DE102016220832A1 - Sensor element for detecting particles of a measuring gas in a measuring gas chamber - Google Patents

Sensor element for detecting particles of a measuring gas in a measuring gas chamber Download PDF

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Abstract

Es wird ein Sensorelement (110) zur Erfassung eines Messgases in einem Messgasraum vorgeschlagen. Das Sensorelement (110) umfasst einen Träger (112), wobei auf den Träger (112) eine erste Elektrodeneinrichtung (114) und eine zweite Elektrodeneinrichtung (116) aufgebracht sind. Die erste Elektrodeneinrichtung (114) und die zweite Elektrodeneinrichtung (116) weisen jeweils eine Mehrzahl von Elektrodenfingern (118) auf, wobei jeder Elektrodenfinger (118) der ersten Elektrodeneinrichtung (114) mit mindestens einem Elektrodenfinger (118) der zweiten Elektrodeneinrichtung (116) durch mindestens einen Abschlusswiderstand (120) verbunden ist.A sensor element (110) for detecting a measurement gas in a measurement gas space is proposed. The sensor element (110) comprises a carrier (112), wherein a first electrode device (114) and a second electrode device (116) are applied to the carrier (112). The first electrode device (114) and the second electrode device (116) each have a plurality of electrode fingers (118), wherein each electrode finger (118) of the first electrode device (114) with at least one electrode finger (118) of the second electrode device (116) at least one terminator (120) is connected.

Description

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Sensorelementen zu Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum bekannt. Beispielsweise kann es sich bei dem Messgas um ein Abgas einer Brennkraftmaschine handeln. Insbesondere kann es sich bei den Partikeln um Ruß- oder Staubpartikel handeln. Die Erfindung wird im Folgenden, ohne Beschränkung weiterer Ausführungsformen und Anwendungen, insbesondere unter Bezugnahme auf Sensorelemente zur Detektion von Rußpartikeln beschrieben.From the prior art, a plurality of sensor elements for detecting particles of a measuring gas in a measuring gas space is known. For example, the measuring gas may be an exhaust gas of an internal combustion engine. In particular, the particles may be soot or dust particles. The invention will be described below without limiting further embodiments and applications, in particular with reference to sensor elements for the detection of soot particles.

Zwei oder mehrere metallische Elektroden können auf einem elektrisch isolierenden Träger angebracht werden. Die sich unter Einwirkung einer Spannung anlagernden Teilchen, insbesondere die Rußpartikel, bilden in einer sammelnden Phase des Sensorelements elektrisch leitfähige Brücken zwischen den beispielsweise als kammartig ineinander greifende Interdigitalelektroden ausgestalteten Elektroden und schließen diese dadurch kurz. In einer regenerierenden Phase werden die Elektroden üblicherweise mit Hilfe eines integrierten Heizelementes freigebrannt. In der Regel werten die Partikelsensoren die aufgrund der Partikelanlagerung geänderten elektrischen Eigenschaften einer Elektrodenstruktur aus. Es kann beispielsweise ein abnehmender Widerstand oder ein zunehmender Strom bei konstanter angelegter Spannung gemessen werden.Two or more metallic electrodes may be mounted on an electrically insulating support. The accumulating under the action of a voltage particles, in particular the soot particles form in a collecting phase of the sensor element electrically conductive bridges between, for example, as comb-like interdigitated interdigital electrodes electrodes and close this short. In a regenerating phase, the electrodes are usually baked by means of an integrated heating element. In general, the particle sensors evaluate the changed due to the particle accumulation electrical properties of an electrode structure. For example, a decreasing resistance or current at constant applied voltage can be measured.

Nach diesem Prinzip arbeitende Sensorelemente werden im Allgemeinen als resistive Sensoren bezeichnet und existieren in einer Vielzahl von Ausführungsformen, wie z.B. aus DE 103 19 664 A1 , DE 10 2006 042 362 A1 , DE 103 53 860 A1 , DE 101 49 333 A1 und WO 2003/006976 A2 bekannt. Die als Rußsensoren ausgestalteten Sensorelemente werden üblicherweise zur Überwachung von Diesel-Partikelfiltern eingesetzt. Im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine sind die Partikelsensoren der beschriebenen Art in der Regel in ein Schutzrohr aufgenommen, das gleichzeitig beispielsweise die Durchströmung des Partikelsensors mit dem Abgas erlaubt.Sensor elements operating according to this principle are generally referred to as resistive sensors and exist in a large number of embodiments, such as, for example DE 103 19 664 A1 . DE 10 2006 042 362 A1 . DE 103 53 860 A1 . DE 101 49 333 A1 and WO 2003/006976 A2 known. The designed as soot sensors sensor elements are commonly used to monitor diesel particulate filters. In the exhaust tract of an internal combustion engine, the particle sensors of the type described are usually incorporated in a protective tube, which simultaneously allows, for example, the flow of the particle sensor with the exhaust gas.

Aufgrund eines steigenden Umweltbewusstseins und auch zum Teil bedingt durch gesetzliche Vorschriften muss der Rußausstoß während des Fahrbetriebes überwacht und die Funktionalität der Überwachung sichergestellt werden. Diese Art der Überwachung der Funktionalität wird im Allgemeinen als On-board-Diagnose bezeichnet. Vorrichtungen und Verfahren zur Eigendiagnose eines Partikelsensors sind beispielsweise aus DE 10 2009 028 239 A1 , DE 10 2009 028 283 A1 , DE 2007 046 096 A1 , DE 10 2006 042 605 A1 und US 2012/0119759 A1 bekannt.Due to increasing environmental awareness and partly due to legal regulations, the soot emissions must be monitored while driving and the functionality of the monitoring must be ensured. This type of functionality monitoring is commonly referred to as on-board diagnostics. Devices and methods for self-diagnosis of a particle sensor are for example DE 10 2009 028 239 A1 . DE 10 2009 028 283 A1 . DE 2007 046 096 A1 . DE 10 2006 042 605 A1 and US 2012/0119759 A1 known.

Trotz der Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Sensorelemente zur Erfassung von Partikeln beinhalten diese noch Verbesserungspotential. So ist insbesondere die gesetzlich geforderte Eigenüberwachung des Rußsensors hinsichtlich elektrischer Funktionalität schwierig umzusetzen. Insbesondere eine kontinuierliche Überwachung, vorzugsweise mit einer fest vorgegebenen, minimalen Frequenz, wie beispielsweise eine Überwachung mit mindestens 2 Hz, stellt eine Herausforderung dar. Weiterhin können parasitäre Effekte, wie beispielsweise die Impedanz eines mitzumessenden Kabelbaums, die Eigendiagnose erschweren. Auch Ablagerungen mit unbekannten elektrischen Eigenschaften, beispielsweise auf Elektrodeneinrichtungen, können zu Überlagerungen des gewünschten Messeffektes führen. Des Weiteren können bekannte Verfahren und/oder bekannte Vorrichtungen den Nachteil haben, dass im Fehlerfall stets ein Totalausfall detektiert wird, selbst wenn die Elektrodeneinrichtung bei einem Teildefekt noch teilweise, insbesondere beispielsweise noch zu 90 %, funktionsfähig ist.Despite the advantages of the known from the prior art sensor elements for detecting particles that still contain potential for improvement. Thus, in particular the legally required self-monitoring of the soot sensor in terms of electrical functionality is difficult to implement. In particular, a continuous monitoring, preferably with a fixed predetermined minimum frequency, such as a monitoring with at least 2 Hz, presents a challenge. Furthermore, parasitic effects, such as the impedance of a wire harness to be measured, may make self-diagnosis more difficult. Even deposits with unknown electrical properties, for example on electrode devices, can lead to superpositions of the desired measurement effect. Furthermore, known methods and / or known devices may have the disadvantage that, in the event of a fault, a total failure is always detected, even if the electrode device is still partially functional, in particular for example still 90%, in the case of a partial defect.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird daher ein Sensorelement zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum vorgeschlagen. Unter einem Sensorelement wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine beliebige Vorrichtung verstanden, welche geeignet ist, die Partikel qualitativ und/oder quantitativ zu erfassen und welche beispielsweise mit Hilfe einer geeigneten Ansteuereinheit und geeignet ausgestalteten Elektroden ein elektrisches Messsignal entsprechend der erfassten Partikel erzeugen kann, wie beispielsweise eine Spannung oder einen Strom. Bei den erfassten Partikeln kann es sich insbesondere um Rußpartikel und/oder Staubpartikel handeln. Hierbei können DC-Signale und/oder AC-Signale verwendet werden. Des Weiteren kann beispielsweise zur Signalauswertung aus der Impedanz ein resistiver Anteil und/oder ein kapazitiver Anteil verwendet werden.In the context of the present invention, therefore, a sensor element for detecting particles of a measuring gas in a measuring gas space is proposed. In the context of the present invention, a sensor element is understood to mean any device which is suitable for qualitatively and / or quantitatively detecting the particles and which can generate an electrical measurement signal corresponding to the detected particles, for example with the aid of a suitable drive unit and suitably designed electrodes for example, a voltage or a current. The detected particles may in particular be soot particles and / or dust particles. In this case, DC signals and / or AC signals can be used. Furthermore, for example, a resistive component and / or a capacitive component can be used for signal evaluation from the impedance.

Das Sensorelement kann insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtet sein. Insbesondere kann es sich bei dem Messgas um ein Abgas des Kraftfahrzeugs handeln. Auch andere Gase und Gasgemische sind grundsätzlich möglich. Bei dem Messgasraum kann es sich grundsätzlich um einen beliebigen, offenen oder geschlossenen Raum handeln, in welchem das Messgas aufgenommen ist und/oder welcher von dem Messgas durchströmt wird. Beispielsweise kann es sich bei dem Messgasraum um einen Abgastrakt einer Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, handeln.The sensor element can be set up in particular for use in a motor vehicle. In particular, the measuring gas may be an exhaust gas of the motor vehicle. Also other gases and Gas mixtures are possible in principle. In principle, the measurement gas space can be any, open or closed space in which the measurement gas is received and / or which is flowed through by the measurement gas. For example, the measuring gas space may be an exhaust gas tract of an internal combustion engine, for example an internal combustion engine.

Das Sensorelement umfasst einen Träger, wobei auf den Träger eine erste Elektrodeneinrichtung und eine zweite Elektrodeneinrichtung aufgebracht sind. Die erste Elektrodeneinrichtung und die zweite Elektrodeneinrichtung weisen jeweils eine Mehrzahl von Elektrodenfingern auf, wobei jeder Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung mit mindestens einem Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung durch mindestens einen Abschlusswiderstand verbunden ist.The sensor element comprises a carrier, wherein a first electrode device and a second electrode device are applied to the carrier. The first electrode device and the second electrode device each have a plurality of electrode fingers, each electrode finger of the first electrode device being connected to at least one electrode finger of the second electrode device by at least one terminating resistor.

Unter einem Träger wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein beliebiges Substrat verstanden, welches geeignet ist, die erste Elektrodeneinrichtung und die zweite Elektrodeneinrichtung zu tragen, und/oder auf welches die erste Elektrodeneinrichtung und die zweite Elektrodeneinrichtung aufgebracht werden können. Unter Elektrodeneinrichtungen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich beliebige elektrische Leiter verstanden, die für eine Strommessung und/oder eine Spannungsmessung geeignet sind, und/oder welche mindestens ein mit den Elektrodeneinrichtungen in Kontakt stehendes Element mit einer Spannung und/oder einem Strom beaufschlagen können. Unter dem Begriff Elektrodenfinger wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich eine beliebige Ausformung der Elektrodeneinrichtung verstanden, deren Abmessung in einer Dimension die Abmessung in mindestens einer anderen Dimension deutlich überschreitet, beispielsweise mindestens um einen Faktor 2, vorzugsweise mindestens um einen Faktor 3, besonders bevorzugt mindestens um einen Faktor 5. Unter einer Mehrzahl wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich eine beliebige Anzahl von mindestens zwei verstanden.In the context of the present invention, a carrier is basically understood to mean any substrate which is suitable for carrying the first electrode device and the second electrode device, and / or to which the first electrode device and the second electrode device can be applied. For the purposes of the present invention, electrode devices are understood in principle to be any electrical conductors which are suitable for current measurement and / or voltage measurement, and / or which can act on at least one element in contact with the electrode devices with a voltage and / or current. In the context of the present invention, the term electrode finger is basically understood to mean any shape of the electrode device whose dimension in one dimension significantly exceeds the dimension in at least one other dimension, for example at least a factor of 2, preferably at least a factor of 3, particularly preferably at least by a factor of 5. In the context of the present invention, a plurality is understood in principle to be an arbitrary number of at least two.

Unter einem Abschlusswiderstand wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein beliebiger elektrischer Widerstand verstanden, der mindestens einen Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung mit mindestens einem Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung elektrisch verbindet derart, dass in Abwesenheit abgelagerter Partikel, insbesondere in Abwesenheit abgelagerter Ruß- oder Staubpartikel, bei Anlegen einer Spannung an die erste und die zweite Elektrodeneinrichtung zwischen der ersten Elektrodeneinrichtung und der zweiten Elektrodeneinrichtung ein messbarer Strom fließt. Insbesondere kann der messbare Strom bei Anlegen einer Spannung von 5 bis 60 V während einer Betriebstemperatur des Sensorelements in einem Temperaturintervall von 50 °C bis 500 °C einen Stromwert von 0,1 µA bis 10 µA annehmen.In the context of the present invention, a terminating resistance is basically understood as meaning any electrical resistance which electrically connects at least one electrode finger of the first electrode device to at least one electrode finger of the second electrode device such that particles deposited in the absence of deposited particles, in particular in the absence of deposited soot or dust particles Applying a voltage to the first and the second electrode means between the first electrode means and the second electrode means a measurable current flows. In particular, the measurable current when applying a voltage of 5 to 60 V during an operating temperature of the sensor element in a temperature interval of 50 ° C to 500 ° C assume a current value of 0.1 uA to 10 uA.

Der mindestens eine Abschlusswiderstand kann mindestens einen Abschnitt eines Elektrodenfingers der ersten Elektrodeneinrichtung und mindestens einen Abschnitt eines Elektrodenfingers der zweiten Elektrodeneinrichtung berühren. Unter einem Abschnitt eines Elektrodenfingers wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein beliebiges Segment eines Elektrodenfingers verstanden. Insbesondere kann der mindestens eine Abschlusswiderstand auch einen Abschnitt oder mehrere Abschnitte oder sämtliche Abschnitte sämtlicher Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung und einen Abschnitt oder mehrere Abschnitte oder sämtliche Abschnitte sämtlicher Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung berühren.The at least one termination resistor may contact at least a portion of an electrode finger of the first electrode device and at least a portion of an electrode finger of the second electrode device. In the context of the present invention, a section of an electrode finger is basically understood to mean any segment of an electrode finger. In particular, the at least one terminating resistor can also touch a section or several sections or all sections of all electrode fingers of the first electrode device and a section or several sections or all sections of all electrode fingers of the second electrode device.

Der mindestens eine Abschlusswiderstand kann beispielsweise als diskretes Bauelement auf den Träger aufgebracht sein. Der mindestens eine Abschlusswiderstand kann jedoch auch als weiter unten noch näher beschriebener Dotierbereich innerhalb des Trägers ausgestaltet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorelements kann der mindestens eine Abschlusswiderstand derart ausgestaltet sein, dass in Abwesenheit abgelagerter Partikel, insbesondere in Abwesenheit abgelagerter Ruß-oder Staubpartikel, vorzugsweise bei der Betriebstemperatur des Sensorelements, ein Elektrodengesamtwiderstand in einem Bereich von 1 MΩ bis 150 MΩ, bevorzugt in einem Bereich von 2 MΩ bis 75 MΩ und besonders bevorzugt in einem Bereich von 5 MΩ bis 50 MΩ liegt. Unter dem Begriff des „Elektrodengesamtwiderstands“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der elektrische Widerstand des durch die erste Elektrodeneinrichtung, durch die zweite Elektrodeneinrichtung, durch den mindestens einen Abschlusswiderstand und gegebenenfalls durch weitere Bauelemente gebildeten Stromkreises verstanden. Aufgrund des geringen Widerstands der beiden Elektrodeneinrichtungen umfasst der Elektrodengesamtwiderstand in der Regel im Wesentlichen den Abschlusswiderstand oder, für den Fall, dass mehrere Abschlusswiderstände vorhanden sind, eine Summe der Abschlusswiderstände.The at least one terminating resistor can be applied to the carrier, for example, as a discrete component. However, the at least one terminating resistor can also be designed as a doping region described in more detail below within the carrier. In a particularly preferred embodiment of the sensor element according to the invention, the at least one terminating resistor can be designed such that in the absence of deposited particles, in particular in the absence of deposited soot or dust particles, preferably at the operating temperature of the sensor element, an electrode total resistance in a range of 1 MΩ to 150 MΩ , preferably in a range of 2 MΩ to 75 MΩ, and more preferably in a range of 5 MΩ to 50 MΩ. In the context of the present invention, the term "total electrode resistance" is understood to mean the electrical resistance of the circuit formed by the first electrode device, by the second electrode device, by the at least one terminating resistor and optionally by further components. Due to the low resistance of the two electrode devices, the total electrode resistance generally comprises essentially the terminating resistor or, in the case where a plurality of terminating resistors are present, a sum of the terminating resistors.

Unter dem Ausdruck „über einen Abschlusswiderstand verbunden“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich verstanden, dass jeder Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung mit mindestens einem Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung mittels eines Abschlusswiderstandes in elektrischem Kontakt steht.In the context of the present invention, the term "connected via a terminating resistor" basically means that each electrode finger of the first electrode device is in electrical contact with at least one electrode finger of the second electrode device by means of a terminating resistor.

Der Träger kann als Trägermaterial mindestens ein keramisches Material, umfassen. Insbesondere kann der Träger eine oxidische Keramik, vorzugsweise Aluminiumoxid, insbesondere Al2O3, umfassen. Weitere Oxide, beispielsweise Zirkoniumoxid, sind jedoch möglich. Weiterhin kann der Träger mindestens ein elektrisch isolierendes Material umfassen. Der Träger kann eine Trägeroberfläche aufweisen. Unter einer Trägeroberfläche wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzliche eine beliebige Schicht verstanden, welche den Träger von seiner Umgebung abgrenzt, und auf welche die erste und die zweite Elektrodeneinrichtung aufgebracht sind. The carrier may comprise as carrier material at least one ceramic material. In particular, the support may comprise an oxide ceramic, preferably alumina, in particular Al 2 O 3 . However, other oxides, for example zirconium oxide, are possible. Furthermore, the carrier may comprise at least one electrically insulating material. The carrier may have a carrier surface. In the context of the present invention, a carrier surface is understood basically to mean any layer which delimits the carrier from its surroundings, and to which the first and the second electrode device are applied.

Der Träger kann mindestens einen Dotierbereich umfassen, wobei der Dotierbereich mindestens einen Abschnitt eines Elektrodenfingers der ersten Elektrodeneinrichtung und mindestens einen Abschnitt eines Elektrodenfingers der zweiten Elektrodeneinrichtung berührt. Insbesondere kann der Dotierbereich auch einen Abschnitt oder mehrere Abschnitte oder sämtliche Abschnitte sämtlicher Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung und einen Abschnitt oder mehrere Abschnitte oder sämtliche Abschnitte sämtlicher Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung berühren. Unter dem Begriff Berühren wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich verstanden, dass zwei Objekte in direktem Kontakt stehen. Insbesondere können die beiden Objekte in elektrischem Kontakt stehen.The carrier may include at least one doping region, wherein the doping region contacts at least a portion of an electrode finger of the first electrode device and at least a portion of an electrode finger of the second electrode device. In particular, the doping region may also touch a portion or a plurality of portions or all portions of all the electrode fingers of the first electrode means and one or more portions or all portions of all the electrode fingers of the second electrode means. In the context of the present invention, the term touching is basically understood to mean that two objects are in direct contact. In particular, the two objects can be in electrical contact.

Unter einem Dotierbereich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein beliebiger Bereich des Trägers verstanden, welcher über in das Trägermaterial eingebrachte Fremdatome, insbesondere Metallatome verfügt, wobei die metallischen Fremdatome einen Teil der in dem Trägermaterial enthaltenen Metallatome ersetzen. Hierdurch kann der Dotierbereich mindestens ein dotiertes Trägermaterial umfassen, insbesondere ein mit Metalloxiden dotiertes Aluminiumoxid. Weitere Oxide sind jedoch möglich, insbesondere welche, die auch als Dotiermaterial Verwendung finden.In the context of the present invention, a doping region is understood as meaning in principle any region of the carrier which has impurities introduced into the carrier material, in particular metal atoms, the metallic impurities replacing a part of the metal atoms contained in the carrier material. As a result, the doping region may comprise at least one doped carrier material, in particular an aluminum oxide doped with metal oxides. However, other oxides are possible, especially those which are also used as doping material.

Der Träger kann somit in dem mindestens einen Dotierbereich mit einem Dotiermaterial dotiert sein, wobei das Dotiermaterial das mit den metallischen Fremdatomen versehene oxidische Trägermaterial bezeichnet. Insbesondere kann eine Konzentration des Dotiermaterials in dem mindestens einen Dotierbereich einen Wert von 1 mol-% bis 100 mol-%, bevorzugt von 10 mol-% bis 90 mol-% und besonders bevorzugt von 20 mol-% bis 80 mol-% aufweisen. In einer beosnderen Ausführung kann somit in dem Dotierbereich das Trägermaterial vollständig durch das Dotiermaterial ersetzt sein.The carrier can thus be doped in the at least one doping region with a doping material, wherein the doping material denotes the oxidic carrier material provided with the metallic impurity atoms. In particular, a concentration of the doping material in the at least one doping region can have a value of from 1 mol% to 100 mol%, preferably from 10 mol% to 90 mol% and particularly preferably from 20 mol% to 80 mol%. In a more congenial embodiment, the carrier material can thus be completely replaced by the doping material in the doping region.

Das Dotiermaterial kann bevorzugt ein Metalloxid umfassen, wobei das Dotiermaterial vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisenoxid, insbesondere Fe2O3; ZrO2; Cr2O3; MgO; MnO; Sm2O3; Tb4O7; Gd2O3; Y2O3 und einer beliebigen Mischung dieser Materialien.The doping material may preferably comprise a metal oxide, wherein the doping material is preferably selected from the group consisting of iron oxide, in particular Fe 2 O 3 ; ZrO 2 ; Cr 2 O 3 ; MgO; MnO; Sm 2 O 3 ; Tb 4 O 7 ; Gd 2 O 3 ; Y 2 O 3 and any mixture of these materials.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann der Träger Al2O3 und der Dotierbereich 20 mol-% bis 100 mol-% Fe2O3, bevorzugt 40 bis 80 mol-% Fe2O3 aufweisen, insbesondere da das so beschaffene keramische Mischoxid über eine geeignete elektrische Leifähigkeit verfügt.In a particularly preferred embodiment, the support Al 2 O 3 and the doping 20 mol% to 100 mol% Fe 2 O 3 , preferably 40 to 80 mol% Fe 2 O 3 , in particular since the so-prepared ceramic mixed oxide on has a suitable electrical conductivity.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Oxide Sm2O3; Tb4O7; Gd2O3 und/oder Y2O3 zum Dotieren geeignet. Hierbei kann sich auch die Dotierung aus einer Kombination von mindestens zwei Oxiden als vorteilhaft erweisen, z.B. um einen möglichst niedrigen Temperaturgang eines elektrischen Widerstands des dotierten Trägermaterials innerhalb eines ausgewählten Temperturfensters zu realisieren. Die Konzentrationen der einzelnen Dotiermaterialien können in dem mindestens einen Dotierbereich jeweils einen Wert von 0 mol-% bis 100 mol-% aufweisen, beispielsweise kann eine Materialkombination Sm2O3/ Tb4O7 / Gd2O3 / Y2O3 im Verhältnis 25% / 50% / 0% / 25% als besonders vorteilhaft verwendet werden. Andere Verhältnisse sind jedoch möglich.In a further preferred embodiment, the oxides Sm 2 O 3 ; Tb 4 O 7 ; Gd 2 O 3 and / or Y 2 O 3 suitable for doping. Here, the doping of a combination of at least two oxides may prove to be advantageous, for example, to realize the lowest possible temperature response of an electrical resistance of the doped carrier material within a selected Temperturfensters. The concentrations of the individual doping materials can each have a value of 0 mol% to 100 mol% in the at least one doping region; for example, a material combination Sm 2 O 3 / Tb 4 O 7 / Gd 2 O 3 / Y 2 O 3 im Ratio 25% / 50% / 0% / 25% can be used as particularly advantageous. Other conditions are possible.

Eine Breite des Dotierbereichs kann in einem Bereich von 10 µm bis 2 mm, bevorzugt von 25 µm bis 500 µm und besonders bevorzugt von 50 µm bis 250 µm liegen. Weiterhin kann eine Länge des Dotierbereichs in einem Bereich von 10 µm bis 2 mm, bevorzugt von 25 µm bis 500 µm und besonders bevorzugt von 50 µm bis 250 µm liegen. Eine Dicke des Dotierbereichs kann ferner in einem Bereich von 0,1 µm bis 100 µm, bevorzugt von 1 µm bis 50 µm und besonders bevorzugt von 2 bis 20 µm liegen.A width of the doping region may be in a range from 10 μm to 2 mm, preferably from 25 μm to 500 μm and particularly preferably from 50 μm to 250 μm. Furthermore, a length of the doping region may be in a range from 10 μm to 2 mm, preferably from 25 μm to 500 μm and particularly preferably from 50 μm to 250 μm. A thickness of the doping region may further be in a range from 0.1 μm to 100 μm, preferably from 1 μm to 50 μm and particularly preferably from 2 to 20 μm.

Unter einer Breite des Dotierbereichs wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich die Ausdehnung des Dotierbereichs in diejenige Raumdimension verstanden, welche parallel zu der Trägeroberfläche und senkrecht zu der hauptsächlichen Erstreckungsrichtung des Elektrodenfingers ist, welchen der Dotierbereich berührt. Unter einer Länge des Dotierbereichs wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich die Ausdehnung des Dotierbereichs in diejenige Raumdimension verstanden, welche parallel zu der Trägeroberfläche und parallel zu der hauptsächlichen Erstreckungsrichtung des Elektrodenfingers ist, welchen der Dotierbereich berührt. Unter einer Dicke des Dotierbereichs wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich die Ausdehnung des Dotierbereichs in diejenige Raumdimension verstanden, welche sich senkrecht zu der Trägeroberfläche erstreckt.In the context of the present invention, a width of the doping region is understood as meaning in principle the expansion of the doping region into that spatial dimension which is parallel to the carrier surface and perpendicular to the main extension direction of the electrode finger which the doping region contacts. In the context of the present invention, a length of the doping region is basically understood to mean the extent of the doping region into that spatial dimension which is parallel to the carrier surface and parallel to the main direction of extent of the electrode finger the doping area touched. In the context of the present invention, a thickness of the doping region is understood as meaning in principle the expansion of the doping region into that spatial dimension which extends perpendicular to the carrier surface.

Eine elektrische Leitfähigkeit des mindestens einen Dotierbereichs kann in Abwesenheit abgelagerter Partikel in einem Temperaturintervall von 50 °C bis 500 °C in einem Bereich von 1·10-9 (Ωcm)-1 bis 10 (Ωcm)-1, vorzugsweise in einem Bereich von 1·10-8 (Ωcm)-1 bis 1·10-2 (Ωcm)-1 und besonders bevorzugt in einem Bereich von 1·10-7 (Ωcm)-1 bis 1·10-3 (Ωcm)-1 liegen.An electrical conductivity of the at least one doping region, in the absence of deposited particles, in a temperature interval of 50 ° C to 500 ° C in a range of 1 · 10 -9 (Ωcm) -1 to 10 (Ωcm) -1 , preferably in a range of 1 × 10 -8 (Ωcm) -1 to 1 × 10 -2 (Ωcm) -1, and more preferably in a range of 1 × 10 -7 (Ωcm) -1 to 1 × 10 -3 (Ωcm) -1 ,

Die Elektrodenfinger der ersten und/oder der zweiten Elektrodeneinrichtung können einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen. Unter einem mäanderförmigen Verlauf wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein beliebiger Verlauf der Elektrodeneinrichtung auf der Trägeroberfläche verstanden, der mindestens eine S-Form und/oder mindestens eine Schlangenform und/oder mindestens eine Windung aufweist. Des Weiteren können die Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung und die Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung kammartig ineinander greifen.The electrode fingers of the first and / or the second electrode device may have a meandering course. In the context of the present invention, a meander-shaped course is basically understood to mean any course of the electrode device on the carrier surface which has at least one S-shape and / or at least one serpentine shape and / or at least one turn. Furthermore, the electrode fingers of the first electrode device and the electrode fingers of the second electrode device can mesh in a comb-like manner.

Die Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung können einen Abstand voneinander aufweisen, wobei der Abstand der Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung innerhalb des Sensorelements konstant sein kann oder zumindest über einen Teil des Sensorelements variieren kann. Die Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung können ebenfalls einen Abstand voneinander aufweisen, wobei der Abstand der Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung innerhalb des Sensorelements konstant sein kann oder zumindest über einen Teil des Sensorelements variieren kann. Die Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung können einen Abstand von den Elektrodenfingern der zweiten Elektrodeneinrichtung aufweisen, wobei der Abstand innerhalb des Sensorelements konstant sein kann oder zumindest über einen Teil des Sensorelements variieren kann.The electrode fingers of the first electrode device may be spaced apart from one another, wherein the distance of the electrode fingers of the first electrode device within the sensor element may be constant or at least vary over a part of the sensor element. The electrode fingers of the second electrode device can likewise have a spacing from one another, wherein the distance of the electrode fingers of the second electrode device within the sensor element can be constant or at least vary over a part of the sensor element. The electrode fingers of the first electrode device can have a spacing from the electrode fingers of the second electrode device, wherein the distance within the sensor element can be constant or at least vary over a part of the sensor element.

Das Sensorelement kann mindestens zwei Abschlusswiderstände aufweisen. Die Abschlusswiderstände können unterschiedliche Werte aufweisen. Die Abschlusswiderstände können aber auch alle den gleichen Wert aufweisen. Bei unterschiedlichen Werten kann ggf. eine Fehlerzuordnung realisiert werden, welcher Bereich betroffen ist und davon abgeleitet eine Korrekturfunktion in der Ansteuereinheit realisiert werden, die eine bereichsabhängige Kompensation dieses Fehlers mit höherer Genauigkeit bei der Signalauswertung ermöglicht.The sensor element may have at least two terminating resistors. The terminating resistors can have different values. The terminating resistors can also all have the same value. At different values, if necessary, an error assignment can be realized, which area is affected and from which a correction function in the control unit can be realized, which enables an area-dependent compensation of this error with higher accuracy in the signal evaluation.

Die Abschlusswiderstände können sämtlich in einem Bereich des Sensorelements liegen, welcher auch als „kalter Bereich“ des Sensorelements bezeichnet werden kann und der nicht von den Partikeln des Messgases beaufschlagt wird. Der kalte Bereich des Sensorelements kann hierbei insbesondere eine Seite mit Anschlusskontakten zu einem Kabelbaum umafssen und typischerweise mittels einer Dichtpackung vom heißen Abgas getrennt und deshalb auch kälter sein. Die Abschlusswiderstände können jedoch zumindest teilweise in einem Bereich des Sensorelements liegen, welcher auch als „heißer Bereich“ des Sensorelements bezichnet werden kann und der von den Partikeln des Messgases beaufschlagt wird. Hier kann sich der eigentliche Messbereich der Elektroden befinden; die aufgedruckten Elektrodenzuleitungen könnne in einem Übergangsbereich angebracht sein. Weiterhin können die Abschlusswiderstände sich zumindest teilweise in einem Steuergerät befinden. Die zumindest teilweise Unterbringung der Abschlusswiderstände in dem Steuergerät ermöglicht eine im Vergleich zu außerhalb des Steuergeräts untergebrachten Abschlusswiderständen höhere Temperaturkonstanz.The terminating resistors can all lie in a region of the sensor element, which can also be referred to as the "cold region" of the sensor element and which is not acted on by the particles of the measuring gas. In this case, the cold region of the sensor element can in particular surround a side with connection contacts to a cable harness and can typically be separated from the hot exhaust gas by means of a sealing packing and therefore also be colder. However, the terminating resistors can at least partially lie in a region of the sensor element, which can also be referred to as the "hot region" of the sensor element and which is acted on by the particles of the measuring gas. Here the actual measuring range of the electrodes can be located; the printed electrode leads may be mounted in a transition region. Furthermore, the terminating resistors may be located at least partially in a control unit. The at least partial accommodation of the terminating resistors in the control unit permits a higher temperature stability compared with terminating resistors accommodated outside the control unit.

Im Falle eines erfindungsgemäßen Sensorelements mit nur einem einzigen Abschlusswiderstand kann der Abschlusswiderstand in dem Steuergerät untergebracht sein. Dies ermöglicht eine im Vergleich zu einem außerhalb des Steuergeräts untergebrachten Abschlusswiderstand höhere Temperaturkonstanz. Der eine Abschlusswiderstand kann aber auch in einem Bereich des Sensorelements liegen, der nicht von den Partikeln des Messgases beaufschlagt wird. Weiterhin kann der eine Abschlusswiderstand auch in einem Bereich des Sensorelements liegen, der von den Partikeln des Messgases beaufschlagt wird..In the case of a sensor element according to the invention with only a single terminating resistor, the terminating resistor can be accommodated in the control unit. This allows a higher temperature stability compared to a terminator placed outside the controller. However, the one terminating resistor can also be located in a region of the sensor element which is not acted on by the particles of the measuring gas. Furthermore, the one terminating resistor can also be located in a region of the sensor element which is acted on by the particles of the measuring gas.

Das Sensorelement kann insbesondere als Rußpartikelsensor ausgestaltet sein. Weiterhin kann das Sensorelement in mindestens ein Schutzrohr aufgenommen sein.The sensor element can be configured in particular as a soot particle sensor. Furthermore, the sensor element can be accommodated in at least one protective tube.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfasst, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge. Auch eine andere Reihenfolge ist grundsätzlich möglich. Weiterhin können einer oder mehrere oder alle der Verfahrensschritte auch wiederholt durchgeführt werden. Weiterhin können zwei oder mehrere der Verfahrensschritte auch ganz oder teilweise zeitlich überlappend oder gleichzeitig durchgeführt werden. Das Verfahren kann, zusätzlich zu den genannten Verfahrensschritten auch weitere Verfahrensschritte umfassen.In a further aspect of the present invention, a method for producing a sensor element for detecting particles of a measurement gas in a measurement gas space is proposed, which comprises the following steps, preferably in the order given. Also a different order is possible. Furthermore, one or more or all of the method steps may also be repeated be performed. Furthermore, two or more of the method steps may also be performed wholly or partially overlapping in time or simultaneously. The method may, in addition to the method steps mentioned, also comprise further method steps.

Die Verfahrensschritte sind:

  1. a) Bereitstellen eines Trägers;
  2. b) Aufbringen einer ersten Elektrodeneinrichtung und einer zweiten Elektrodeneinrichtung auf den Träger, wobei die erste Elektrodeneinrichtung und die zweite Elektrodeneinrichtung eine Mehrzahl von Elektrodenfingern aufweisen;
  3. c) Erzeugen von mindestens einem Abschlusswiderstand auf dem Träger oder in dem Träger, wobei jeder Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung mit mindestens einem Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung durch mindestens einen Abschlusswiderstand verbunden wird.
The process steps are:
  1. a) providing a carrier;
  2. b) applying a first electrode device and a second electrode device to the carrier, wherein the first electrode device and the second electrode device have a plurality of electrode fingers;
  3. c) generating at least one terminating resistor on the carrier or in the carrier, wherein each electrode finger of the first electrode device is connected to at least one electrode finger of the second electrode device by at least one terminating resistor.

Das Verfahren kann insbesondere zur Herstellung eines Sensorelements gemäß der vorliegenden Erfindung, also gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen oder gemäß einer der unten noch näher beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden. Dementsprechend kann für Definitionen und optionale Ausgestaltungen weitgehend auf die Beschreibung des Sensorelements verwiesen werden. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.The method can be used in particular for producing a sensor element according to the present invention, that is to say according to one of the abovementioned embodiments or according to one of the embodiments described in more detail below. Accordingly, for definitions and optional configurations, reference may be made largely to the description of the sensor element. However, other embodiments are possible in principle.

In Schritt c) kann eine Dickschichttechnologie zur Aufbringung des Abschlusswiderstands auf den Träger verwendet werden oder es kann eine Dotierung des Trägers zur Erzeugung mindestens eines Dotierbereichs in dem Träger erfolgen. Bei einer Nutzung der Dickschichttechnologie zur Erzeugung des Abschlusswiderstands kann der Abschlusswiderstand als diskretes Bauelement auf den Träger, insbesondere auf das keramische Substrat, gedruckt werden.In step c), a thick-film technology can be used to apply the terminating resistor to the carrier, or a doping of the carrier to produce at least one doping region in the carrier can take place. When using the thick-film technology to produce the terminating resistor, the terminating resistor can be printed as a discrete component on the carrier, in particular on the ceramic substrate.

Die vorgeschlagene Vorrichtung und das vorgeschlagene Verfahren weisen gegenüber bekannten Vorrichtungen und Verfahren zahlreiche Vorteile auf. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Elektrodeneinrichtungen, insbesondere der Elektrodenstruktur, kann es möglich sein, eine Eigendiagnosefähigkeit eines Sensorelements zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere kann es möglich sein, die Elektrodenfinger der ersten Elektrodeneinrichtung und die Elektrodenfinger der zweiten Elektrodeneinrichtung einzeln, insbesondere mit einer Frequenz von mindestens 2 Hz, zu überwachen. Insbesondere kann es möglich sein bei einem Defekt eines Elektrodenfingers oder weniger Elektrodenfinger diesen Defekt zu detektieren und das Sensorelement weiterhin auf Basis der verbleibenden, intakten Elektrodenfinger zu benutzen.The proposed device and method have numerous advantages over known devices and methods. Due to the design of the electrode devices according to the invention, in particular the electrode structure, it may be possible to improve a self-diagnostic capability of a sensor element for detecting particles of a sample gas in a sample gas space compared to the prior art. In particular, it may be possible to monitor the electrode fingers of the first electrode device and the electrode fingers of the second electrode device individually, in particular with a frequency of at least 2 Hz. In particular, it may be possible to detect this defect in the case of a defect of an electrode finger or fewer electrode fingers and to continue to use the sensor element on the basis of the remaining, intact electrode fingers.

Des Weiteren kann es möglich sein, die Genauigkeit, insbesondere die Messgenauigkeit, mithilfe des erfindungsgemäßen Sensorelements gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere im Fall eines oder mehrerer defekter Elektrodenfinger, zu erhöhen. Insbesondere kann es möglich sein, bei einer Detektion eines Teildefekts eine Kompensation des Messsignals durchzuführen entsprechend der verringerten Empfindlichkeit des Sensorelements, solange diese einen Minimalwert nicht unterschreitet.Furthermore, it may be possible to increase the accuracy, in particular the measurement accuracy, by means of the sensor element according to the invention over the prior art, in particular in the case of one or more defective electrode fingers. In particular, it may be possible to carry out a compensation of the measurement signal in the case of a detection of a partial defect in accordance with the reduced sensitivity of the sensor element, as long as it does not fall below a minimum value.

Weiterhin ist es möglich, die Anzahl der Elektrodenfinger möglichst hoch zu wählen. Dadurch kann es möglich sein, im Fehlerfall eine möglichst hohe Differenzierung zwischen einem defekten Bereich und einem intakten Bereich zu erzielen. Insbesondere kann es möglich sein, dass bei einer hohen Anzahl von Elektrodenfingern der Defekt eines einzelnen Elektrodenfingers oder von wenigen Elektrodenfingern geringe Auswirkung hat. Insbesondere kann es möglich sein, den Defekt eines oder weniger Elektrodenfinger zu kompensieren, insbesondere bei geringem Empfindlichkeitsverlust.Furthermore, it is possible to select the number of electrode fingers as high as possible. This makes it possible to achieve the highest possible differentiation between a defective area and an intact area in the event of a fault. In particular, it may be possible that with a high number of electrode fingers, the defect of a single electrode finger or of a few electrode fingers has little effect. In particular, it may be possible to compensate for the defect of one or fewer electrode fingers, especially with low loss of sensitivity.

Des Weiteren können sich die Abschlusswiderstände in dem Bereich befinden, der nicht von den Partikeln des Messgases beaufschlagt wird, insbesondere in einem kalten Bereich oder kälteren Bereich des Sensorelements. Weiterhin ist es auch möglich, dass sich die Abschlusswiderstände im Steuergerät befinden, was eine hohe Temperaturkonstanz ermöglichen kann.Furthermore, the terminating resistors may be located in the region which is not exposed to the particles of the measuring gas, in particular in a cold region or colder region of the sensor element. Furthermore, it is also possible that the terminators are in the control unit, which can allow a high temperature stability.

Ferner kann es möglich sein, dass bei Verwendung der Dickschichttechnologie, insbesondere bei Verwendung einer aktuellen Dickschicht-Technologie, zur Umsetzung der Elektrodeneinrichtungen bis auf die Abschlusswiderstände keine weiteren Änderungen erforderlich sind.Furthermore, it may be possible that when using the thick-film technology, especially when using a current thick-film technology, to implement the electrode devices to the terminators no further changes are required.

Figurenliste list of figures

Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind.Further optional details and features of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments, which are shown schematically in the figures.

Es zeigen:

  • 1 bis 3 verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Sensorelements, wobei das Sensorelement in einer Draufsicht gezeigt ist;
  • 4 Darstellung einer Abhängigkeit eines Elektrodengesamtwiderstands bzw. eines Eigendiagnosestroms von einer Anzahl defekter Elektrodenfinger in einem Sensorelement; und
  • 5 bis 6 verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Sensorelements in einer Querschnittsansicht.
Show it:
  • 1 to 3 various embodiments of a sensor element according to the invention, wherein the sensor element is shown in a plan view;
  • 4 Depicting a dependency of an electrode total resistance or a self-diagnostic current of a number of defective electrode fingers in a sensor element; and
  • 5 to 6 various embodiments of a sensor element according to the invention in a cross-sectional view.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den 1 bis 3 sind verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Sensorelements 110 zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum in einer Draufsicht gezeigt. 4 zeigt in Form eines Diagramms 130 eine Abhängigkeit des Elektrodengesamtwiderstands 128 sowie eine Abhängigkeit des Eigendiagnosestroms 126 von einer Anzahl defekter Elektrodenfinger 132, wobei sich das Diagramm 130 auf die in 3 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensorelements 110 bezieht. In den 5 und 6 sind verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Sensorelements 110 zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum in einer Querschnittsansicht gezeigt. Diese Figuren werden im Folgenden gemeinsam erläutert.In the 1 to 3 are different embodiments of a sensor element according to the invention 110 for the detection of particles of a sample gas in a sample gas space shown in a plan view. 4 shows in the form of a diagram 130 a dependence of the total electrode resistance 128 and a dependence of the self-diagnosis current 126 from a number of defective electrode fingers 132 , where is the diagram 130 on the in 3 shown embodiment of a sensor element according to the invention 110 refers. In the 5 and 6 are different embodiments of a sensor element according to the invention 110 for detecting particles of a measuring gas in a measuring gas chamber in a cross-sectional view. These figures will be explained together below.

Das Sensorelement 110 kann insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtet sein. Insbesondere kann es sich bei dem Messgas um ein Abgas des Kraftfahrzeugs handeln. Das Sensorelement 110 kann insbesondere ein oder mehrere in den Figuren nicht dargestellte weitere Funktionselemente umfassen, wie beispielsweise Elektroden, Elektrodenzuleitungen und Kontakte, mehrere Schichten, Heizelemente, elektrochemische Zellen oder andere Elemente, wie beispielsweise in dem oben genannten Stand der Technik gezeigt. Weiterhin kann das Sensorelement 110 beispielsweise in einem ebenfalls nicht dargestellten Schutzrohr aufgenommen sein.The sensor element 110 can be set up in particular for use in a motor vehicle. In particular, the measuring gas may be an exhaust gas of the motor vehicle. The sensor element 110 In particular, it may include one or more other functional elements not shown in the figures, such as electrodes, electrode leads and contacts, multiple layers, heating elements, electrochemical cells, or other elements such as shown in the above-mentioned prior art. Furthermore, the sensor element 110 be included for example in a protective tube, also not shown.

Das Sensorelement 110 umfasst einen Träger 112, wobei auf den Träger 112 eine erste Elektrodeneinrichtung 114 und eine zweite Elektrodeneinrichtung 116 aufgebracht sind. Die erste Elektrodeneinrichtung 114 und die zweite Elektrodeneinrichtung 116 weisen eine Mehrzahl von Elektrodenfingern 118 auf, wobei jeder Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 mit mindestens einem Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 durch mindestens einen Abschlusswiderstand 120 verbunden ist.The sensor element 110 includes a carrier 112 , being on the carrier 112 a first electrode device 114 and a second electrode device 116 are applied. The first electrode device 114 and the second electrode means 116 have a plurality of electrode fingers 118 on, each electrode finger 118 the first electrode device 114 with at least one electrode finger 118 the second electrode device 116 by at least one terminator 120 connected is.

Der mindestens eine Abschlusswiderstand 120 kann beispielsweise als diskretes Bauelement auf den Träger 112 aufgebracht sein, wie in 5 dargestellt. Der mindestens eine Abschlusswiderstand 120 kann jedoch auch als weiter unten noch näher beschriebener Dotierbereich 122 innerhalb des Trägers 112 ausgestaltet sein, wie in 6 gezeigt.The at least one terminator 120 For example, as a discrete component on the carrier 112 be upset, like in 5 shown. The at least one terminator 120 However, it can also be described as a doping region described in more detail below 122 inside the vehicle 112 be designed as in 6 shown.

Der Träger 112 kann als Trägermaterial in diesen bevorzugten Ausführungsformen mindestens ein keramisches Material umfassen. Insbesondere kann der Träger 112 Aluminiumoxid, insbesondere Al2O3, umfassen. Weiterhin kann der Träger 112 mindestens ein elektrisch isolierendes Material umfassen.The carrier 112 may comprise at least one ceramic material as carrier material in these preferred embodiments. In particular, the carrier may 112 Alumina, especially Al 2 O 3 . Furthermore, the carrier 112 comprise at least one electrically insulating material.

Der Träger 112 kann mindestens einen Dotierbereich 122 umfassen, wobei der Dotierbereich 122 mindestens einen Abschnitt eines Elektrodenfingers 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 und mindestens einen Abschnitt eines Elektrodenfingers 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 berührt, wie in 6 gezeigt. Insbesondere kann der Dotierbereich 122 auch einen Abschnitt oder mehrere Abschnitte sämtlicher Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 und einen Abschnitt oder mehrere Abschnitte sämtlicher Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 berühren. Der Abschnitt des Elektronenfingers 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 und der Abschnitt des Elektrodenfingers 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116, welche den Dotierbereich 122 berühren, können mit dem Dotierbereich 122 in elektrischem Kontakt stehen.The carrier 112 can have at least one doping region 122 include, wherein the doping region 122 at least a portion of an electrode finger 118 the first electrode device 114 and at least a portion of an electrode finger 118 the second electrode device 116 touches, as in 6 shown. In particular, the doping region 122 also a section or several sections of all electrode fingers 118 the first electrode device 114 and a portion or portions of all electrode fingers 118 the second electrode device 116 touch. The section of the electron finger 118 the first electrode device 114 and the portion of the electrode finger 118 the second electrode device 116 which the doping region 122 can touch, with the doping area 122 to be in electrical contact.

Der Träger 112 kann in dem mindestens einen Dotierbereich 122 über in das keramische Material eingebrachte Fremdatome, insbesondere Metallatome verfügen, wobei die metallischen Fremdatome einen Teil der in dem keramischen Material des Trägers 112 enthaltenen Metallatome ersetzen. Hierdurch kann der Dotierbereich 122 mindestens ein dotiertes keramisches Material umfassen, insbesondere ein mit Metalloxiden dotiertes Aluminiumoxid. Weitere Oxide sind jedoch möglich. Der Träger 112 kann somit in dem mindestens einen Dotierbereich 122 mit einem Dotiermaterial dotiert sein, wobei das Dotiermaterial die mit den metallischen Fremdatomen versehene oxidische Keramik bezeichnet. Das Dotiermaterial kann bevorzugt ein Metalloxid umfassen, wobei das Dotiermaterial vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisenoxid, insbesondere Fe2O3; ZrO2; Cr2O3; MgO; MnO, Sm2O3, Tb4O7, Gd2O3, Y2O3 und einer beliebigen Mischung dieser Materialien.The carrier 112 may be in the at least one doping region 122 have introduced into the ceramic material foreign atoms, in particular metal atoms, wherein the metallic foreign atoms a Part of the in the ceramic material of the carrier 112 Replace contained metal atoms. As a result, the doping region 122 comprise at least one doped ceramic material, in particular an aluminum oxide doped with metal oxides. Other oxides are possible. The carrier 112 can thus in the at least one doping region 122 be doped with a doping material, wherein the doping material refers to the provided with the metallic impurity oxidic ceramic. The doping material may preferably comprise a metal oxide, wherein the doping material is preferably selected from the group consisting of iron oxide, in particular Fe 2 O 3 ; ZrO 2 ; Cr 2 O 3 ; MgO; MnO, Sm 2 O 3 , Tb 4 O 7 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 and any mixture of these materials.

Weiterhin kann das Dotiermaterial in dem mindestens einen Dotierbereich 122 eine Konzentration von 1 mol-% bis 100 mol-%, bevorzugt von 10 mol-% bis 90 mol-% und besonders bevorzugt von 20 mol-% bis 80 mol-% aufweisen. Insbesondere kann der Träger 112 Al2O3 aufweisen und der Dotierbereich 122 kann 40 bis 80 mol-% Fe2O3 aufweisen.Furthermore, the doping material in the at least one doping region 122 a concentration of 1 mol% to 100 mol%, preferably from 10 mol% to 90 mol% and particularly preferably from 20 mol% to 80 mol%. In particular, the carrier may 112 Al 2 O 3 and the doping region 122 may have 40 to 80 mol% Fe 2 O 3 .

Eine Breite b des Dotierbereichs 122 kann in einem Bereich von 10 µm bis 2mm, bevorzugt von 25 µm bis 500 µm und besonders bevorzugt von 50 µm bis 250 µm liegen. Weiterhin kann eine Länge des Dotierbereichs in einem Bereich von 10 µm bis 2 mm, bevorzugt von 25 µm bis 500 µm und besonders bevorzugt von 50 µm bis 250 µm liegen. Eine Dicke d des Dotierbereichs kann ferner in einem Bereich von 0,1 µm bis 100 µm, bevorzugt von 1 µm bis 50 µm und besonders bevorzugt von 2 bis 20 µm liegen. Die Breite b und die Dicke d des Dotierbereichs sind in 6 gezeigt. Eine elektrische Leitfähigkeit des mindestens einen Dotierbereichs kann in Abwesenheit abgelagerter Partikel in einem Temperaturintervall von 50 °C bis 500 °C in einem Bereich von 1·10-9 (Ωcm)-1 bis 10 (Ωcm)-1, vorzugsweise in einem Bereich von 1·10-8 (Ωcm)-1 bis 1·10-2 (Ωcm)-1 und besonders bevorzugt in einem Bereich von 1·10-7 (Ωcm)-1 bis 1·10-3 (Ωcm)-1 liegen.A width b of the doping region 122 may be in a range of 10 microns to 2mm, preferably from 25 microns to 500 microns and more preferably from 50 microns to 250 microns. Furthermore, a length of the doping region may be in a range from 10 μm to 2 mm, preferably from 25 μm to 500 μm and particularly preferably from 50 μm to 250 μm. A thickness d of the doping region can furthermore be in a range from 0.1 μm to 100 μm, preferably from 1 μm to 50 μm and particularly preferably from 2 to 20 μm. The width b and the thickness d of the doping region are in 6 shown. An electrical conductivity of the at least one doping region, in the absence of deposited particles, in a temperature interval of 50 ° C to 500 ° C in a range of 1 · 10 -9 (Ωcm) -1 to 10 (Ωcm) -1 , preferably in a range of 1 × 10 -8 (Ωcm) -1 to 1 × 10 -2 (Ωcm) -1, and more preferably in a range of 1 × 10 -7 (Ωcm) -1 to 1 × 10 -3 (Ωcm) -1 ,

Die Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 und/oder die Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 können einen mäanderförmigen Verlauf 124 aufweisen. 1 und 2 zeigen zwei Beispiele eines mäanderförmigen Verlaufs 124. Die Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 und die Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 können eine Vielzahl anderer mäanderförmiger Verläufe aufweisen. Des Weiteren können die Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 und die Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 kammartig ineinander greifen, wie in den 1-3, 5 und 6 dargestellt.The electrode fingers 118 the first electrode device 114 and / or the electrode fingers 118 the second electrode device 116 can have a meandering course 124 exhibit. 1 and 2 show two examples of a meandering course 124 , The electrode fingers 118 the first electrode device 114 and the electrode fingers 118 the second electrode device 116 can have a variety of other meandering courses. Furthermore, the electrode fingers 118 the first electrode device 114 and the electrode fingers 118 the second electrode device 116 mesh like a comb 1 - 3 . 5 and 6 shown.

Das Sensorelement 110 kann mindestens zwei Abschlusswiderstände 120 aufweisen, wie in den 1-3, 5 und 6 gezeigt. Die Abschlusswiderstände 120 können unterschiedliche Werte aufweisen. Die Abschlusswiderstände 120 können aber auch alle den gleichen Wert aufweisen.The sensor element 110 can have at least two terminators 120 have, as in the 1 - 3 . 5 and 6 shown. The terminators 120 can have different values. The terminators 120 but they can all have the same value.

Die Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 können einen Abstand a voneinander aufweisen, wobei der Abstand a der Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 innerhalb des Sensorelements 110 konstant sein kann, wie in 3 gezeigt, oder zumindest über einen Teil des Sensorelements 110 variieren kann. Die Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 können einen Abstand c voneinander aufweisen, wobei der Abstand c der Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 innerhalb des Sensorelements 110 konstant sein kann, wie in 3 gezeigt, oder zumindest über einen Teil des Sensorelements 110 variieren kann. Die Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 können einen Abstand e von den Elektrodenfingern 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 aufweisen, wobei der Abstand e innerhalb des Sensorelements 110 konstant sein kann, wie in 3 gezeigt, oder zumindest über einen Teil des Sensorelements 110 variieren kann.The electrode fingers 118 the first electrode device 114 can have a distance a from each other, wherein the distance a of the electrode fingers 118 the first electrode device 114 within the sensor element 110 can be constant, as in 3 shown, or at least over a part of the sensor element 110 can vary. The electrode fingers 118 the second electrode device 116 may have a distance c from each other, wherein the distance c of the electrode fingers 118 the second electrode device 116 within the sensor element 110 can be constant, as in 3 shown, or at least over a part of the sensor element 110 can vary. The electrode fingers 118 the first electrode device 114 can be a distance e from the electrode fingers 118 the second electrode device 116 have, wherein the distance e within the sensor element 110 can be constant, as in 3 shown, or at least over a part of the sensor element 110 can vary.

Die Abschlusswiderstände 120 können sämtlich in einem Bereich des Sensorelements 110 liegen, der nicht von den Partikeln des Messgases beaufschlagt wird. Die Abschlusswiderstände 120 können jedoch zumindest teilweise in einem Bereich des Sensorelements 110 liegen, der von den Partikeln des Messgases beaufschlagt wird. Weiterhin können sich einer oder mehrere der vorhandenen Abschlusswiderstände 120 in einem in den Figuren nicht dargestellten Steuergerät befinden.The terminators 120 can all be in one area of the sensor element 110 lie, which is not acted upon by the particles of the sample gas. The terminators 120 however, at least partially in a region of the sensor element 110 lie, which is acted upon by the particles of the sample gas. Furthermore, one or more of the existing terminating resistors can 120 are located in a control unit, not shown in the figures.

Unter einem Elektrodengesamtwiderstand wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der elektrische Widerstand des durch die erste Elektrodeneinrichtung, durch die zweite Elektrodeneinrichtung, durch den mindestens einen Abschlusswiderstand und gegebenenfalls durch weitere Bauelemente gebildeten Stromkreises verstanden. Der Elektrodengesamtwiderstand kann in einem Bereich von 1 MΩ bis 150 MΩ, bevorzugt in einem Bereich von 2 MΩ bis 75 MΩ und besonders bevorzugt in einem Bereich von 5 MΩ bis 50 MΩ liegen. Aufgrund des geringen Widerstands der beiden Elektrodeneinrichtungen umfasst der Elektrodengesamtwiderstand in der Regel im Wesentlichen den Abschlusswiderstand oder, für den Fall, dass mehrere Abschlusswiderstände vorhanden sind, eine Summe der Abschlusswiderstände, welche im Folgenden mit Rges bezeichnet wird.In the context of the present invention, an electrode total resistance is understood as meaning the electrical resistance of the circuit formed by the first electrode device, by the second electrode device, by the at least one terminating resistor and optionally by further components. The total electrode resistance may be in a range of 1 MΩ to 150 MΩ, preferably in a range of 2 MΩ to 75 MΩ, and more preferably in a range of 5 MΩ to 50 MΩ. Due to the low resistance of the two electrode devices, the total electrode resistance in usually the terminator or, in the case where there are multiple terminators, a sum of the terminators, hereinafter referred to as R ges .

Insbesondere lässt sich ein Gesamtwiderstand Rges der vorhandenen Abschlusswiderstände 120 für die in 3 dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensorelements 110 mit einer Anzahl von insgesamt n Elektrodenfingern 118 wie folgt berechnen: R g e s = 1 / ( i = 1 n 1 R i ) ,

Figure DE102016220832A1_0001
wobei die erste Elektrodeneinrichtung 114 eine Anzahl von n/2 Elektrodenfingern 118 aufweist, und wobei die zweite Elektrodeneinrichtung 116 ebenfalls eine Anzahl von n/2 Elektrodenfingern 118 aufweist, und wobei jeder Elektrodenfinger 118 der erste Elektrodeneinrichtung 114 mit mindestens einem Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung durch mindestens einen Abschlusswiderstand Ri (120) verbunden ist. Die Abschlusswiderstände Ri 120 können alle denselben Wert R0 aufweisen. Für diesen Fall ergibt sich folgende Berechnung des Gesamtwiderstands Rges R g e s = 1 / ( i = 1 n 1 R i )  oder
Figure DE102016220832A1_0002
R g e s / R 0 = 1 n
Figure DE102016220832A1_0003
In particular, a total resistance R tot of the existing terminating resistors can be determined 120 for the in 3 illustrated embodiment of a sensor element according to the invention 110 with a total of n electrode fingers 118 calculate as follows: R G e s = 1 / ( Σ i = 1 n 1 R i ) .
Figure DE102016220832A1_0001
wherein the first electrode means 114 a number of n / 2 electrode fingers 118 and wherein the second electrode means 116 also a number of n / 2 electrode fingers 118 and wherein each electrode finger 118 the first electrode device 114 with at least one electrode finger 118 the second electrode device by at least one terminating resistor R i ( 120 ) connected is. The terminating resistors R i 120 may all have the same value R 0 . For this case, the following calculation of the total resistance R ges results R G e s = 1 / ( Σ i = 1 n 1 R i ) or
Figure DE102016220832A1_0002
R G e s / R 0 = 1 n
Figure DE102016220832A1_0003

Weiterhin lässt sich der Gesamtwiderstand Rges für die in 3 dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensorelements 110 mit einer Anzahl von m defekten Elektrodenfingern 118 bei insgesamt n Elektrodenfingern 118 wie folgt berechnen, R g e s = 1 ( i = 1 n m 1 r i ) ,

Figure DE102016220832A1_0004
wobei die erste Elektrodeneinrichtung 114 eine Anzahl von n/2 Elektrodenfingern 118 aufweist, welche intakt oder zumindest teilweise defekt sein können, und wobei die zweite Elektrodeneinrichtung 116 ebenfalls eine Anzahl von n/2 Elektrodenfingern 118 aufweist, welche intakt oder zumindest teilweise defekt sein können, und wobei jeder Elektrodenfinger 118 der ersten Elektrodeneinrichtung 114 mit mindestens einem Elektrodenfinger 118 der zweiten Elektrodeneinrichtung durch mindestens einen Abschlusswiderstand Ri 120 verbunden ist: Die Abschlusswiderstände Ri 120 können alle denselben Wert R0 aufweisen. Für diesen Fall ergibt sich folgende Berechnung des Gesamtwiderstands Rges: R g e s = 1 / ( i = 1 n m 1 R i )  oder
Figure DE102016220832A1_0005
R g e s / R 0 = 1 ( n m )
Figure DE102016220832A1_0006
Furthermore, the total resistance R ges for the in 3 illustrated embodiment of a sensor element according to the invention 110 with a number of m defective electrode fingers 118 for a total of n electrode fingers 118 calculate as follows, R G e s = 1 ( Σ i = 1 n - m 1 r i ) .
Figure DE102016220832A1_0004
wherein the first electrode means 114 a number of n / 2 electrode fingers 118 which may be intact or at least partially defective, and wherein the second electrode means 116 also a number of n / 2 electrode fingers 118 which may be intact or at least partially defective, and wherein each electrode finger 118 the first electrode device 114 with at least one electrode finger 118 the second electrode device is connected by at least one terminating resistor R i 120: The terminating resistors R i 120 can all have the same value R 0 . For this case, the following calculation of the total resistance R tot results: R G e s = 1 / ( Σ i = 1 n - m 1 R i ) or
Figure DE102016220832A1_0005
R G e s / R 0 = 1 ( n - m )
Figure DE102016220832A1_0006

Das Sensorelement 110 kann insbesondere als Rußpartikelsensor ausgestaltet sein. Weiterhin kann das Sensorelement 110 in mindestens ein in den Figuren nicht dargestelltes ein Schutzrohr aufgenommen sein.The sensor element 110 can be configured in particular as a soot particle sensor. Furthermore, the sensor element 110 be included in at least one not shown in the figures a protective tube.

Zur Eigendiagnose kann zumindest zeitweise eine Messspannung zwischen der ersten Elektrodeneinrichtung 114 und der zweiten Elektrodeneinrichtung 116 angelegt werden und ein Eigendiagnosestrom 126 und/oder ein Elektrodengesamtwiderstand 128 kann gemessen werden. Der Eigendiagnosestrom 126 fließt durch die erste Elektrodeneinrichtung 114, die zweite Elektrodeneinrichtung 116 und den mindestens einen Abschlusswiderstand 120. Der Eigendiagnosestrom 126 kann ein Maß für die Funktionstüchtigkeit des Sensorelements 110 und/oder die Güte des Sensorelements 110 sein. For self-diagnosis, at least at times a measuring voltage between the first electrode device 114 and the second electrode means 116 be created and a self-diagnostic current 126 and / or an electrode total resistance 128 can be measured. The self-diagnostic current 126 flows through the first electrode device 114 , the second electrode device 116 and the at least one terminator 120 , The self-diagnostic current 126 can be a measure of the functionality of the sensor element 110 and / or the quality of the sensor element 110 be.

4 zeigt beispielhaft ein Diagramm 130, bei dem der Eigendiagnosestrom 126 in Abhängigkeit der Anzahl defekter Elektrodenfinger 132, sowie der Elektrodengesamtwiderstand 128 in Abhängigkeit der Anzahl defekter Elektrodenfinger 132 dargestellt ist. Das Diagramm 130 in 4 bezieht sich auf die in 3 gezeigte Ausführungsform eines Sensorelements 110. Aufgetragen ist ein Strom 134 über die Anzahl defekter Elektrodenfinger 132, sowie ein Widerstand 136 über die Anzahl defekter Elektrodenfinger 132. 4 shows an example of a diagram 130 in which the self-diagnostic current 126 depending on the number of defective electrode fingers 132 , as well as the total electrode resistance 128 depending on the number of defective electrode fingers 132 is shown. The diagram 130 in 4 refers to the in 3 shown embodiment of a sensor element 110 , A stream is posted 134 about the number of defective electrode fingers 132 , as well as a resistor 136 about the number of defective electrode fingers 132 ,

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Claims (12)

Sensorelement (110) zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum, wobei das Sensorelement (110) einen Träger (112) umfasst, wobei auf den Träger (112) eine erste Elektrodeneinrichtung (114) und eine zweite Elektrodeneinrichtung (116) aufgebracht sind, wobei die erste Elektrodeneinrichtung (114) und die zweite Elektrodeneinrichtung (116) jeweils eine Mehrzahl von Elektrodenfingern (118) aufweisen, wobei jeder Elektrodenfinger (118) der ersten Elektrodeneinrichtung (114) mit mindestens einem Elektrodenfinger (118) der zweiten Elektrodeneinrichtung (116) durch mindestens einen Abschlusswiderstand (120) verbunden ist.Sensor element (110) for detecting particles of a measuring gas in a measuring gas space, wherein the sensor element (110) comprises a carrier (112), wherein on the carrier (112) a first electrode means (114) and a second electrode means (116) are applied, wherein the first electrode means (114) and the second electrode means (116) each comprise a plurality of electrode fingers (118), each electrode finger (118) passing the first electrode means (114) with at least one electrode finger (118) of the second electrode means (116) at least one terminator (120) is connected. Sensorelement (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Träger (112) mindestens einen Dotierbereich (122) umfasst, wobei der Dotierbereich (122) mindestens einen Abschnitt eines Elektrodenfingers (118) der ersten Elektrodeneinrichtung (114) und mindestens einen Abschnitt eines Elektrodenfingers (118) der zweiten Elektrodeneinrichtung (116) berührt.Sensor element (110) according to the preceding claim, wherein the carrier (112) comprises at least one doping region (122), wherein the doping region (122) comprises at least a portion of an electrode finger (118) of the first electrode device (114) and at least a portion of an electrode finger (12). 118) of the second electrode means (116). Sensorelement (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Träger (112) in dem mindestens einen Dotierbereich (122) dotiert ist mit mindestens einem Dotiermaterial, wobei das Dotiermaterial ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisenoxid, ZrO2, Cr2O3, MgO, MnO, Sm2O3, Tb4O7, Gd2O3 und Y2O3 .Sensor element (110) according to the preceding claim, wherein the carrier (112) in the at least one doping region (122) is doped with at least one doping material, wherein the doping material is selected from the group consisting of iron oxide, ZrO 2 , Cr 2 O 3 , MgO, MnO, Sm 2 O 3 , Tb 4 O 7 , Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 . Sensorelement (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Dotiermaterial in dem mindestens einen Dotierbereich (122) in einer Konzentration von 1 mol-% bis 100 mol-% vorliegt.Sensor element (110) according to the preceding claim, wherein the doping material is present in the at least one doping region (122) in a concentration of 1 mol% to 100 mol%. Sensorelement (110) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Dotierbereich (122) eine Breite von 10 µm bis 2 mm und/oder eine Länge von 10 µm bis 2 mm und/oder eine Dicke von 0,1 µm bis 100 µm aufweist.Sensor element (110) according to one of the three preceding claims, wherein the at least one doping region (122) has a width of 10 μm to 2 mm and / or a length of 10 μm to 2 mm and / or a thickness of 0.1 μm to 100 has μm. Sensorelement (110) nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Dotierbereich (122) in einem Temperaturintervall von 50 °C bis 500 °C eine elektrische Leitfähigkeit von 1·10-9 (Ωcm)-1 bis 10 (Ωcm)-1 aufweist.Sensor element (110) according to one of the four preceding claims, wherein the at least one doping region (122) in a temperature interval of 50 ° C to 500 ° C has an electrical conductivity of 1 · 10 -9 (Ωcm) -1 to 10 (Ωcm) - 1 has. Sensorelement (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorelement (110) über mindestens zwei Abschlusswiderstände (120) verfügt.Sensor element (110) according to one of the preceding claims, wherein the sensor element (110) has at least two terminating resistors (120). Sensorelement (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die mindestens zwei Abschlusswiderstände (120) jeweils voneinander verschiedene Werte aufweisen.Sensor element (110) according to the preceding claim, wherein the at least two terminating resistors (120) each have different values from each other. Sensorelement (110) nach Anspruch 6, wobei die mindestens zwei Abschlusswiderstände (120) denselben Wert aufweisen.Sensor element (110) after Claim 6 wherein the at least two terminating resistors (120) have the same value. Sensorelement (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abschlusswiderstand (120) in ein Steuergerät eingebracht ist.Sensor element (110) according to one of the preceding claims, wherein the terminating resistor (120) is introduced into a control unit. Sensorelement (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Elektrodengesamtwiderstand, welcher zumindest eine Summe eines Widerstands der ersten Elektrodeneinrichtung (114), eines Widerstands der zweiten Elektrodeneinrichtung (116) und eines Gesamtwiderstands Rges des mindestens einen Abschlusswiderstands (120) darstellt, einen Wert von 1 MΩ bis 150 MΩ annimmt.Sensor element (110) according to one of the preceding claims, wherein an electrode total resistance representing at least a sum of a resistance of the first electrode means (114), a resistance of the second electrode means (116) and a total resistance R ges of the at least one terminating resistor (120) Value from 1 MΩ to 150 MΩ. Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements (110) zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Trägers (112); b) Aufbringen einer ersten Elektrodeneinrichtung (114) und einer zweiten Elektrodeneinrichtung (116) auf den Träger (112), wobei die erste Elektrodeneinrichtung (114) und die zweite Elektrodeneinrichtung (116) eine Mehrzahl von Elektrodenfingern (118) aufweisen; c) Erzeugen von mindestens einem Abschlusswiderstand (120) auf dem Träger (112) oder in dem Träger (112), wobei jeder Elektrodenfinger (118) der ersten Elektrodeneinrichtung (114) mit mindestens einem Elektrodenfinger (118) der zweiten Elektrodeneinrichtung (116) durch mindestens einen Abschlusswiderstand (120) verbunden wird.Method for producing a sensor element (110) for detecting particles of a measurement gas in a measurement gas space, the method comprising the following steps: a) providing a carrier (112); b) applying a first electrode means (114) and a second electrode means (116) to the carrier (112), the first electrode means (114) and the second electrode means (116) having a plurality of electrode fingers (118); c) generating at least one termination resistor (120) on the carrier (112) or in the carrier (112), wherein each electrode finger (118) of the first electrode device (114) with at least one electrode finger (118) of the second electrode device (116) at least one terminator (120) is connected.
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