DE102006042605A1

DE102006042605A1 - Sensorelement für Gassensoren und Verfahren zum Betrieb desselben

Info

Publication number: DE102006042605A1
Application number: DE102006042605A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Eisele; Lothar Diehl; Karola Herweg; Enno Baars
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2026-09-12
Also published as: WO2008031654A1; DE102006042605B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorelement für Gassensoren zur Bestimmung von Partikeln in Gasgemischen, insbesondere für Rußsensoren, mit mindestens zwei dem Gasgemisch ausgesetzten Elektroden (1), (2) und einem diese Elektroden tragenden Substrat (3), wobei zwischen dem Substrat (3) und den Elektroden (1), (2) eine elektrisch leitfähige Unterlage (4) vorgesehen ist und die Elektroden (1), (2) durch die leitfähige Unterlage (4) elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Bestimmung von Partikeln in Gasgemischen anhand des erfindungsgemäßen Sensorelements sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Sensorelements.

Description

Die Erfindung geht von einem Sensorelement und einem Verfahren zur Bestimmung von Partikeln in Gasgemischen sowie deren Verwendung gemäß der im Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche definierten Art aus.
Stand der Technik
Derzeit sind resistive Partikelsensoren für leitfähige Partikel bekannt, bei denen zwei oder mehrere metallische Elektroden ausgebildet sind, wobei die sich anlagernden Teilchen, insbesondere Rußpartikel, die vorzugsweise kammartig ineinander greifenden Elektroden kurzschließen und damit mit steigender Partikelkonzentration auf den Sensoroberflächen ein abnehmender Widerstand zwischen den Elektroden messbar wird.
Aktuell besitzt der Sensor eine Blindzeit ("blinde Sammelzeit"), nämlich die Zeit, die die sich anlagernden Partikel benötigen, um erste leitfähige Pfade und damit einen messbaren Widerstand zwischen den Elektroden auszubilden.
Bekannt ist weiterhin die Verwendung leitfähiger Schutzschichten auf den Partikelsensoren, beispielsweise aus der DE 103 19 664 A1 . Diese Schrift offenbart einen Sensor zur Detektion von Teilchen in einem Gasstrom, insbesondere von Rußpartikeln in einem Abgasstrom, umfassend mindestens zwei Messelektroden, die auf einem Substrat aus einem isolierenden Werkstoff angeordnet sind und wobei zum Schutz der Messelektroden diese von einer Schutzschicht überzogen sind. Die Schutzschicht kann eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen, die geringer ist, als diejenige der zu detektierenden Teilchen.
Die Herstellung von solchen beschichteten Sensoren ist jedoch schwierig, da eine solche Schutzschicht auf die Elektroden des fertigen Sensors aufgebracht werden muss. Den nachgelagerten Brennvorgang überstehen nicht alle Elektrodenmaterialien und weitere Bestandteile des Sensors ohne Schaden.
Die Temperaturmessung bei herkömmlichen Sensoren erfolgt zur Zeit über einen zusätzlichen Temperaturmessmäander, welcher zusätzliche Kosten verursacht. Die alternative Messung der Temperatur über den Heizwiderstand, die aus Kostengründen mit einer 2-Punkt-Messung realisiert wird, ist aufgrund des Einflusses der Zuleitungen mit einer hohen Messungenauigkeit behaftet.
Weiterhin können mit einem Temperaturmessmäander die hohen Temperaturen, die während der Regeneration des Partikelfilters bei einer an board-Anwendung hinter dem Filter auftreten, nicht mit genügend hoher Genauigkeit bestimmt werden. Dieses deshalb, da der Temperaturmäander für einen niedrigeren Temperaturbereich, nämlich unterhalb der Rußabbrandtemperatur, ausgelegt wird.
Es besteht folglich im Stand der Technik weiterhin der Bedarf an einem Partikelsensor, der eine deutlich verringerte Blindzeit besitzt und damit nach Regeneration früher einsatzbereit ist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird ein Sensorelement für Gassensoren zur Bestimmung von Partikeln in Gasgemischen, insbesondere für Rußsensoren, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wobei zwischen dem Substrat und den Elektroden eine elektrisch leitfähige Unterlage vorgesehen ist und die Elektroden durch die leitfähige Unterlage elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Elektroden und der leitfähigen Unterlage wird eine Parallelschaltung der elektrischen Widerstände der leitfähigen Unterlage und der Schicht der auf den Elektroden abgeschiedenen Partikel erreicht. Dieses ist messtechnisch günstig, da bereits geringe Veränderungen des elektrischen Gesamtwiderstandes der Anordnung auf dem Sensorelement, welche sich aus dem Abscheiden von Partikeln auf die regenerierten Elektroden ergeben, erfasst werden können.
Somit erreicht man den Vorteil, dass das Verhältnis von Messzeit zu Blindzeit im Vergleich zu bisherigen Sensoren deutlich größer, also günstiger, ist und der regenerierte Sensor eine kürzere Ansprechzeit als bisher erreichbar aufweist.
Vorzugsweise ist die spezifische Leitfähigkeit der Schicht über den gesamten, für die Anwendung geforderten Temperaturbereich kleiner als die der zu messenden Partikel. So trägt jedes angelagerte Partikel zur Leitfähigkeit bei. Weiterhin ist es günstig, wenn die leitfähige Unterlage eine wohlbekannte oder sehr geringe Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands besitzt.
Außerdem bietet die leitfähige Unterlage über ihren definierten Widerstand eine Möglichkeit zur Überprüfung der Vollständigkeit der Elektroden nach der Herstellung. Durch den Vergleich mit Referenzwerten bei definierten Temperaturen bietet sie weiterhin die Möglichkeit, die Elektrode zu kalibrieren. Eine solche Prüfung bzw. Kalibrierung kann sowohl im Werk als Bandendenprüfung eingesetzt werden, als auch im Fahrzeug über die Lebensdauer des Sensor zur Entdeckung bzw. Kompensation von Schädigungen und Alterungseffekten der Elektrode. Im Fahrzeug kann diese Prüfung immer dann durchgeführt werden, wenn sich keine leitfähigen Partikel auf dem Sensor befinden, also bei jeder Regeneration des Sensors.
Im regenerierten Zustand des Sensors bietet sich weiterhin die Möglichkeit, das ungenaue Temperatursignal, das aus dem Widerstand des Heizmäanders gewonnen werden kann, mit dem genauen Temperatursignal aus der leitfähigen Trägerschicht zu kalibrieren. Durch diese Maßnahme entfällt die Notwendigkeit eines zusätzlichen Temperaturmäanders zur Bestimmung der Sensortemperatur im Messbetrieb.
Alternativ kann die Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeit der elektrisch leitfähigen Unterlage so gewählt werden, dass sie insbesondere für hohe Temperaturen, wie beispielsweise bei der Regeneration des Partikelfilters auftreten, eine genauere Temperaturmessung ermöglicht als der nicht auf diesen Bereich optimierte Temperaturmessmäander.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt die spezifische Leitfähigkeit der leitfähigen Unterlagen bei 500°C in einem Bereich von ≥ 1 × 10^–9 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10 (Ωcm)^–1, bevorzugt von ≥ 1 × 10^–8 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–3 (Ωcm)^–1, mehr bevorzugt von ≥ 1 × 10^–7 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–4 (Ωcm)^–1. Solche spezifischen Leitfähigkeiten der Unterlage erlauben es, bei den typischen, im Einsatz geforderten sowie derzeit herstellbaren Schichtdicken der Unterlage elektrische Widerstände zu erhalten, die während des Betriebes zu gut messbaren und gut auswertbaren Stromflüssen führen. Beispielsweise können bei Schichtdicken von 1 bis 10 um und einer typischen angelegten Spannung von 30 V etwa Widerstände von über 30 MΩ erreicht werden. Diese Leitfähigkeit kann im Bereich der Betriebstemperatur erreicht werden, die etwa 500°C beträgt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt die spezifische Leitfähigkeit der leitfähigen Unterlagen bei 5°C in einem Bereich von ≥ 1 × 10^–9 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–2 (Ωcm)^–1, bevorzugt von ≥ 1 × 10^–8 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–3 (Ωcm)^–1, mehr bevorzugt von ≥ 1 × 10^–7 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–4 (Ωcm)^–1. Solche spezifischen Leitfähigkeiten der Unterlage erlauben es, bei den typischen, im Einsatz geforderten sowie derzeit herstellbaren Schichtdicken der Unterlage elektrische Widerstände zu erhalten, die während des Betriebes zu gut messbaren und gut auswertbaren Stromflüssen führen. Beispielsweise können bei Schichtdicken von 1 bis 10 μm und einer typischen angelegten Spannung von 30 V etwa Widerstände von über 30 MΩ erreicht werden. Diese Leitfähigkeit kann im Bereich der Abgastemperatur direkt nach dem Start erreicht werden, die etwa 50°C beträgt. Somit kann die Funktion des Sensorelements auch direkt nach dem Start eines Verbrennungsmotors sichergestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Material der leitfähigen Unterlage mit Metalloxiden dotiertes Aluminiumoxid, bevorzugt mit Metalloxiden ausgewählt aus der Gruppe umfassend Fe₂O₃, ZrO₂, Cr₂O₃, MgO und/oder MnO. Der Zusatz dieser Metalloxide zu dem nicht leitenden Aluminiumoxid erlaubt es, eine gewünschte elektrische Leitfähigkeit herzustellen, ohne die strukturellen Eigenschaften der hochtemperaturfesten Keramik zu verschlechtern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung macht die Konzentration der Metalloxide im Aluminiumoxid einen Gesamtgehalt von ≥ 0,01 mol-% bis ≤ 20 mol-%, bevorzugt von ≥ 0,1 mol-% bis ≤ 10 mol-%, mehr bevorzugt von ≥ 1 mol-% bis ≤ 5 mol-% aus. Mit diesen Dotierkonzentrationen erreicht man im Temperaturbereich, der der Betriebstemperatur des Partikelsensors entspricht, eine definierte Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit von der Temperatur.
Beispielsweise erzielt man mit einer Dotierung von 4,3 mol-% Fe₂O₃ im Bereich zwischen 200°C und 500°C eine Leitfähigkeit, die bei halblogarithmischer Auftragung der elektrischen Leitfähigkeit gegen die inverse Temperatur einen linearen Verlauf aufweist. Dotierungen mit über 20 mol-% an Fremdoxiden sind nicht zweckmäßig, da eine geringere sowie eine nicht regelmäßige Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit auftreten kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Elektroden des Sensorelements als Interdigitalelektroden ausgeführt. Solche Elektroden haben den Vorteil, dass bei geringer Grundfläche des Substrates eine große Fläche der sich gegenüber stehenden Elektroden erreicht werden kann und somit eine entsprechend hohe Empfindlichkeit des Sensors realisiert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die leitfähige Unterlage von dem Substrat durch eine Isolation elektrisch isoliert. Diese Anordnung erlaubt es, Substrate zu verwenden, welche eine unerwünschte Eigenleitfähigkeit während des Betriebes aufweisen, jedoch aufgrund ihrer sonstigen, beispielsweise mechanischen, Eigenschaften für die Konstruktion eines Sensorelements günstig wären.
Es ist weiterhin im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Sensorelement eine Auswertevorrichtung vorzusehen, die eine Veränderung des zwischen den Elektroden anliegenden Stromflusses und/oder Widerstandes ermittelt und dieses als Maß für die Partikelkonzentration oder den Partikelmassenstrom ausgibt. Hierdurch wird es möglich, das erfindungsgemäße Sensorelement in das Kontrollsystem der Motorelektronik einzubinden und zur effizienten Motorbetriebsführung zu nutzen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Bestimmung von Partikeln in Gasgemischen, insbesondere von Ruß in Abgasen von Verbrennungsmotoren mittels eines Sensorelements gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei an mindestens zwei Elektroden eine elektrische Spannung angelegt wird und der sich zwischen den Elektroden einstellende Stromfluss oder elektrische Widerstand bestimmt wird und als Maß für die Partikelkonzentration oder den Partikelmassenstrom ausgegeben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren profitiert von den Vorteilen des erfindungsgemäßen Sensorelements, dass das Verhältnis von Messzeit zu Blindzeit kürzer ist und dass das Sensorelement nach der Regeneration schneller anspricht. Somit lassen sich genauere Partikelbestimmungen durchführen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das erfindungsgemäße Verfahren eingebunden in ein Verfahren zur Überwachung eines Systems umfassend Dieselmotor und Partikelfilter hinsichtlich Kenngrößen, die ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend die Betriebsweise des Dieselmotors, die Funktionstüchtigkeit des Partikelfilters und/oder der Beladungszustand des Partikelfilters. So kann beispielsweise ein vor dem Partikelfilter angebrachtes Sensorelement Rückschlüsse darüber liefern, wann der Filter verstopft sein wird und somit eine Regeneration einzuleiten ist. Ein hinter dem Partikelfilter angebrachtes Sensorelement kann zur Überprüfung dienen, ob der Partikelfilter noch genügend Partikel zurückbehält oder ob er beschädigt ist. Weiterhin kann anhand der Partikelmessung bestimmt werden, wie gut die Verbrennung im Dieselmotor abläuft und dementsprechend in der Motorsteuerung nachgeregelt werden. Dieses ist insbesondere wichtig bei wechselnden Kraftstoffqualitäten.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Sensorelements gemäß der vorliegenden Erfindung zur Überwachung eines Systems umfassend Dieselmotor und Partikelfilter hinsichtlich Kenngrößen, die ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend die Betriebsweise des Dieselmotors, die Funktionstüchtigkeit des Partikelfilters und/oder der Beladungszustand des Partikelfilters. Die Möglichkeiten und die Vorteile einer solchen Verwendung wurden bereits vorstehend beschrieben.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Sensorelements sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
1 eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Sensorelement;
2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Sensorelement;
3 einen Schnitt durch ein weiteres erfindungsgemäß ausgestaltetes Sensorelement;
4 ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Sensorelement nach Beladung mit Rußpartikeln sowie
5 ein Ersatzschaltbild für eine resistive Gleichstrommessung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Sensorelement für Gassensoren zur Bestimmung von Partikeln in Gasgemischen dargestellt. Das erfindungsgemäße Sensorelement bzw. der Gassensor dient zum Einbau in einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges und ist bevorzugt stromab eines Rußfilters eines Kraftfahrzeuges mit einem Dieselverbrennungsmotor angeordnet.
Das Sensorelement umfasst eine als Substrat (3) dienende, plattenartige Trägerschicht, die aus einem hochisolierenden Werkstoff, beispielsweise aus einer Keramik, wie Aluminiumoxid, gefertigt ist. Denkbar ist es auch, das Substrat (3) aus einem alternativen Werkstoff, wie beispielsweise yttriumstabilisiertem Zirkoniumdioxid, zu fertigen. Auf diesem Substrat (3) ist eine leitfähige Unterlage (4) aufgebracht. Zur besseren Darstellung des Substrats (3) ist die leitfähige Unterlage (4) teilweise nicht gezeichnet. Die leitfähige Unterlage kann beispielsweise aus mit Eisenoxid dotiertem Aluminiumoxid gefertigt sein.
Auf der leitfähigen Unterlage (4) sind nun ein Paar Kammelektroden oder Interdigitalelektroden (1), (2) aufgebracht. Die Elektroden können aus Platin gefertigt sein und sind über entsprechende Kontaktierungen mit einer Mess- und Steuereinheit verbindbar. Die Elektroden (1) und (2) sind nun dem Gasgemisch ausgesetzt. Unter Gasgemisch ist hierbei das Abgas eines Verbrennungsmotors zu verstehen. Dieses enthält neben gasförmigen Verbrennungsprodukten auch Partikel, die aus einer unvollständigen Verbrennung des Kraftstoffes resultieren. Auf den Elektroden (1), (2) scheiden sich die Partikel ab und bewirken eine elektrisch leitende Verbindung zwischen ihnen.
Das Sensorelement kann mittels Siebdruck von pastösen keramischen Vorläuferverbindungen gefertigt werden. Hierdurch lassen sich reproduzierbare und dünne Schichtdicken erreichen. So kann beispielsweise das Substrat (3) mittels Siebdruck geformt werden, zu einem Grünkörper getrocknet werden und danach mit der leitfähigen Unterlage (4) versehen werden. Nach Trocknung kann das Schichtgebilde mit den Elektroden (1), (2) versehen werden und gebrannt werden. Die Elektroden (1), (2) können als Drähte aufgetragen werden. Alternativ können auch Metallnanopartikel, beispielsweise konzentrierte kolloidale Sole, mittels Düsendruckverfahren (ink jet) zu den Elektroden gedruckt werden. Hierdurch lässt sich auch eine große Vielfalt an Elektrodenformen realisieren.
In 2 ist eine Schnittansicht der in 1 gezeigten Sensorelementanordnung dargestellt. Der Schnitt verläuft rechtwinklig zu den Fingern der in 1 gezeigten Interdigitalelektroden (1) und (2). Man erkennt das Substrat (3), auf dem die leitfähige Unterlage (4) aufgebracht ist, sowie auf dieser die Elektrodenabschnitte der Interdigitalelektroden (1), (2). Hierbei wird deutlich, dass im unbeladenen Zustand, wie er beispielsweise direkt nach der Herstellung oder nach der Regeneration vorliegt, die Elektroden nur über die leitfähige Unterlage (4) elektrisch miteinander verbunden sind.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Schnittansicht gezeigt. Ergänzend zu der in 2 gezeigten Ausführungsform ist in 3 zwischen dem Substrat (3) und der leitfähigen Unterlage (4) eine weitere Schicht (5) angebracht, welche elektrisch isolierend ist. Diese Schicht (5) kann beispielsweise aus Aluminiumoxid aufgebaut sein. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass als Substrat (3) ein beliebiges Material gewählt werden kann, welches für den jeweiligen Einsatzzweck am besten geeignet ist, ohne Einschränkungen hinnehmen zu müssen wegen der eventuellen elektrischen Leitfähigkeit.
In 4 sieht man eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Sensorelements analog zu dem in 2 gezeigten, wobei die dem Gasgemisch ausgesetzten Elektroden (1), (2) nunmehr durch eine Schicht von Rußpartikeln (6) belegt sind. Durch die Rußpartikel entsteht ein elektrischer Kontakt zwischen den beiden Elektroden (1), (2). Bei einer geringen Beladung der Elektroden (1), (2) besteht dementsprechend nur eine geringe elektrische Verbindung über die Rußpartikel (6), die jedoch messtechnisch gut zu erfassen ist. Mit zunehmender Beladung werden die Elektroden immer weiter elektrisch leitend miteinander verbunden.
Die elektrischen Widerstandsverhältnisse der in 4 gezeigten Anordnung mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (4) und den Rußpartikeln (6) sind in 5 dargestellt. Es handelt sich um eine Parallelschaltung von zwei Widerständen. Der erste Widerstand wird durch den Widerstand der Schicht 4 bestimmt und ist durch den Abschnitt R1-4-2 dargestellt. Der zweite Widerstand wird durch den Widerstand der Rußpartikel 6 bestimmt und ist durch das Symbol R1-6-2 dargestellt. Mit wachsender Rußpartikelmenge auf der Elektrodenoberfläche verringert sich der Widerstand R1-6-2, woraus auf den Zustand des betreffenden Abgases geschlossen werden kann. Der Widerstand R1-4-2 bleibt konstant.
Die Anwendung des beschriebenen Sensorelements ist nicht auf die Bestimmung von Rußpartikeln in Abgasen von Verbrennungsmotoren beschränkt, sondern es kann allgemein zur Bestimmung der Konzentration von kondensationsfähigen und elektrischen leitfähigen Partikeln verwendet werden.

Claims

Sensorelement für Gassensoren zur Bestimmung von Partikeln in Gasgemischen, insbesondere für Rußsensoren, mit mindestens zwei dem Gasgemisch ausgesetzten Elektroden (1), (2) und einem diese Elektroden tragenden Substrat (3), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Substrat (3) und den Elektroden (1), (2) eine elektrisch leitfähige Unterlage (4) vorgesehen ist und dass die Elektroden (1), (2) durch die leitfähige Unterlage (4) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Sensorelement nach Anspruch 1, wobei die spezifische Leitfähigkeit der leitfähigen Unterlage (4) bei 500°C in einem Bereich von ≥ 1 × 10^–9 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–2 (Ωcm)^–1, bevorzugt von ≥ 1 × 10^–8 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–3 (Ωcm)^–1, mehr bevorzugt von ≥ 1 × 10^–7 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–4 (Ωcm)^–1 liegt.
Sensorelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die spezifische Leitfähigkeit der leitfähigen Unterlage (4) bei 50°C in einem Bereich von ≥ 1 × 10^–9 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–2 (Ωcm)^–1, bevorzugt von ≥ 1 × 10^–8 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–3 (Ωcm)^–1, mehr bevorzugt von ≥ 1 × 10^–7 (Ωcm)^–1 bis ≤ 1 × 10^–4 (Ωcm)^–1 liegt.
Sensorelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der leitfähigen Unterlage (4) mit Metalloxiden dotiertes Aluminiumoxid umfasst, bevorzugt mit Metalloxiden ausgewählt aus der Gruppe umfassend Fe₂O₃, ZrO₂, Cr₂O₃, MgO und/oder MnO.
Sensorelement nach Anspruch 4, wobei die Konzentration der Metalloxide im Aluminiumoxid einen Gesamtgehalt von ≥ 0,01 mol-% bis ≤ 20 mol-%, bevorzugt von ≥ 0,1 mol-% bis ≤ 10 mol-%, mehr bevorzugt von ≥ 1 mol-% bis ≤ 5 mol-% ausmacht.
Sensorelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektroden (1), (2) als Interdigitalelektroden ausgeführt sind.
Sensorelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitfähige Unterlage (4) von dem Substrat (3) durch eine Isolation (5) elektrisch isoliert ist.
Verfahren zur Bestimmung von Partikeln in Gasgemischen, insbesondere von Ruß in Abgasen von Verbrennungsmotoren, mittels eines Sensorelements nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens zwei Elektroden (1), (2) eine elektrische Spannung angelegt wird und der sich zwischen den Elektroden (1), (2) einstellende Stromfluss oder elektrische Widerstand bestimmt wird und als Maß für die Partikelkonzentration oder den Partikelmassenstrom ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren eingebunden ist in ein Verfahren zur Überwachung eines Systems umfassend Dieselmotor und Partikelfilter hinsichtlich Kenngrößen, die ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend die Betriebsweise des Dieselmotors, die Funktionstüchtigkeit des Partikelfilters und/oder der Beladungszustand des Partikelfilters.
Verwendung eines Sensorelements nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Überwachung eines Systems umfassend Dieselmotor und Partikelfilter hinsichtlich Kenngrößen, die ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend die Betriebsweise des Dieselmotors, die Funktionstüchtigkeit des Partikelfilters und/oder der Beladungszustand des Partikelfilters.