DE102010054669A1 - sensor device - Google Patents

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Dr. Ante Johannes
Markus Herrmann
Willibald Reitmeier
Denny Schädlich
Manfred Weigl
Dr. Wildgen Andreas
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Abstract

Eine Sensorvorrichtung (100) weist ein Trägersubstrat (10) auf, das eine Partikelmessstruktur (P), eine Heizelementstruktur (H) und eine Temperaturmessstruktur (T) umfasst. Die Temperaturmessstruktur (T) ist in einem vorgegebenen ersten Bereich des Trägersubstrats (10) mit der Heizelementstruktur (H) und/oder in einem vorgegeben zweiten Bereich des Trägersubstrats (10) mit der Partikelmessstruktur (P) elektrisch gekoppelt.A sensor device (100) has a carrier substrate (10) which comprises a particle measurement structure (P), a heating element structure (H) and a temperature measurement structure (T). The temperature measuring structure (T) is electrically coupled to the heating element structure (H) in a predetermined first area of the carrier substrate (10) and / or to the particle measuring structure (P) in a predetermined second area of the carrier substrate (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung mit einem Trägersubstrat.The invention relates to a sensor device with a carrier substrate.

Zunehmend strengere gesetzliche Vorschriften erfordern eine Reduzierung der von einem Kraftfahrzeug ausgehenden Verbrennungsabgase. In diesem Zusammenhang werden Kraftfahrzeuge zunehmend mit Abgasreinigungsanlagen ausgestattet. Für eine Überwachung und/oder Steuerung solch einer Abgasreinigungsanlage wird beispielsweise eine Partikelkonzentration des Abgases ermittelt.Increasingly stringent legal regulations require a reduction in the combustion exhaust gases emanating from a motor vehicle. In this context, motor vehicles are increasingly equipped with emission control systems. For a monitoring and / or control of such an emission control system, for example, a particle concentration of the exhaust gas is determined.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, eine Sensorvorrichtung zu schaffen, die einen Beitrag dazu leistet, dass mehrere Zustandsgrößen eines Gasstromes präzise und einfach ermittelt werden können.The object on which the invention is based is to provide a sensor device which makes a contribution to the fact that a plurality of state variables of a gas flow can be determined precisely and simply.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Sensorvorrichtung mit einem Trägersubstrat. Das Trägersubstrat umfasst eine Partikelmessstruktur, eine Heizelementstruktur und eine Temperaturmessstruktur. Die Temperaturmessstruktur ist in einem vorgegebenen ersten Bereich des Trägersubstrats mit der Heizelementstruktur und/oder in einem vorgegeben zweiten Bereich des Trägersubstrats mit der Partikelmessstruktur elektrisch gekoppelt.The invention is characterized by a sensor device with a carrier substrate. The carrier substrate comprises a particle measuring structure, a heating element structure and a temperature measuring structure. The temperature measuring structure is electrically coupled to the heating element structure in a predetermined first region of the carrier substrate and / or to the particle measuring structure in a predetermined second region of the carrier substrate.

Die Sensorvorrichtung kann beispielsweise in einem Abgasstrang einer Brennkraftmaschine angeordnet sein. Hierbei kann die Partikelmessstruktur in einem Teilbereich des Trägersubstrats angeordnet sein, der beim Betrieb der Sensorvorrichtung, einem Gasstrom, insbesondere dem Abgasstrom, ausgesetzt ist. Die Partikelmessstruktur, die Temperaturmessstruktur und die Heizelementstruktur ermöglichen, dass mehrere Messgrößen erfasst werden können, die für ein präzises Ermitteln einer Partikelkonzentration eines Gases, vorzugsweise einer Rußpartikelkonzentration eines Abgases einer Brennkraftmaschine, genutzt werden können. Die erfassten Messgrößen und/oder daraus abgeleitete Zustandsgrößen des Gasstroms können alternativ oder zusätzlich für andere Anwendungen, beispielsweise für weitere Steuer- oder Regelungsprozesse der Brennkraftmaschine, genutzt werden.The sensor device can be arranged, for example, in an exhaust system of an internal combustion engine. In this case, the particle measuring structure may be arranged in a partial region of the carrier substrate which, during operation of the sensor device, is exposed to a gas flow, in particular to the exhaust gas flow. The particle measuring structure, the temperature measuring structure and the heating element structure make it possible to detect a plurality of measured variables that can be used for a precise determination of a particle concentration of a gas, preferably a soot particle concentration of an exhaust gas of an internal combustion engine. The detected measured variables and / or state variables of the gas stream derived therefrom can alternatively or additionally be used for other applications, for example for further control or regulation processes of the internal combustion engine.

Für ein Ermitteln einer Partikelkonzentration des Gases, beispielsweise des Abgases in dem Abgasstrang, kann eine Änderung einer Impedanz der Partikelmessstruktur erfasst und ausgewertet werden. Beispielsweise ist es möglich, einen ohmschen Widerstand der Partikelmessstruktur zu erfassen und auszuwerten. Infolge der Partikelablagerung auf der Partikelmessstruktur verändert sich die Impedanz der Partikelmessstruktur.For determining a particle concentration of the gas, for example the exhaust gas in the exhaust gas line, a change in an impedance of the particle measuring structure can be detected and evaluated. For example, it is possible to detect and evaluate an ohmic resistance of the particle measuring structure. As a result of particle deposition on the particle measurement structure, the impedance of the particle measurement structure changes.

Eine Menge an Partikeln, die sich auf der Partikelmessstruktur ablagert, nimmt mit der Zeit zu. Zum Regenerieren der Partikelmessstruktur werden die eingelagerten Partikel bevorzugt von Zeit zu Zeit mittels der Heizelementstruktur abgebrannt. Beispielsweise wird nach Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes für den Widerstand der Partikelmessstruktur die Partikelmessstruktur mittels der Heizelementstruktur derart aufgeheizt, dass die abgelagerten Partikel verbrennen.An amount of particles deposited on the particle measurement structure increases over time. To regenerate the particle measuring structure, the stored particles are preferably burned off from time to time by means of the heating element structure. For example, after reaching a predetermined limit value for the resistance of the particle measuring structure, the particle measuring structure is heated by means of the heating element structure in such a way that the deposited particles burn.

Die Temperaturmessstruktur ermöglicht eine Sensortemperatur im Bereich der Temperaturmessstruktur zu erfassen. Beispielsweise wird hierzu eine Widerstandsänderung einer metallischen Legierung, beispielsweise einer Platinlegierung, der Temperaturmessstruktur erfasst. Abhängig von der Widerstandsänderung kann die Sensortemperatur ermittelt werden. Eine mögliche thermische Anbindung des Trägersubstrats an Komponenten, die nicht die Gastemperatur aufweisen, kann dazu führen, dass sich die Sensortemperatur von der Gastemperatur unterscheidet. Beispielsweise kann das Trägersubstrat in einem Gehäuse angeordnet sein, das an einem Abgasrohr angebracht ist, wodurch eine thermische Kopplung mit dem Abgasrohr entstehen kann. Je geringer die thermische Kopplung ist, desto geringer kann der Unterschied zwischen der erfassten Sensortemperatur und der Gastemperatur, beispielsweise der Abgastemperatur, sein. Von Vorteil kann daher sein, die Sensorvorrichtung mit einem Gehäuse auszustatten, das eine geringe thermische Masse und eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweist. Ein elektrisches Koppeln der Temperaturmessstruktur mit der Partikelmessstruktur und/oder der Heizelementstruktur hat den Vorteil, dass Zuleitungen gemeinsam genutzt werden können. Dies ermöglicht zum einen eine kompakte Bauform, zum anderen können Steckverbinder und/oder Zuleitungen eingespart werden. Dies ermöglicht eine kostengünstigere Herstellung und die thermische Masse der Sensorvorrichtung kann reduziert werden. Dies kann einen Beitrag leisten dazu, dass eine Temperatur, beispielsweise eine Abgastemperatur in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, präziser ermittelt werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, eine Anzahl von Steuereinheiten zu reduzieren, die genutzt werden, die Strukturen anzusteuern. Des Weiteren kann das Trägersubstrat geringere Abmessungen aufweisen. Zusätzlich kann somit ein Gehäuse, das das Trägersubstrat zumindest teilweise umschließt, eine kleinere Baumform und somit eine geringere thermische Masse aufweisen.The temperature measurement structure makes it possible to detect a sensor temperature in the region of the temperature measurement structure. For example, a change in resistance of a metallic alloy, for example a platinum alloy, of the temperature-measuring structure is detected for this purpose. Depending on the resistance change, the sensor temperature can be determined. A possible thermal connection of the carrier substrate to components which do not have the gas temperature may cause the sensor temperature to differ from the gas temperature. For example, the carrier substrate may be arranged in a housing which is attached to an exhaust pipe, whereby a thermal coupling with the exhaust pipe may arise. The lower the thermal coupling, the lower the difference between the sensed sensor temperature and the gas temperature, for example the exhaust gas temperature. It can therefore be advantageous to equip the sensor device with a housing which has a low thermal mass and a low thermal conductivity. An electrical coupling of the temperature measuring structure with the particle measuring structure and / or the heating element structure has the advantage that supply lines can be shared. This allows for a compact design, on the other hand, connectors and / or leads can be saved. This allows a cheaper production and the thermal mass of the sensor device can be reduced. This can make a contribution to the fact that a temperature, for example an exhaust gas temperature in an exhaust gas system of a motor vehicle, can be determined more precisely. Additionally or alternatively, it is possible to reduce a number of control units that are used to drive the structures. Furthermore, the carrier substrate may have smaller dimensions. In addition, a housing which at least partially encloses the carrier substrate may thus have a smaller tree shape and thus a lower thermal mass.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Sensorvorrichtung eine Gasmessstruktur, wobei die Temperaturmessstruktur in einem vorgegebenen dritten Bereich des Trägersubstrats mit der Gasmessstruktur elektrisch gekoppelt ist. Dies ermöglicht eine Gaskonzentration mit der Sensorvorrichtung zu erfassen.According to an advantageous embodiment, the sensor device comprises a Gas measuring structure, wherein the temperature measuring structure is electrically coupled in a predetermined third region of the carrier substrate with the gas measuring structure. This allows a gas concentration to be detected with the sensor device.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Heizelementstruktur einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die Temperaturmessstruktur einen dritten Anschluss und vierten Anschluss und die Partikelmessstruktur einen fünften und sechsten Anschluss auf. Der vierte Anschluss der Temperaturmessstruktur und der fünfte Anschluss der Partikelmessstruktur sind in dem zweiten Bereich elektrisch gekoppelt.According to a further advantageous embodiment, the heating element structure has a first connection and a second connection, the temperature measurement structure has a third connection and fourth connection, and the particle measurement structure has a fifth and sixth connection. The fourth terminal of the temperature measuring structure and the fifth terminal of the particle measuring structure are electrically coupled in the second area.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der zweite Anschluss der Heizelementstruktur und der dritte Anschluss der Temperaturmessstruktur in dem ersten Bereich elektrisch gekoppelt. Die Heizelementstruktur und die Partikelmessstruktur können in diesem Fall zeitlich parallel betrieben werden. Die Temperaturmessstruktur kann während einer gemeinsamen Messpause der Heizelementstruktur und der Partikelmessstruktur betrieben werden.According to a further advantageous embodiment, the second connection of the heating element structure and the third connection of the temperature measuring structure in the first region are electrically coupled. The heating element structure and the particle measuring structure can be operated in parallel in this case. The temperature measuring structure can be operated during a common measuring pause of the heating element structure and the particle measuring structure.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der zweite Anschluss der Heizelementstruktur und der vierte Anschluss der Temperaturmessstruktur in dem ersten Bereich elektrisch gekoppelt. Dies ermöglicht beispielsweise eine gemeinsame Bezugspotentialzuführung für alle drei Strukturen, beispielsweise ein gemeinsames Zuführen eines Massepotentials. In diesem Fall können die Heizelementstruktur, die Partikelmessstruktur und die Temperaturmessstruktur gleichzeitig betrieben werden.According to a further advantageous embodiment, the second connection of the heating element structure and the fourth connection of the temperature measuring structure are electrically coupled in the first region. This allows, for example, a common reference potential supply for all three structures, for example, a common supply of a ground potential. In this case, the heating element structure, the particle measuring structure and the temperature measuring structure can be operated simultaneously.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Gasmessstruktur einen siebten Anschluss und einen achten Anschluss auf, wobei der siebte Anschluss der Gasmessstruktur und der vierte Anschluss der Temperaturmessstruktur in dem dritten Bereich elektrisch gekoppelt sind. Dies ermöglicht beispielsweise eine gemeinsame Bezugspotentialzuführung für alle vier Strukturen, beispielsweise ein gemeinsames Zuführen eines Massepotentials.According to a further advantageous embodiment, the gas-measuring structure has a seventh connection and an eighth connection, wherein the seventh connection of the gas-measuring structure and the fourth connection of the temperature-measuring structure are electrically coupled in the third region. This allows, for example, a common reference potential supply for all four structures, for example a common supply of a ground potential.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Partikelmessstruktur eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, die zusammen eine interdigitale Kammstruktur aufweisen.According to a further advantageous embodiment, the particle measuring structure comprises a first electrode and a second electrode, which together have an interdigitated comb structure.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Heizelementstruktur im Wesentlichen mäanderförmig ausgebildet, insbesondere mäanderförmig ausgebildet.According to a further advantageous embodiment, the heating element structure is substantially meander-shaped, in particular meander-shaped.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Temperaturmessstruktur im Wesentlichen mäanderförmig ausgebildet, insbesondere mäanderförmig ausgebildet.According to a further advantageous embodiment, the temperature measuring structure is substantially meander-shaped, in particular meander-shaped.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Trägersubstrat einen keramischen Werkstoff auf oder besteht im Wesentlichen aus einem keramischen Werkstoff.According to a further advantageous embodiment, the carrier substrate comprises a ceramic material or consists essentially of a ceramic material.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Trägersubstrat Aluminiumoxid (Al2O3) auf oder besteht im Wesentlichen aus dem Aluminiumoxid. Das Aluminiumoxid weist vorteilhafterweise eine hohe elektrische Isolation und gleichzeitig eine hohe thermische Leitfähigkeit auf. Vorteilhafterweise kann aufgrund der hohen thermischen Leitfähigkeit die Sensorvorrichtung eine hohe Ansprechgeschwindigkeit aufweisen bezüglich einer Temperaturänderung. Dies kann einen Beitrag leisten dazu, dass eine zu messende Temperatur und/oder eine Änderung einer Temperatur sehr präzise erfasst werden kann. Metallische Strukturen der Heizelementstruktur, Partikelmessstruktur und die Temperaturmessstruktur können beispielsweise in einem Dünnschichtverfahren und/oder Dickschichtverfahren auf das Trägersubstrat aufgebracht werden. Alternativ oder ergänzend können die metallischen Strukturen durch Laserabtrag oder elektrolytisch erzeugt werden.According to a further advantageous embodiment, the carrier substrate comprises alumina (Al 2 O 3 ) or consists essentially of the alumina. The aluminum oxide advantageously has a high electrical insulation and at the same time a high thermal conductivity. Advantageously, due to the high thermal conductivity, the sensor device may have a high response speed with respect to a temperature change. This can contribute to the fact that a temperature to be measured and / or a change in a temperature can be detected very precisely. Metallic structures of the heating element structure, particle measuring structure and the temperature measuring structure can be applied to the carrier substrate, for example, in a thin-layer process and / or thick-film process. Alternatively or additionally, the metallic structures can be produced by laser ablation or electrolytically.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Trägersubstrat Zirkoniumdioxid (ZrO2) auf. Zirkoniumdioxid weist im Vergleich zu Aluminiumoxid eine geringere thermische Leitfähigkeit auf. Diese Eigenschaft kann vorteilhafterweise dazu beitragen, eine Wärmeableitung des Trägersubstrats zu reduzieren. Das Trägersubstrat kann somit sowohl Aluminiumoxid als auch Zirkoniumdioxid aufweisen.According to a further advantageous embodiment, the carrier substrate zirconium dioxide (ZrO 2 ) on. Zirconia has lower thermal conductivity compared to alumina. This feature can advantageously help to reduce heat dissipation of the carrier substrate. The carrier substrate may thus comprise both alumina and zirconia.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Temperaturmessstruktur bei Normtemperatur einen ohmschen Widerstand im Bereich von 10 Ohm oder größer auf. Dies kann einen Beitrag leisten, Messungenauigkeiten, beispielsweise aufgrund eines Leitungswiderstandes einer Zuleitung, zu reduzieren. Des Weiteren kann eine Temperaturmessstruktur mit einem größeren ohmschen Widerstand mit einer geringeren Leitbahnbreite ausgebildet sein und somit eine geringere thermischen Masse aufweisen. Dies kann ein Beitrag leisten dazu, dass die Temperaturmessstruktur beispielsweise die Abgastemperatur schneller annimmt. Die Normtemperatur repräsentieren beispielsweise eine Temperatur von 0°C. Die Temperaturmessstruktur kann beispielsweise offen ausgebildet sein, d. h. dass die Temperaturmessstruktur von keinem Gehäuse umgeben ist.According to a further advantageous embodiment, the temperature measuring structure at standard temperature has an ohmic resistance in the range of 10 ohms or greater. This can contribute to reducing measurement inaccuracies, for example due to a line resistance of a supply line. Furthermore, a temperature measuring structure with a larger ohmic resistance can be formed with a smaller track width and thus have a lower thermal mass. This can contribute to the fact that the temperature measurement structure, for example, assumes the exhaust gas temperature faster. The standard temperature, for example, represent a temperature of 0 ° C. The temperature measuring structure may for example be open, d. H. that the temperature measuring structure is surrounded by any housing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Partikelmessstruktur und die Heizelementstruktur in einer ersten Substratebene angeordnet.According to an advantageous embodiment, the particle measuring structure and the heating element structure are arranged in a first substrate plane.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Trägersubstrat eine Mehrlagenkeramik mit mindestens einer Substratebene. Dies ermöglicht die Strukturen derart anzuordnen, dass das Trägersubstrat einen möglichst geringen Bauraum aufweist. Dies hat den Vorteil, dass das Trägersubstrat eine geringere thermische Masse aufweisen kann und/oder ein Gehäuse für die Sensorvorrichtung kleiner ausgebildet werden kann. Dies kann einen Beitrag leisten dazu, dass die Gastemperatur, beispielsweise die Abgastemperatur, präziser ermittelt werden kann. Für eine Herstellung des Mehrlagenkeramiksubstrats mit der Heizelementstruktur, der Partikelmessstruktur und der Temperaturmessstruktur können ungebrannten Keramikfolien zunächst einzeln strukturiert, danach gestapelt und laminiert und anschließend gebrannt werden. According to a further advantageous embodiment, the carrier substrate comprises a multilayer ceramic with at least one substrate plane. This makes it possible to arrange the structures in such a way that the carrier substrate has the smallest possible space. This has the advantage that the carrier substrate can have a lower thermal mass and / or a housing for the sensor device can be made smaller. This can make a contribution to the fact that the gas temperature, such as the exhaust gas temperature, can be determined more precisely. For the manufacture of the multilayer ceramic substrate with the heating element structure, the particle measuring structure and the temperature measuring structure, unfired ceramic films can first be individually structured, then stacked and laminated and then fired.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Heizelementstruktur eine erste Teilstruktur und eine zweite Teilstruktur auf, wobei die erste Teilstruktur den ersten Anschluss der Heizelementstruktur umfasst, die zweite Teilstruktur den zweiten Anschluss der Heizelementstruktur und die erste Teilstruktur und zweite Teilstruktur einen gemeinsamen Anschluss aufweisen, der mit dem sechsten Anschluss der Partikelmessstruktur elektrisch gekoppelt ist. Die Heizelementstruktur kann beispielsweise auch dazu genutzt werden, eine Temperatur und/oder eine Temperaturänderung im Bereich der Heizelementstruktur zu erfassen. Der gemeinsame Anschluss kann einen Beitrag leisten, die Temperatur und/oder die Temperaturänderungen im Bereich der Heizelementstruktur präziser zu erfassen.According to an advantageous embodiment, the heating element structure has a first substructure and a second substructure, wherein the first substructure comprises the first terminal of the heating element structure, the second substructure comprises the second terminal of the heating element structure and the first substructure and the second substructure have a common terminal connected to the first substructure sixth terminal of the particle measuring structure is electrically coupled. The heating element structure can also be used, for example, to detect a temperature and / or a temperature change in the region of the heating element structure. The common connection can make a contribution to more precisely detect the temperature and / or the temperature changes in the region of the heating element structure.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings. Show it:

1 eine Sensorvorrichtung mit einer Aufsichtsansicht auf eine erste Substratebene, 1 a sensor device with a top view onto a first substrate plane,

2 die Sensorvorrichtung mit einer Aufsichtsansicht auf die zweite Substratebene, 2 the sensor device with a view of the second substrate plane,

3 eine Mehrlagenkeramik mit mehreren Substratebenen, 3 a multi-layer ceramic with multiple substrate levels,

4 ein erstes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung, 4 a first embodiment of the sensor device,

5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung und 5 A second embodiment of the sensor device and

6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung, 6 A third embodiment of the sensor device,

7 ein viertes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung und 7 A fourth embodiment of the sensor device and

8 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung. 8th A fifth embodiment of the sensor device.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements of the same construction or function are provided across the figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine Sensorvorrichtung 100 mit einer ersten Aufsichtsansicht auf eine erste Substratebene S1. Die Sensorvorrichtung 100 kann beispielsweise in einem Abgasstrang einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Währrend eines Betriebes der Brennkraftmaschine kann in dem Abgasstrang ein Gas, insbesondere ein Abgas, strömen. Die Brennkraftmaschine kann beispielsweise als Dieselbrennkraftmaschine ausgebildet sein und eine Abgasreinigungsvorrichtung aufweisen. Die Sensorvorrichtung 100 kann beispielsweise solch einer Abgasreinigungsvorrichtung stromabwärts nachgeordnet angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensorvorrichtung 100 stromaufwärts vor der Abgasreinigungsvorrichtung angeordnet sein. Erfasste Messgrößen und ermittelte Zustandsgrößen, beispielsweise eine Partikelkonzentration, insbesondere eine Rußpartikelkonzentration, und/oder eine Abgastemperatur können an eine Motorsteuerung und/oder an ein On-Board-Diagnose-System weitergeleitet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die ermittelte Abgastemperatur für weitere Steuerungsaufgaben, beispielsweise für eine Steuerung einer Regenerierung der Abgasreinigungsvorrichtung, genutzt werden. 1 shows a sensor device 100 with a first elevational view of a first substrate plane S1. The sensor device 100 can be arranged for example in an exhaust system of an internal combustion engine of a motor vehicle. During an operation of the internal combustion engine, a gas, in particular an exhaust gas, can flow in the exhaust gas line. The internal combustion engine can be designed, for example, as a diesel internal combustion engine and have an exhaust gas purification device. The sensor device 100 For example, such an exhaust gas purification device may be arranged downstream downstream. Alternatively or additionally, the sensor device 100 be arranged upstream of the exhaust gas purification device. Recorded measured variables and determined state variables, for example a particle concentration, in particular a soot particle concentration, and / or an exhaust gas temperature can be forwarded to a motor controller and / or to an on-board diagnostic system. Alternatively or additionally, the determined exhaust gas temperature can be used for further control tasks, for example for a control of a regeneration of the exhaust gas purification device.

Die Sensorvorrichtung 100 weist ein Trägersubstrat 10 auf. Das Trägersubstrat 10 kann einen keramischen Werkstoff aufweisen, beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Zirkoniumdioxid (ZrO2). Insbesondere kann das Trägersubstrat 10 aus dem keramischen Werkstoff bestehen. Das Trägersubstrat 10 kann beispielsweise eine Mehrlagenkeramik aufweisen.The sensor device 100 has a carrier substrate 10 on. The carrier substrate 10 may comprise a ceramic material, for example alumina (Al 2 O 3 ) and / or zirconia (ZrO 2 ). In particular, the carrier substrate 10 consist of the ceramic material. The carrier substrate 10 may for example have a multilayer ceramic.

Die Sensorvorrichtung 100 weist eine Partikelmessstruktur P auf, die beispielsweise in der ersten Substratebene S1 des Trägersubstrats 10 angeordnet ist. Beispielsweise kann die Partikelmessstruktur P auf einer ersten Oberfläche O1 des Trägersubstrats 10 angeordnet sein. Die Partikelmessstruktur P weist beispielsweise eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, die zusammen eine interdigitale Kammstruktur aufweisen.The sensor device 100 has a particle measurement structure P which, for example, in the first substrate plane S1 of the carrier substrate 10 is arranged. For example, the particle measuring structure P can be arranged on a first surface O1 of the carrier substrate 10 be arranged. The particle measurement structure P has, for example, a first electrode and a second electrode, which together have an interdigitated comb structure.

Die Sensorvorrichtung 100 weist beispielsweise eine in der ersten Substratebene S1 angeordnete Heizelementstruktur H auf. 1 zeigt eine schematische Zeichnung der Heizelementstruktur H. Die Heizelementstruktur H kann im Wesentlichen mäanderförmig ausgebildet sein, insbesondere mäanderförmig ausgebildet sein.The sensor device 100 has, for example, a heating element structure H arranged in the first substrate plane S1. 1 shows a schematic drawing of the Heizelementstruktur H. The Heizelementstruktur H may be formed substantially meander-shaped, in particular meander-shaped.

Die Partikelmessstruktur P und die Heizelementstruktur H sind beispielsweise auf einer ersten Oberfläche O1 des Trägermesssubstrats 10 angeordnet. Beispielsweise kann die Partikelmessstruktur P und/oder die Heizelementstruktur H eine Platinlegierung aufweisen. The particle measuring structure P and the heating element structure H are, for example, on a first surface O1 of the carrier measuring substrate 10 arranged. For example, the particle measuring structure P and / or the heating element structure H may comprise a platinum alloy.

2 zeigt die Sensorvorrichtung 100 mit einer Aufsichtsansicht auf eine zweite Substratebene S2 des Trägersubstrats 10. Die zweite Substratebene S2 kann beispielsweise eine zweite Oberfläche des Trägersubstrats 10 sein. Die Sensorvorrichtung 100 weist eine Temperaturmessstruktur T auf. Die Temperaturmessstruktur T ist beispielsweise auf der zweiten Substratebene S2 des Trägersubstrats 10 angeordnet. Beispielsweise kann die Temperaturmessstruktur T bei Normtemperatur einen ohmschen Widerstand im Bereich von 10 Ohm aufweisen. 2 shows the sensor device 100 with a plan view of a second substrate plane S2 of the carrier substrate 10 , The second substrate plane S2 may, for example, a second surface of the carrier substrate 10 be. The sensor device 100 has a temperature measuring structure T. The temperature measuring structure T is, for example, on the second substrate plane S2 of the carrier substrate 10 arranged. For example, the temperature measuring structure T at standard temperature have an ohmic resistance in the range of 10 ohms.

Alternativ ist möglich, dass die Temperaturmessstruktur T und die Partikelmessstruktur P in der ersten Substratebene S1 und die Heizelementstruktur H in der zweiten Substratebene S2 angeordnet sind. Des Weiteren ist möglich, dass die Temperaturmessstruktur T, die Partikelmessstruktur P und die Heizelementstruktur H in der ersten S1 oder in der zweiten Substratebene S2 angeordnet sind.Alternatively, it is possible that the temperature measuring structure T and the particle measuring structure P are arranged in the first substrate plane S1 and the heating element structure H in the second substrate plane S2. Furthermore, it is possible that the temperature measuring structure T, the particle measuring structure P and the heating element structure H are arranged in the first S1 or in the second substrate plane S2.

Das Trägersubstrat 10 kann beispielsweise auch eine Mehrlagenkeramik mit mindestens einer Substratebene, beispielsweise drei Substratebenen, umfassen (3). In diesem Fall können die Temperaturmessstruktur T, die Partikelmessstruktur P und die Heizelementstruktur H jeweils in verschiedenen Substratebenen angeordnet sein. Beispielsweise kann die Partikelmessstruktur P auf der ersten Oberfläche O1 des Trägersubstrats 10 angeordnet sein. Die Heizelementstruktur H kann beispielsweise in einer ersten Zwischenebene Z1 und die Temperaturmessstruktur T kann beispielsweise in einer zweiten Zwischenebene Z2 angeordnet sein.The carrier substrate 10 may, for example, also comprise a multilayer ceramic with at least one substrate plane, for example three substrate planes ( 3 ). In this case, the temperature measuring structure T, the particle measuring structure P and the heating element structure H may each be arranged in different substrate planes. For example, the particle measuring structure P on the first surface O1 of the carrier substrate 10 be arranged. The heating element structure H can be arranged, for example, in a first intermediate plane Z1, and the temperature measuring structure T can be arranged, for example, in a second intermediate plane Z2.

4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung 100, bei der die Temperaturmessstruktur T in einem vorgegebenen ersten Bereich des Trägersubstrats 10 mit der Heizelementstruktur H und in einem vorgegeben zweiten Bereich des Trägersubstrats 10 mit der Partikelmessstruktur P elektrisch gekoppelt ist. Beispielweise weist die Heizelementstruktur H einen ersten Anschluss 1 und einen zweiten Anschluss 2, die Temperaturmessstruktur T einen dritten Anschluss 3 und vierten Anschluss 4 und die Partikelmessstruktur P einen fünften 5 und sechsten Anschluss 6 auf. In dem gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind beispielsweise der vierte Anschluss 4 der Temperaturmessstruktur T und der fünfte Anschluss 5 der Partikelmessstruktur P in dem zweiten Bereich elektrisch gekoppelt und der zweite Anschluss 2 der Heizelementstruktur H und der dritte Anschluss 3 der Temperaturmessstruktur T in dem ersten Bereich. Die Heizelementstruktur H und die Partikelmessstruktur P können in diesem Fall zeitlich parallel betrieben werden. Die Temperaturmessstruktur T kann während einer gemeinsamen Messpause der Heizelementstruktur H und der Partikelmessstruktur P betrieben werden. Der erste und/oder zweite Bereich können beispielsweise derart vorgegebenen werden, dass Zuleitungen zu der Temperaturmessstruktur T möglichst kurz sind. 4 shows a first embodiment of the sensor device 100 in which the temperature measuring structure T in a predetermined first region of the carrier substrate 10 with the heating element structure H and in a predetermined second region of the carrier substrate 10 is electrically coupled to the particle measuring structure P. For example, the heating element structure H has a first connection 1 and a second connection 2 , the temperature measuring structure T a third connection 3 and fourth connection 4 and the particle measuring structure P a fifth 5 and sixth connection 6 on. For example, in the first embodiment shown, the fourth port is 4 the temperature measuring structure T and the fifth terminal 5 the particle measuring structure P is electrically coupled in the second region and the second connection 2 the heater element H and the third terminal 3 the temperature measuring structure T in the first area. The heating element structure H and the particle measuring structure P can be operated in parallel in this case. The temperature measuring structure T can be operated during a common measuring pause of the heating element structure H and the particle measuring structure P. The first and / or second region can for example be specified such that supply lines to the temperature measurement structure T are as short as possible.

5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung 100. In diesem Fall sind beispielsweise der vierte Anschluss 4 der Temperaturmessstruktur T und der fünfte Anschluss 5 der Partikelmessstruktur P in dem zweiten Bereich elektrisch gekoppelt und der zweite Anschluss 2 der Heizelementstruktur H und der vierte Anschluss 4 der Temperaturmessstruktur T in dem ersten Bereich. Dies ermöglicht beispielsweise ein gemeinsames Zuführen eines Massepotentials, beispielsweise über den vierten Anschluss 4. In diesem Fall können die Heizelementstruktur H, die Partikelmessstruktur P und die Temperaturmessstruktur T gleichzeitig betrieben werden. Der erste und/oder zweite Bereich können beispielsweise derart vorgegebenen werden, dass Zuleitungen für das Zuführen des Massepotentials, beispielsweise für die Heizelementstruktur H und die Partikelmessstruktur P, möglichst kurz sind. Ein ohmscher Widerstand der Partikelmessstruktur kann in diesem Fall wesentlich größer sein als ein ohmscher Widerstand der Temperaturmessstruktur. 5 shows a second embodiment of the sensor device 100 , In this case, for example, the fourth port 4 the temperature measuring structure T and the fifth terminal 5 the particle measuring structure P is electrically coupled in the second region and the second connection 2 the heater element H and the fourth terminal 4 the temperature measuring structure T in the first area. This allows, for example, a common supply of a ground potential, for example via the fourth connection 4 , In this case, the heating element structure H, the particle measuring structure P and the temperature measuring structure T can be operated simultaneously. The first and / or second region can be predetermined, for example, such that supply lines for supplying the ground potential, for example for the heating element structure H and the particle measuring structure P, are as short as possible. An ohmic resistance of the particle measuring structure can in this case be substantially greater than an ohmic resistance of the temperature measuring structure.

Die Sensorvorrichtung 100 kann beispielsweise ein Gehäuse mit einem Gewinde aufweisen. Aufgrund der geringen Abmessungen kann das Gehäuse beispielsweise schmäler ausgeführt werden im Vergleich zu einer Ausführungsvariante bei der alle sechs Anschlüsse aus dem Gehäuse heraus geführt werden. Das Gewinde kann beispielsweise als M14-Gewinde ausgebildet sein.The sensor device 100 For example, may have a housing with a thread. Due to the small dimensions, the housing can be made narrower, for example, in comparison to a variant in which all six connections are guided out of the housing. The thread can be formed for example as M14 thread.

6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung 100. Die Sensorvorrichtung 100 umfasst zusätzlich eine Gasmessstruktur G. Die Gasmessstruktur G kann ausgebildet sein, eine Gaskonzentration zu erfassen. Die Gasmessstruktur G weist einen siebten 7 und achten Anschluss 8 auf. In diesem Fall sind beispielsweise der vierte Anschluss 4 der Temperaturmessstruktur T und der fünfte Anschluss 5 der Partikelmessstruktur P in dem zweiten Bereich elektrisch gekoppelt und der zweite Anschluss 2 der Heizelementstruktur H und der vierte Anschluss 4 der Temperaturmessstruktur T in dem ersten Bereich. Des Weiteren ist der siebte Anschluss 7 der Gasmessstruktur G und der vierte Anschluss 4 der Temperaturmessstruktur T in einem dritten Bereich elektrisch gekoppelt. 6 shows a third embodiment of the sensor device 100 , The sensor device 100 additionally comprises a gas measuring structure G. The gas measuring structure G can be designed to detect a gas concentration. The gas measuring structure G has a seventh 7 and pay attention 8th on. In this case, for example, the fourth port 4 the temperature measuring structure T and the fifth terminal 5 the particle measuring structure P is electrically coupled in the second region and the second connection 2 the heater element H and the fourth terminal 4 the temperature measuring structure T in the first area. Furthermore, the seventh connection 7 the gas measuring structure G and the fourth connection 4 the temperature measuring structure T in a third region electrically coupled.

Die Temperaturmessstruktur T, die Partikelmessstruktur P, die Heizelementstruktur H und die Gasmessstruktur G können in den verschiedenen Substratebenen der Mehrlagenkeramik angeordnet sein. Alternativ ist auch möglich, dass mehrere dieser Strukturen in einer Substratebene angeordnet sind.The temperature measuring structure T, the particle measuring structure P, the heating element structure H and the gas measuring structure G can be arranged in the various substrate planes of the multilayer ceramic. Alternatively, it is also possible that a plurality of these structures are arranged in a substrate plane.

7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung 100. Im Unterschied zu dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist in diesem Beispiel die Heizelementstruktur H eine erste Teilstruktur H1 und eine zweite Teilstruktur H2 auf, wobei die erste Teilstruktur H1 den ersten Anschluss 1 der Heizelementstruktur H umfasst, die zweite Teilstruktur H2 den zweiten Anschluss 2 der Heizelementstruktur H und die erste Teilstruktur H1 und zweite Teilstruktur H2 einen gemeinsamen Anschluss M12 aufweisen, der mit dem sechsten Anschluss 6 der Partikelmessstruktur P elektrisch gekoppelt ist. 7 shows a fourth embodiment of the sensor device 100 , Unlike the in 4 In this example, the heating element structure H has a first partial structure H1 and a second partial structure H2, the first partial structure H1 having the first connection 1 the heating element structure H, the second substructure H2 comprises the second connection 2 the heating element structure H and the first substructure H1 and the second substructure H2 have a common connection M12 connected to the sixth connection 6 the particle measuring structure P is electrically coupled.

8 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung. Im Unterschied zu dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weist in diesem Beispiel die Heizelementstruktur H die erste Teilstruktur H1 und die zweite Teilstruktur H2 auf, wobei die erste Teilstruktur H1 den ersten Anschluss 1 der Heizelementstruktur H umfasst, die zweite Teilstruktur H2 den zweiten Anschluss 2 der Heizelementstruktur H und die erste Teilstruktur H1 und zweite Teilstruktur H2 den gemeinsamen Anschluss M12 aufweisen, der mit dem sechsten Anschluss 6 der Partikelmessstruktur P elektrisch gekoppelt ist. 8th shows a fifth embodiment of the sensor device. Unlike the in 5 In this example, the heating element structure H has the first partial structure H1 and the second partial structure H2, the first partial structure H1 having the first connection 1 the heating element structure H, the second substructure H2 comprises the second connection 2 the heating element structure H and the first substructure H1 and the second substructure H2 have the common connection M12 connected to the sixth connection 6 the particle measuring structure P is electrically coupled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
erster Anschlussfirst connection
22
zweiter Anschlusssecond connection
33
dritter Anschlussthird connection
44
vierter Anschlussfourth connection
55
fünfter Anschlussfifth connection
66
sechster Anschlusssixth connection
77
siebter Anschlussseventh connection
88th
achter Anschlusseighth connection
1010
Trägersubstratcarrier substrate
100100
Sensorvorrichtungsensor device
GG
GasmessstrukturGas measurement structure
HH
Heizelementstrukturheater pattern
H1H1
erste Teilstrukturfirst substructure
H2H2
zweite Teilstruktursecond substructure
M2M2
Gemeinsamer AnschlussShared connection
O1O1
erste Oberflächefirst surface
PP
PartikelmessstrukturParticle measurement structure
S1S1
erste Substratebenefirst substrate level
S2S2
zweite Substratebenesecond substrate level
TT
TemperaturmessstrukturTemperature measurement structure
Z1Z1
erste Zwischenebenefirst intermediate level
Z2Z2
zweite Zwischenebenesecond intermediate level

Claims (16)

Sensorvorrichtung (100) mit einem Trägersubstrat (10), das eine Partikelmessstruktur (P), eine Heizelementstruktur (H) und eine Temperaturmessstruktur (T) umfasst, wobei die Temperaturmessstruktur (T) in einem vorgegebenen ersten Bereich des Trägersubstrats (10) mit der Heizelementstruktur (H) und/oder in einem vorgegeben zweiten Bereich des Trägersubstrats (10) mit der Partikelmessstruktur (P) elektrisch gekoppelt ist.Sensor device ( 100 ) with a carrier substrate ( 10 ), which comprises a particle measuring structure (P), a heating element structure (H) and a temperature measuring structure (T), wherein the temperature measuring structure (T) in a predetermined first region of the carrier substrate ( 10 ) with the heating element structure (H) and / or in a predetermined second region of the carrier substrate ( 10 ) is electrically coupled to the particle measuring structure (P). Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 1, die eine Gasmessstruktur (G) umfasst und bei der die Temperaturmessstruktur (T) in einem vorgegebenen dritten Bereich des Trägersubstrats (10) mit der Gasmessstruktur (G) elektrisch gekoppelt ist.Sensor device ( 100 ) according to claim 1, which comprises a gas measuring structure (G) and in which the temperature measuring structure (T) in a predetermined third region of the carrier substrate ( 10 ) is electrically coupled to the gas sensing structure (G). Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, bei der – die Heizelementstruktur (H) einen ersten Anschluss (1) und einen zweiten Anschluss (2), die Temperaturmessstruktur (T) einen dritten Anschluss (3) und vierten Anschluss (4) und die Partikelmessstruktur (P) einen fünften (5) und sechsten Anschluss (6) aufweist und – der vierte Anschluss (4) der Temperaturmessstruktur (T) und der fünfte Anschluss (5) der Partikelmessstruktur (P) in dem zweiten Bereich elektrisch gekoppelt sind.Sensor device ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein - the heating element structure (H) has a first connection ( 1 ) and a second port ( 2 ), the temperature measuring structure (T) has a third connection ( 3 ) and fourth connection ( 4 ) and the particle measuring structure (P) a fifth ( 5 ) and sixth connection ( 6 ) and - the fourth port ( 4 ) of the temperature measuring structure (T) and the fifth terminal ( 5 ) of the particle measuring structure (P) are electrically coupled in the second region. Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 3, bei der der zweite Anschluss (2) der Heizelementstruktur (H) und der dritte Anschluss (3) der Temperaturmessstruktur (T) in dem ersten Bereich elektrisch gekoppelt sind.Sensor device ( 100 ) according to claim 3, wherein the second connection ( 2 ) of the heating element structure (H) and the third connection ( 3 ) of the temperature sensing structure (T) are electrically coupled in the first region. Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 3, bei der der zweite Anschluss (2) der Heizelementstruktur (H) und der vierte Anschluss (4) der Temperaturmessstruktur (T) in dem ersten Bereich elektrisch gekoppelt sind.Sensor device ( 100 ) according to claim 3, wherein the second connection ( 2 ) of the heating element structure (H) and the fourth connection ( 4 ) of the temperature sensing structure (T) are electrically coupled in the first region. Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 3 oder 5, bei der die Gasmessstruktur (G) einen siebten Anschluss (7) und einen achten Anschluss (8) aufweist und der siebte Anschluss (7) der Gasmessstruktur (G) und der vierte Anschluss (4) der Temperaturmessstruktur (T) in dem dritten Bereich elektrisch gekoppelt sind.Sensor device ( 100 ) according to Claim 3 or 5, in which the gas-measuring structure (G) has a seventh connection ( 7 ) and an eighth connection ( 8th ) and the seventh port ( 7 ) of the gas measuring structure (G) and the fourth connection ( 4 ) of the temperature measuring structure (T) are electrically coupled in the third region. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Partikelmessstruktur (P) eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst, die zusammen eine interdigitale Kammstruktur aufweisen.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the particle measuring structure (P) comprises a first electrode and a second electrode, which together have an interdigitated comb structure. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Heizelementstruktur (H) im Wesentlichen mäanderförmig ausgebildet ist.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the heating element structure (H) is substantially meander-shaped. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Temperaturmessstruktur (T) im Wesentlichen mäanderförmig ausgebildet ist.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the Temperature measuring structure (T) is formed substantially meander-shaped. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Trägersubstrat (10) einen keramischen Werkstoff aufweist oder im Wesentlichen aus einem keramischen Werkstoff besteht.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the carrier substrate ( 10 ) comprises a ceramic material or consists essentially of a ceramic material. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Trägersubstrat (10) Aluminiumoxid aufweist oder im Wesentlichen aus Aluminiumoxid besteht.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the carrier substrate ( 10 ) Comprises alumina or consists essentially of alumina. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Trägersubstrat (10) Zirkoniumdioxid aufweist.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the carrier substrate ( 10 ) Has zirconia. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Temperaturmessstruktur (T) bei Normtemperatur einen ohmschen Widerstand im Bereich von 10 Ohm oder größer aufweist.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the temperature measuring structure (T) at standard temperature has an ohmic resistance in the range of 10 ohms or greater. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Partikelmessstruktur (P) und die Heizelementstruktur (H) in einer ersten Substratebene (S1) angeordnet sind.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the particle measuring structure (P) and the heating element structure (H) are arranged in a first substrate plane (S1). Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Trägersubstrat (10) eine Mehrlagenkeramik mit mindestens einer Substratebene umfasst.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the carrier substrate ( 10 ) comprises a multilayer ceramic having at least one substrate level. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 15, bei der die Heizelementstruktur (H) eine erste Teilstruktur (H1) und eine zweite Teilstruktur (H2) aufweist, wobei die erste Teilstruktur (H1) den ersten Anschluss (1) der Heizelementstruktur (H) umfasst, die zweite Teilstruktur (H2) den zweiten Anschluss (2) der Heizelementstruktur (H) und die erste Teilstruktur (H1) und zweite Teilstruktur (H2) einen gemeinsamen Anschluss (M12) aufweisen, der mit dem sechsten Anschluss (6) der Partikelmessstruktur (P) elektrisch gekoppelt ist.Sensor device ( 100 ) according to one of the preceding Claims 2 to 15, in which the heating element structure (H) has a first substructure (H1) and a second substructure (H2), the first substructure (H1) having the first terminal (H1). 1 ) of the heating element structure (H), the second partial structure (H2) comprises the second connection ( 2 ) of the heating element structure (H) and the first substructure (H1) and second substructure (H2) have a common connection (M12) which is connected to the sixth connection (M12). 6 ) of the particle measuring structure (P) is electrically coupled.
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