DE102005027637A1 - Device for measuring oxygen concentration in gas mixtures, especially exhaust gases, has current-voltage converter to which pulsed control signal is applied when measurement device is switched off - Google Patents

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Abstract

The device has a housing for a condensate separator (1) followed by an electrochemical sensor unit whose contacts are connected to an electronic current-voltage converter (3). A pulsed control signal is applied to the current-voltage converter when the measurement device is switched off. The control signal is pulsed with a clock frequency of 1 Hz.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Sauerstoffkonzentration in Mischgasen, insbesondere Abgasen, umfassend ein Gehäuse, welches einen Kondensatabscheider und eine hinter diesem angeordnete elektrochemische Sensoreinheit aufnimmt, deren Kontakte mit einem elektronischen Stromspannungswandler verbunden sind.The The invention relates to a device for measuring the oxygen concentration in mixed gases, in particular exhaust gases, comprising a housing, which a Kondensatabscheider and arranged behind this electrochemical Sensor unit receives, whose contacts with an electronic Voltage converters are connected.

Zur Messung der Sauerstoffkonzentration in Mischgasen werden Messgeräte mit elektrochemischen Sensoren verwendet. Derartige Sensoren arbeiten prinzipiell wie eine Brennstoffzelle. Dabei wird die Messkomponente Sauerstoff an der Grenzschicht Katode/Elektrolyt elektrochemisch umgesetzt. Der daraus resultierende Strom ist der Sauerstoffkonzentration proportional. Um insbesondere bei Langzeitmessungen die Messgeräte vor unnötigen Belastungen durch Kondensatabscheidungen an den Sensoren zu schützen, sind Ihnen Kondensatabscheider vorgeschaltet. Sie enthalten eine Kühleinheit, durch die das Mischgas geführt wird.to Measurement of oxygen concentration in mixed gases are measuring devices with electrochemical Sensors used. Such sensors work in principle as a fuel cell. The measuring component becomes oxygen the boundary layer cathode / electrolyte electrochemically reacted. The result resulting current is proportional to the oxygen concentration. In particular for long-term measurements, the measuring devices against unnecessary loads by condensate deposits on the sensors to protect are Upstream of the condensate separator. They contain a cooling unit, passed through the mixed gas becomes.

Beim Kühlen des Abgases wird der größte Teil der in ihm enthaltenen Feuchtigkeit in Form von Kondensat abgeschieden. An den nachgeordneten Sensoren kann kein Kondensat mehr anfallen. Dem Sauerstoffsensor nachgeschaltet ist eine Filter- und Verstärkerschaltung, welche der Auswertung der an dem Sensor anliegenden Ströme dient. An der Filter- und Verstärkerschaltung liegt bei Betrieb des Messgerätes eine kontinuierliche Steuerspannung an. Nach Einschalten der Messgeräte benötigen diese eine Einlaufzeit von etwa drei bis fünf Minuten. Die Sensoren haben eine Lebensdauer von etwa ein bis zwei Jahren.At the Cool the exhaust gas becomes the largest part the moisture contained in it in the form of condensate deposited. The downstream sensors can no longer produce condensate. Downstream of the oxygen sensor is a filter and amplifier circuit, which serves to evaluate the currents applied to the sensor. At the filter and amplifier circuit lies during operation of the measuring device a continuous control voltage. After switching on the measuring devices they need one Warm-up time of about three to five Minutes. The sensors have a lifespan of about one to two Years.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Einlaufzeit derartiger Messgeräte zu verkürzen und gleichzeitig die Lebensdauer der Sauerstoffsensoren zu verlängern. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Stromspannungswandler mit einem gepulsten Steuersignal in ausgeschaltetem Zustand des Messgerätes beaufschlagt ist.task The present invention is to shorten the running time of such meters and at the same time extend the life of the oxygen sensors. According to the invention this task is solved by that the current-voltage converter with a pulsed control signal is acted upon in off state of the meter.

Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Messung der Sauerstoffkonzentration in Mischgasen, insbesondere Abgasen geschaffen, welche eine geringe Einlaufzeit hat und bei der die Lebenszeit des Sauerstoffsensors verlängert ist.With The invention is an apparatus for measuring the oxygen concentration created in mixed gases, in particular exhaust gases, which a small Warm-up time and lifetime of the oxygen sensor extended is.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Steuersignal mit einer Taktfrequenz von 1 Hz gepulst. Hierdurch ist die Lebensdauer etwa um den Faktor 2 erhöht, was auf dem Verhältnis der Ein- und Ausschaltdauer von 1:1 beruht. Bei diesem Verhältnis ergibt sich darüber hinaus eine deutlich geringere Einlaufzeit des Messgerätes.In Further development of the invention is the control signal with a clock frequency pulsed by 1 Hz. As a result, the lifetime is about the factor 2 increased, what's on the ratio the on and off duration of 1: 1 is based. At this ratio results about it In addition, a significantly lower break-in period of the meter.

In Ausgestaltung der Erfindung weist der Stromspannungswandler einen Feldeffekttransistor (FET) auf, an dessen Gate-Elektrode das gepulste Steuersignal anliegt. Hierdurch ist eine optimale Filterung des Ausgangssignals des Sauerstoffsensors erzielt.In Embodiment of the invention, the current-voltage converter has a Field effect transistor (FET) on whose gate electrode, the pulsed control signal is applied. This provides optimal filtering of the output signal achieved the oxygen sensor.

Andere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:Other Embodiments and developments of the invention are specified in the remaining subclaims. An embodiment The invention is illustrated in the drawings and will become apparent below described in detail. Show it:

1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Messung der Sauerstoffkonzentration in Mischgasen und 1 the schematic representation of a device for measuring the oxygen concentration in mixed gases and

2 die Beschaltung des Sauerstoffsensors der Vorrichtung gemäß 1. 2 the wiring of the oxygen sensor of the device according to 1 ,

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung zur Messung der Sauerstoffkonzentration in Mischgasen besteht im Wesentlichen aus einem Kondensatabscheider 1, der einem Sauerstoffsensor 2 vorgeschaltet ist, dessen Kontakte 24 mit einem elektronischen Stromspannungswandler 3 verbunden sind.The device selected as an exemplary embodiment for measuring the oxygen concentration in mixed gases consists essentially of a condensate separator 1 , an oxygen sensor 2 upstream, its contacts 24 with an electronic voltage transformer 3 are connected.

Der Kondensatabschneider 1 dient der Entfeuchtung des Mischgases. Er umfasst im Wesentlichen ein Rohr 11, durch das der Mischgasstrom geleitet wird und das zum Anschluss eines – nicht dargestellten – Zuführschlauches ein Anschlussstück 111 aufweist. Das Rohr 11 ist umgeben von einem Gaskühler 12, an den sich ein Kondensatsumpf 13 zur Aufnahme des Kondensats anschließt.The condensate cutter 1 serves to dehumidify the mixed gas. It essentially comprises a tube 11 through which the mixed gas stream is passed and the connection of a - not shown - supply hose a connector 111 having. The pipe 11 is surrounded by a gas cooler 12 to which a condensate sump 13 connects to the condensate.

Der Sauerstoffsensor ist im Wesentlichen gebildet aus einem Gehäuse 21, welches zwei Elektroden aufnimmt: Die Katode 22, ein flaches PTFE (Polytetrafluorethylen)-Band, welches mit einem aktiven Katalysator beschichtet ist, und einer Katode 23, bestehend aus einem Blei-Block. Die Kontakte 24 des Sauerstoffsensors 2 sind mit einer elektronischen Signalfilter- und -verstärkerschaltung 3 verbunden.The oxygen sensor is essentially formed from a housing 21 which accommodates two electrodes: the cathode 22 , a flat PTFE (polytetrafluoroethylene) tape coated with an active catalyst, and a cathode 23 consisting of a lead block. The contacts 24 of the oxygen sensor 2 are with an electronic signal filter and amplifier circuit 3 connected.

Der Stromspannungswandler 3 ist in 2 dargestellt. Er umfasst im Wesentlichen einen Feldeffekttransistor (FET), dessen Kanalanschlüsse mit den Kontakten 24 des Sauerstoffsensors 2 verbunden sind und an dessen Gate ein mit 1 Hz gepulstes Signal anliegt. Der Stromspannungswandler 3 ist in ausgeschaltetem Zustand des Messgerätes mit dem gepulsten Signal beaufschlagt. Es ist eine Schottky-Diode vorgesehen, um in eingeschaltetem Zustand des Messgerätes das Takten zu überbrücken. Weiterhin umfasst der Wandler 3 einen Operationsverstärker, dessen Ausgang und negativer Eingang mit einem RC-Glied verschaltet ist.The current-voltage converter 3 is in 2 shown. It essentially comprises a field effect transistor (FET) whose channel connections with the contacts 24 of the oxygen sensor 2 are connected and at its gate a pulsed with 1 Hz signal. The current-voltage converter 3 is energized when the meter is off with the pulsed signal. It is a bulkhead ky diode provided to bridge the clocking when the meter is switched on. Furthermore, the converter comprises 3 an operational amplifier whose output and negative input is connected to an RC element.

Claims (4)

Vorrichtung zur Messung der Sauerstoffkonzentration in Mischgasen, insbesondere Abgasen, umfassend ein Gehäuse, welches einen Kondensatabscheider und eine hinter diesem angeordnete elektrochemische Sensoreinheit aufnimmt, deren Kontakte mit einem elektronischen Stromspannungswandler verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromspannungswandler (3) mit einem gepulsten Steuersignal in ausgeschaltetem Zustand des Messgerätes beaufschlagt ist.Device for measuring the oxygen concentration in mixed gases, in particular exhaust gases, comprising a housing which accommodates a condensate separator and an electrochemical sensor unit arranged behind it, whose contacts are connected to an electronic current-voltage converter, characterized in that the current-voltage converter ( 3 ) is supplied with a pulsed control signal in the off state of the meter. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal mit einer Taktfrequenz von 1 Hz gepulst ist.Device according to claim 1, characterized in that that the control signal is pulsed at a clock frequency of 1 Hz. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromspannungswandler (3) einen Feldeffekttransitor (FET) aufweist, an deren Gate-Elektrode das gepulste Steuersignal anliegt.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the current-voltage converter ( 3 ) has a field effect transistor (FET), at whose gate electrode the pulsed control signal is applied. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schottky-Diode vorgesehen ist, um in eingeschaltetem Zustand des Messgerätes das Takten zu überbrücken.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a Schottky diode is provided to be switched on Condition of the measuring device to bridge the clocking.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29505570U1 (en) * 1995-03-31 1995-09-21 Reiß, Gerhard, Dr., 69469 Weinheim Connection fitting for an electrochemical sensor
WO1996025661A1 (en) * 1995-02-17 1996-08-22 Rainer Gorris Process for improving the functioning and catalytic activity of electrodes and catalytic substances used in an electrochemical or electrocatalytic process
DE19648685A1 (en) * 1996-11-25 1998-05-28 Bosch Gmbh Robert Gas sensor
WO2002082067A2 (en) * 2001-04-05 2002-10-17 Robert Bosch Gmbh Gas sensor, in particular lambda-probe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996025661A1 (en) * 1995-02-17 1996-08-22 Rainer Gorris Process for improving the functioning and catalytic activity of electrodes and catalytic substances used in an electrochemical or electrocatalytic process
DE29505570U1 (en) * 1995-03-31 1995-09-21 Reiß, Gerhard, Dr., 69469 Weinheim Connection fitting for an electrochemical sensor
DE19648685A1 (en) * 1996-11-25 1998-05-28 Bosch Gmbh Robert Gas sensor
WO2002082067A2 (en) * 2001-04-05 2002-10-17 Robert Bosch Gmbh Gas sensor, in particular lambda-probe

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