DE102005016395B4 - Rußimpedanzsensor - Google Patents

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Abstract

Rußimpedanzsensor zur Bestimmung von in einem Abgasstrom enthaltenen Rußpartikeln im Abgasstrom eines Dieselmotors, umfassend: ein Keramikrohr, auf dem zwei Elektroden, die ein leitendes Material mit einem temperaturabhängigen Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweisen, in einer bifilaren Wicklung in geringem Abstand der Wicklungen aufgebracht sind, wobei die Elektroden derart verschaltet sind, dass bei ausreichender Ablagerung von Rußpartikeln zwischen den Elektroden ein ohmscher Widerstand gemessen werden kann, und wobei die Elektroden derart verschaltet sind, dass sie durch Kurzschließen auf eine Temperatur aufgeheizt werden können, bei der die Rußablagerungen verbrennen.Soot impedance sensor for determining soot particles contained in an exhaust gas flow in the exhaust gas flow of a diesel engine, comprising: a ceramic tube on which two electrodes, which have a conductive material with a temperature-dependent resistance temperature coefficient, are applied in a bifilar winding at a small distance from the windings, the electrodes in such a way are connected so that if there is sufficient deposit of soot particles between the electrodes, an ohmic resistance can be measured, and the electrodes are connected in such a way that they can be heated by short-circuiting to a temperature at which the soot deposits burn.

Description

Zur Vermeidung von Rußablagerungen auf den Elektrodenhalterungen wird ein ca. 10 [mm] langer Bereich der Elektrodenhalter mit Hilfe einer Widerstandskeramik oder Widerstandsheizwicklung auf ca. 200 [°C] oder höher erwärmt. Das bisher beschriebene Verfahren ist als Patent Nr. DE 198 17 402 C1 am 30.09.1999 erteilt worden. Der Bezug auf dieses Verfahrens ist zur Abgrenzung der neu angemeldeten Erfindung erforderlich.To avoid soot deposits on the electrode holders, an approx. 10 [mm] long area of the electrode holder is heated to approx. 200 [° C] or higher using a resistance ceramic or resistance heating coil. The method described so far is known as patent no. DE 198 17 402 C1 issued on 30.09.1999. The reference to this method is necessary to delineate the newly filed invention.

Eine Verbesserung der Heizung wird durch die Verwendung eines Heizelementes mit stark ausgeprägtem positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten, z. B. Nickeldraht, der temperaturfest ist und nicht oxidiert. Diese elektrische Eigenschaft wird genutzt, um mit Hilfe einer Regelung die Temperatur des Drahtes auf einer konstanten Temperatur von z. B. 250 [°C] oder höher zu halten. Diese Maßnahme ist erforderlich, da der Heizung durch die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten und Temperaturen des Abgases Wärme entzogen wird und damit die erforderliche Temperatur von 250 [°C] und höher sichergestellt werden kann.An improvement of the heating is through the use of a heating element with a strong positive resistance temperature coefficient, z. B. nickel wire, which is temperature resistant and not oxidized. This electrical property is used to control the temperature of the wire at a constant temperature of e.g. B. 250 [° C] or higher. This measure is necessary because the heating is removed by the different flow rates and temperatures of the exhaust heat and thus the required temperature of 250 [° C] and higher can be ensured.

1 zeigt eine Schaltung zur Temperaturmessung des Heizwiderstandes. Das Prinzip besteht in der Messung von Strom und Spannung am Heizwiderstand. Der Strom erzeugt an dem niederohmigen Widerstand einen Spannungsabfall, der soweit verstärkt wird, dass dieser gleich groß ist, wie die angelegte Spannung am Heizwiderstand. In einem Operationsverstärker werden beide Spannungen von einander subtrahiert. Wenn der Heizwiderstand durch einen Widerstand mit konstantem Widerstandstemperaturkoeffizienten ersetzt wird, ist die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers bei Veränderung der Leistung in dem Widerstand konstant 0 [V]. Bei einem Heizwiderstand mit positivem Widerstandstemperaturkoeffizienten steigt die Ausgangsspannung linear mit der Temperatur an. Diese Ausgangsspannung wird als Istwert in den Regler, 2, eingespeist. Um bei kaltem Heizwiderstand eine Überlastung des Leistungstransistors zu verhindern, wird der erste Operationsverstärker zunächst in seiner Sättigung betrieben, bis die allmählich ansteigende Temperatur des Heizwiderstandes eine Spannung erzeugt, die den Verstärker aus seiner Sättigung führt und der Regelungsprozess aktiviert wird. Diese Einrichtung ermöglicht eine Temperaturkonstanz von z. B. 250 ± 2 [°C]. Diese Genauigkeit ist erforderlich, weil der Isolationswiderstand der verwendeten Keramik temperaturabhängig ist und als konstante Nullpunktdrift in der Messsignalauswertung berücksichtigt wird. 1 shows a circuit for measuring the temperature of the heating resistor. The principle is the measurement of current and voltage at the heating resistor. The current generates at the low-resistance resistor a voltage drop, which is amplified to the extent that it is equal to the voltage applied to the heating resistor. In an operational amplifier, both voltages are subtracted from each other. When the heating resistor is replaced by a resistor having a constant temperature coefficient of resistance, the output voltage of the operational amplifier is constantly 0 [V] as the power in the resistor changes. For a heating resistor with a positive resistance temperature coefficient, the output voltage increases linearly with the temperature. This output voltage is used as an actual value in the controller, 2 , fed. In order to prevent overloading of the power transistor when the heating resistor is cold, the first operational amplifier is first operated in saturation until the gradually increasing temperature of the heating resistor generates a voltage which causes the amplifier to become saturated and the regulation process is activated. This device allows a temperature stability of z. 250 ± 2 [° C]. This accuracy is required because the insulation resistance of the ceramic used is temperature-dependent and is considered as a constant zero drift in the measurement signal evaluation.

Diese regelungstechnische Einrichtung wird gleichzeitig genutzt, um den Abgasmassenstrom zu ermitteln, da der Strom durch das Heizelement proportional zur Wärmeableitung ist. Hierbei ist Voraussetzung, dass das Heizelement eine höhere Temperatur als das Abgas besitzt. Gegebenenfalls muss ein separater Sensor, bestehend aus einem dünnen Nickel- oder Wolframdraht, in die Strömung eingebracht werden, um diese Bedingung zu erfüllen. Zur Ermittlung des Abgasmassenstroms ist zusätzlich eine Temperaturmessung erforderlich, die mit Hilfe derselben Schaltung verwirklicht wird, wobei der Stromfluss durch den Sensordraht derart eingestellt werden muss, dass der Sensordraht eine niedrigere Temperatur einnimmt als das Abgas.This control device is used simultaneously to determine the exhaust gas mass flow, since the current through the heating element is proportional to the heat dissipation. In this case, it is a prerequisite that the heating element has a higher temperature than the exhaust gas. If necessary, a separate sensor, consisting of a thin nickel or tungsten wire, must be introduced into the flow to meet this condition. To determine the exhaust gas mass flow in addition a temperature measurement is required, which is realized by means of the same circuit, wherein the current flow through the sensor wire must be adjusted such that the sensor wire occupies a lower temperature than the exhaust gas.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Rußimpedanzsensor bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 4.The object of the invention is to provide an improved soot impedance sensor. This object is solved by the subject matter of claims 1 and 4.

Der erfindungsgemäße Gegenstand ist ein Impedanzsensor in verschiedenen Varianten, der eine Messung der Widerstandsänderung durch den auf ihm abgelagerten Russ ermöglicht. Diese Widerstandsänderung und zusätzlich das Differential bzw. der Gradient dieser Widerstandsänderung werden, unter Einbeziehung der Abgasgeschwindigkeit, als Russkonzentration in [mg/m3] ausgewertet. Wenn die Abgasgeschwindigkeit und Abgastemperatur nicht berücksichtigt werden, eignet sich der Sensor zur Bestimmung der gesamten Russmasse in [g], die der Motor emittiert. Damit besteht z. B. die Möglichkeit, den Russeintrag in ein Russfilter zu bestimmen, um zu beurteilen, wann die Reinigung des Filters eingeleitet werden muss. 3 zeigt einen typischen Messvorgang. in dem Diagramm wird ersichtlich, dass der differenzierte Widerstandsverlauf des Impedanzsensors Auskunft über das dynamische Verhalten der Russkonzentration während der Messphase gibt.The object of the invention is an impedance sensor in various variants, which allows a measurement of the change in resistance by the soot deposited on it. This change in resistance and in addition the differential or the gradient of this change in resistance are evaluated, taking into account the exhaust gas velocity, as the soot concentration in [mg / m 3 ]. If the exhaust gas velocity and exhaust gas temperature are not taken into account, the sensor is suitable for determining the total soot mass in [g] that the engine emits. This is z. B. the ability to determine the Russeintrag in a soot filter to assess when the cleaning of the filter must be initiated. 3 shows a typical measuring process. In the diagram it can be seen that the differentiated resistance characteristic of the impedance sensor provides information about the dynamic behavior of the soot concentration during the measurement phase.

4 erläutert das Prinzip der 1 Varianten. In das Abgasrohr (1) ragt ein temperaturbeständiger, elektrischer Isolator, vorzugsweise ein Keramikrohr (2), das in einer Halterung (3) befestigt ist. Auf dem Keramikrohr sind zwei Elektroden bifilar mit geringem Abstand der Wicklungen aufgebracht (4). Der Abgasstrom (5), der Russpartikel enthält, lagert, beim Umströmen des Keramikrohrs, Russ auf der Oberfläche ab (6). Wenn genügend Russ abgelagert ist, überbrückt dieser die bifilaren Elektroden und es wird ein ohmscher Widerstand zwischen der Elektrode A (7) und Elektrode B (8) gemessen. In Abhängigkeit von dem Abstand der bifilaren Wicklungen und der vorherrschenden Russmenge im Abgas entsteht ein Zeitverzug, bis eine Widerstandsänderung festgestellt wird. Bei z. B. einer Russkonzentration von 15 [mg/m3] und einem Abstand der Windungen von 0,8 [mm] beträgt dieser Zeitverzug 8 [min]. Da sich Russ überall im Abgasrohr ablagert, entsteht auch eine Russwiderstandsbrücke zwischen den Elektroden (7, 8) und der Halterung (3). Um dieses zu verhindern, werden mit einem Heizwiderstand, erläutert in Absatz 1 und 2, die Elektrodendurchführung auf mindestens 250 [°C] erwärmt (9). Wenn der Widerstandsverlauf über der Zeit durch die Russablagerung auf der bifilaren Wicklung nicht mehr linear ist, bei Ca. 100 [kΩ], wird die Messphase unterbrochen und durch Kurzschließen der bifilaren Wicklung mit Hilfe des Relais (10) ein Stromkreis erzeugt. Da die bifilare Wicklung z. B. aus Nickeldraht besteht, wird mit einer Regelung, beschrieben in Absatz 1 und 2, eine Glühtemperatur von 700 [°C] erzeugt, bei der die Russablagerung verbrennt und das Messsystem für einen weiteren Russmesszyklus verfügbar ist. Die Anzahl der Russmesszyklen und der Verlauf des Widerstandes innerhalb der Messzyklen dienen, unter Einbeziehung der Abgasströmungsgeschwindigkeit und der Temperatur, der Bestimmung der Russmasse/m3. Wenn der Impedanzsensor in Motornähe installiert ist und der Motor mit Volllast betrieben wird, können hohe Abgastemperaturen entstehe, die eine Ablagerung von Russ auf der Sensoroberfläche vermindern. Deshalb soll durch Injektorwirkung (11) Frischluft angesaugt werden, um die Sensortemperatur niedrig zu halten. Wenn der Abgasgegendruck zu hoch ist, soll Kühlluft (12) zugeführt werden. Zur Erhöhung der Messempfindlichkeit wird eine Saugelektrode (13) verwendet, die an eine Gleichspannung von mehreren kV angeschlossen ist. Um eine kontinuierliche Messung durchzuführen, werden zwei gleiche Sensoren eingesetzt. Während der eine Sensor gereinigt wird, ist der andere im Messeinsatz und umgekehrt. 4 explains the principle of the 1 variants. In the exhaust pipe ( 1 ) protrudes a temperature-resistant, electrical insulator, preferably a ceramic tube ( 2 ) stored in a holder ( 3 ) is attached. On the ceramic tube, two electrodes are bifilar with a small distance of the windings applied ( 4 ). The exhaust stream ( 5 ), which contains soot particles, deposits on the surface as the ceramic tube flows around, soot ( 6 ). If enough soot is deposited, it bridges the bifilar electrodes and there is an ohmic resistance between the electrode A (FIG. 7 ) and electrode B ( 8th ). Depending on the distance of the bifilar windings and the prevailing amount of soot in the exhaust, a time delay arises until a change in resistance is detected. At z. B. a soot concentration of 15 [mg / m 3 ] and a distance of the windings of 0.8 [mm], this time delay is 8 [min]. Since soot is deposited everywhere in the exhaust pipe, a soot resistance bridge is also formed between the electrodes ( 7 . 8th ) and the bracket ( 3 ). To this with a heating resistor, as explained in paragraphs 1 and 2, the electrode feedthrough is heated to at least 250 [° C] ( 9 ). If the resistance over time is no longer linear due to soot deposition on the bifilar winding, at approx. 100 [kΩ], the measuring phase is interrupted and by short-circuiting the bifilar winding by means of the relay ( 10 ) generates a circuit. Since the bifilar winding z. B. is made of nickel wire, with a control described in paragraph 1 and 2, an annealing temperature of 700 [° C] is generated in which the soot burns and the measuring system is available for another Rußmesszyklus. The number of Rußmesszyklen and the course of the resistance within the measuring cycles serve, including the exhaust gas flow rate and the temperature, the determination of the Rußmasse / m 3 . If the impedance sensor is installed close to the engine and the engine is running at full load, high exhaust gas temperatures may occur which reduce soot build-up on the sensor surface. Therefore, injector action ( 11 ) Fresh air can be sucked in to keep the sensor temperature low. If the exhaust back pressure is too high, cooling air ( 12 ). To increase the measuring sensitivity, a suction electrode ( 13 ), which is connected to a DC voltage of several kV. To perform a continuous measurement, two identical sensors are used. While one sensor is being cleaned, the other is in the measuring insert and vice versa.

In 5 ist eine weitere Variante eines Impedanzsensors beschrieben. Als Träger der Messelektrode wird ebenfalls ein Heizkeramikrohr (1) verwendet, das im Bereich des Messwiderstandes (2) über eine Heizkeramik (3) verfügt. Die Nutzung der Heizkeramik als Saugelektrode bei Beaufschlagung mit Hochspannung als auch die Anordnung der Keramikröhrchen (4) zur Führung der Anschlüsse der Elektroden ist mit den beschriebenen Varianten gleich. Der Unterschied in der Wirkungsweise dieser Variante im Vergleich zu den beschriebenen, besteht in der Verwendung eines Messwiderstandes anstatt der Messelektroden. Der Messwiderstand (5) besteht aus korrosionsfestem Widerstandmaterial mit einem möglichst konstanten Widerstandstemperaturkoeffizienten und ist an der Oberfläche nicht isoliert, so dass sich ablagernde Russteilchen, die elektrisch leitend sind, wie elektrisch parallel geschaltete Widerstände wirken und dadurch den Gesamtwiderstand, entsprechend der abgelagerten Russmenge, verkleinern. Der entscheidende Vorteil dieses Messprinzips besteht darin, dass keine Russwiderstandsbrücke aufgebaut werden muss, bis der Messvorgang beginnen kann, sondern dass jedes einzelne Russpartikel unmittelbar einen Beitrag zu der Messgröße, der Messwiderstandsverkleinerung, liefert. In unmittelbarer Nähe des Messwiderstandes (5) ist ein Brückenwiderstand (6) angeordnet, der denselben Widerstandswert wie der Messwiderstand aufweist. Der Brückenwiderstand ist an seiner Oberfläche mit einer elektrischen Isolationsschicht überzogen, z. B. Keramik oder Glas, damit die sich dort ebenfalls ablagernden Russpartikel keine Widerstandsänderung hervorrufen können. Beide Widerstände werden in einer Wheatstone'schen Halbbrücke verschaltet. Durch die Wirkung der Halbbrücke werden thermische Veränderungen der beiden Widerstände kompensiert. Die Widerstandsänderung des Messwiderstands (5) durch die Russablagerung verstimmt einen Viertelbrückenzweig und erzeugt in der Brückendiagonale eine Ausgangsspannung, die verstärkt wird Elektrische Tiefpassfilter in den sensorseitigen Brückenzweigen beseitigen EMV-Störungen.In 5 a further variant of an impedance sensor is described. As a support of the measuring electrode is also a Heizkeramikrohr ( 1 ) used in the area of the measuring resistor ( 2 ) via a heating ceramic ( 3 ). The use of the ceramic heater as a suction electrode when exposed to high voltage as well as the arrangement of ceramic tubes ( 4 ) for guiding the terminals of the electrodes is the same with the variants described. The difference in the operation of this variant compared to those described, is the use of a measuring resistor instead of the measuring electrodes. The measuring resistor ( 5 ) is made of corrosion-resistant resistive material having a constant temperature coefficient of resistance as possible and is not isolated on the surface, so that depositing Russteilchen that are electrically conductive act as electrically parallel resistors and thereby reduce the total resistance, according to the deposited Rußmenge. The decisive advantage of this measuring principle is that no soot resistance bridge has to be set up until the measuring process can begin, but that each individual soot particle directly contributes to the measurand, the measuring resistor reduction. In the immediate vicinity of the measuring resistor ( 5 ) is a bridge resistance ( 6 ), which has the same resistance value as the measuring resistor. The bridge resistance is coated on its surface with an electrical insulation layer, for. As ceramic or glass, so that there also depositing soot particles can cause no resistance change. Both resistors are interconnected in a Wheatstone half bridge. The effect of the half-bridge compensates for thermal changes in the two resistors. The resistance change of the measuring resistor ( 5 ) by the soot deposition detunes a quarter bridge branch and generates in the bridge diagonal an output voltage that is amplified Electrical low-pass filters in the sensor-side bridge arms eliminate EMC interference.

Wenn anstatt der Halbbrücke eine Vollbrücke als Sensorelement eingesetzt wird, verdoppelt sich das Messergebnis. Zwei Brückenwiderstände werden durch eine isolierende Oberflächenbeschichtung passiviert, während die anderen beiden Widerstände messtechnisch aktiv sind.If a full bridge is used as the sensor element instead of the half bridge, the measurement result doubles. Two bridge resistors are passivated by an insulating surface coating, while the other two resistors are metrologically active.

Die Messempfindlichkeit des Impedanzsensors wird maßgeblich von der Form und der Anzahl der Messelektroden sowie des Spaltes zwischen den Elektroden beeinflusst. Bei der Ablagerung von Russpartikeln bildet jede Russbrücke zwischen den Elektroden einen eigenständigen Widerstand. Je größer die Länge des Spaltes zwischen den Elektroden ist, um so mehr Russwiderstandsbrücken entstehen, d. h. es erfolgt eine fortlaufende Parallelschaltung von Widerständen. Nach dem Gesetz der Parallelschaltung von Widerständen kann mit einer Verlängerung des Spaltes nur eine vernachlässigbar geringe Erhöhung der Messempfindlichkeit erreicht werden. Deshalb werden kurze Spaltlängen von ca. 10 [mm) Länge bevorzugt und die Anzahl der Messelektroden bzw. der Spalte wesentlich erhöht. 6 zeigt eine mögliche Anordnung von vielen Elektroden (1....5), A, B, C, .... usw., verteilt auf der Außenfläche des Heizkeramikrohrs bzw. des Heizkeramikstabes. Die Widerstandsverkleinerungen durch Russablagerungen in den Spalten zwischen den Elektroden werden von jedem Spalt einzeln ermittelt und mit Hilfe einer Summierschaltung (6) addiert, d. h. die einzelnen Russwiderstandsbrücken werden addiert und damit die Messempfindlichkeit entsprechend erhöht. Solche Elektrodenkombinationen können durch Sputtern erzeugt werden.The measuring sensitivity of the impedance sensor is significantly influenced by the shape and the number of measuring electrodes and the gap between the electrodes. During the deposition of soot particles, each soot bridge forms an independent resistor between the electrodes. The greater the length of the gap between the electrodes, the more so Rußwiderstandsbrücken arise, ie there is a continuous parallel connection of resistors. According to the law of the parallel connection of resistors can be achieved with an extension of the gap only a negligible increase in the sensitivity. Therefore, short gap lengths of about 10 [mm] in length are preferred and the number of measuring electrodes or the column is substantially increased. 6 shows a possible arrangement of many electrodes ( 1 .... 5 ), A, B, C, ...., etc., distributed on the outer surface of the heating ceramic tube and the Heizkeramikstabes. The resistance reductions due to soot deposits in the gaps between the electrodes are determined individually for each gap and are calculated using a summing circuit ( 6 ), ie the individual soot resistance bridges are added together and thus the measuring sensitivity is increased accordingly. Such electrode combinations can be produced by sputtering.

Die beschriebene Elektrodenkombination kann nur dann sinnvoll eingesetzt werden, wenn, wie in 7 gezeigt, der Abgasstrom (1) im Abgasrohr (2) durch Leitschaufeln (3) gezwungen wird, Russablagerungen möglichst über die gesamte Elektrodenfläche ringförmig zu verteilen Diese Leitschaufeln und die Durchbrüche für den Abgasein- und Austritt werden aus der als Schutzrohr (4) dienenden Ummantelung des Heizkeramikrohrs (5) herausgearbeitet.The electrode combination described can only be used meaningfully if, as in 7 shown, the exhaust stream ( 1 ) in the exhaust pipe ( 2 ) by vanes ( 3 ) is forced to distribute soot deposits as possible over the entire electrode surface ring-shaped These guide vanes and the openings for the exhaust gas inlet and outlet are made of as a protective tube ( 4 ) serving cladding of Heizkeramikrohrs ( 5 ) worked out.

8 zeigt Beispiele von strömungsgünstig geformten, isolierenden Trägern der Messelektroden, z. B. Heizkeramikrohre (1) bzw. Heizkeramikstäbe im Abgasrohr (2), mit dem Ziel, dass durch die Abgasströmung (3) auf dem gesamten Umfang der Messelektroden gleichmäßige Russablagerungen erzeugt werden. 8th shows examples of aerodynamically shaped, insulating supports of the measuring electrodes, z. B. Heizkeramikrohre ( 1 ) or Heizkeramikstäbe in the exhaust pipe ( 2 ), with the aim that by the exhaust gas flow ( 3 ) uniform soot deposits are generated on the entire circumference of the measuring electrodes.

Claims (11)

Rußimpedanzsensor zur Bestimmung von in einem Abgasstrom enthaltenen Rußpartikeln im Abgasstrom eines Dieselmotors, umfassend: ein Keramikrohr, auf dem zwei Elektroden, die ein leitendes Material mit einem temperaturabhängigen Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweisen, in einer bifilaren Wicklung in geringem Abstand der Wicklungen aufgebracht sind, wobei die Elektroden derart verschaltet sind, dass bei ausreichender Ablagerung von Rußpartikeln zwischen den Elektroden ein ohmscher Widerstand gemessen werden kann, und wobei die Elektroden derart verschaltet sind, dass sie durch Kurzschließen auf eine Temperatur aufgeheizt werden können, bei der die Rußablagerungen verbrennen.Soot impedance sensor for determining soot particles contained in an exhaust gas flow in the exhaust gas flow of a diesel engine, comprising: a ceramic tube on which two electrodes comprising a conductive material having a temperature-dependent resistance temperature coefficient are applied in a bifilar winding at a small pitch of the windings, wherein the electrodes are connected in such a way that with sufficient deposition of soot particles between the electrodes, an ohmic resistance can be measured, and wherein the electrodes are connected in such a way that they can be heated by short-circuiting to a temperature at which the soot deposits burn. Rußimpedanzsensor nach dem vorhergehenden Anspruch, mit einer Temperaturregelung, mit der eine Abbrenntemperatur konstant gehalten wird.A carbon black impedance sensor according to the preceding claim, having a temperature control with which a burning-off temperature is kept constant. Rußimpedanzsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Innenraum des Keramikrohrs im Bereich der bifilaren Wicklung eine Saugelektrode mit hoher Gleichspannung installiert ist.Soot impedance sensor according to one of the preceding claims, characterized in that in an interior of the ceramic tube in the region of the bifilar winding, a suction electrode with high DC voltage is installed. Rußimpedanzsensor zur Bestimmung von in einem Abgasstrom enthaltenen Rußpartikeln, umfassend – zwei Elektroden, – ein Heizkeramikrohr als Träger der Elektroden, – einen an seiner Oberfläche nicht isolierten Messwiderstand aus korrosionsfestem Widerstandsmaterial mit einem möglichst konstanten Widerstandstemperaturkoeffizienten, der zwischen den beiden Elektroden angeordnet und derart verschaltet ist, dass auf der Oberfläche des Messwiderstands abgelagerte Partikel wie elektrisch parallel geschaltete Widerstände wirken und dadurch den Gesamtwiderstand verkleinern, – eine im Bereich des Messwiderstands angeordnete Heizkeramik, – einen Brückenwiderstand, der den gleichen Widerstandswert wie der Messwiderstand aufweist und dessen Oberfläche derart isoliert ist, dass auf der Oberfläche des Brückenwiderstands abgelagerte Partikel keine Widerstandsveränderung bewirken, – wobei der Messwiderstand und der Brückenwiderstand derart in einer Wheatstone'schen Messbrücke verschaltet sind, dass die thermischen Veränderungen der beiden Widerstände kompensiert werden.A carbon black impedance sensor for determining soot particles contained in an exhaust gas stream, comprising Two electrodes, A heating ceramic tube as a carrier of the electrodes, A measuring resistor made of corrosion-resistant resistance material which is not insulated on its surface and has a constant temperature coefficient of resistance which is arranged between the two electrodes and connected in such a way that particles deposited on the surface of the measuring resistor act as resistors connected electrically in parallel and thereby reduce the total resistance, A heating ceramic arranged in the region of the measuring resistor, A bridge resistor which has the same resistance value as the measuring resistor and whose surface is insulated in such a way that particles deposited on the surface of the bridge resistor cause no change in resistance, - Wherein the measuring resistor and the bridge resistance are connected in a Wheatstone bridge so that the thermal changes of the two resistors are compensated. Rußimpedanzsensor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand und der Brückenwiderstand in einer Wheatstone'schen Halbbrücke verschaltet sind.Soot impedance sensor according to the preceding claim, characterized in that the measuring resistor and the bridge resistor are connected in a Wheatstone half-bridge. Rußimpedanzsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand und der Brückenwiderstand mit einem weiteren Messwiderstand und einem weiteren Brückenwiderstand in einer Wheatstone'schen Vollbrücke verschaltet sind.Soot impedance sensor according to claim 4, characterized in that the measuring resistor and the bridge resistor are connected to a further measuring resistor and a further bridge resistor in a Wheatstone full bridge. Rußimpedanzsensor nach einem der Ansprüche 4–6, mit einer als Schutzrohr dienenden Ummantelung des Heizkeramikrohrs mit Leitschaufeln und Durchbrüchen für den Ein- und Austritt von Abgas.A soot impedance sensor according to any one of claims 4-6, having a protective tube serving as a jacket of the Heizkeramikrohrs with vanes and openings for the inlet and outlet of exhaust gas. Rußimpedanzsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Keramikrohr kreisförmig oder mit einem strömungsgünstigen Querschnitt, insbesondere ellipsenförmig, dreieckig oder tropfenförmig, ausgebildet ist.Soot impedance sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic tube is circular or with a streamlined cross-section, in particular elliptical, triangular or teardrop-shaped formed. Rußimpedanzsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikrohr aus einem temperaturbeständigen Material ausgebildet ist.Soot impedance sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic tube is formed of a temperature-resistant material. Rußimpedanzsensor nach einem der Ansprüche 4–9, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Elektroden elektrische Leitungen durch temperaturfeste Isolatoren geführt sind, die im Bereich der Heizkeramik münden.Soot impedance sensor according to one of claims 4-9, characterized in that electrical leads are guided through temperature-resistant insulators to the electrodes, which open in the region of the ceramic heater. Rußimpedanzsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Innenraum des Keramikrohrs Kühlluft geleitet wird.Soot impedance sensor according to one of the preceding claims, characterized in that cooling air is passed through an interior of the ceramic tube.
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