrical heating elements in the sensor element, for example due to manufacturing defects, to recognize.
Bei bekannter Unsymmetrie kann auf nachfolgend beschriebene Weise auch auf ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit, der das Sensorelement ausgesetzt ist, und damit die Kühlleistung, die auf das Sensorelement einwirkt, geschlossen werden.at known asymmetry can in the manner described below also on a measure of the flow velocity, the sensor element is exposed, and thus the cooling capacity, which acts on the sensor element to be closed.
Wenn die momentane Kühlleistung bekannt ist, kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens die Heizrampe, mit der das Sensorelement beaufschlagt wird, an die Kühlleistung angepasst werden. Da das Heizelement niederohmig ist, wird die Erfassung der Thermospannung nicht durch Polarisatiosspannungen der Heizerisolation gestört, wobei auch die elektromagnetische Verträglichkeit EMV außerordentlich gut ist.If the instantaneous cooling capacity is known, according to a advantageous embodiment of the method, the heating ramp, with the the sensor element is acted upon, adapted to the cooling capacity. Since the heating element is low impedance, the detection of the thermoelectric voltage not disturbed by Polarisatiosspannungen the heater insulation, wherein also the electromagnetic compatibility EMC is extraordinary good is.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further Advantages and features of the invention are the subject of the following Description and the drawing of an embodiment.
In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Ein
aus der
Ein
derartiges Sensorelement
Zur
Gewährung
einer hinreichenden Stromtragfähigkeit
des Heizelements
Mittels
Siebdrucktechnik werden dabei z.B. Pasten auf eine Keramikfolie
aufgetragen, die nach dem Sintern die einzelnen Schichten bilden.
Die Elektroden
Durch
die vorbeschriebenen Verfahren ist auch eine Ermittlung der Kühlleistung
möglich.
Derartige Heizelemente sind nämlich
auf an sich bekannte und beispielsweise aus der
Die
Messung der Thermospannung erfolgt nun wie in
Bei
dem in
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510006933 DE102005006933A1 (en) | 2005-02-16 | 2005-02-16 | Planar gas sensor internal temperature gradient determination procedure for lambda sensors measures applied thermal voltage and heating meander input |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200510006933 DE102005006933A1 (en) | 2005-02-16 | 2005-02-16 | Planar gas sensor internal temperature gradient determination procedure for lambda sensors measures applied thermal voltage and heating meander input |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102005006933A1 true DE102005006933A1 (en) | 2006-08-24 |
Family
ID=36776094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE200510006933 Withdrawn DE102005006933A1 (en) | 2005-02-16 | 2005-02-16 | Planar gas sensor internal temperature gradient determination procedure for lambda sensors measures applied thermal voltage and heating meander input |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005006933A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010049010A1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Continental Automotive Gmbh | Particle sensor device |
-
2005
- 2005-02-16 DE DE200510006933 patent/DE102005006933A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102010049010A1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Continental Automotive Gmbh | Particle sensor device |
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