JP3083622B2 - 気体センサ - Google Patents
気体センサInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は請求項１の上位概念に記
載の気体センサを前提とする。
載の気体センサを前提とする。
【０００２】
【従来技術】ヨーロッパ特許出願公報第０３２３９３７
号に、支持体を有する気体センサが示されており、この
場合この支持体上にセンサエレメントが薄膜技術により
または厚膜技術によっても被着されている。支持体とし
て、例えばガラス，酸化シリコンまたはセラミックのよ
うな電気絶縁材料から成るデイスクが用いられる。この
支持体は次のように設けられている切欠を有する。即ち
中央領域と外側領域とが互いに結合されるように切欠が
設けられている。中央領域の上にまず最初に、センサエ
レメントの加熱のために用いられる抵抗層が被着され
る。この抵抗層の上に電気絶縁層が折出されている。こ
の上に２つの互いに対向して配置される電極が被着され
ており、それらの電気接続は、電極上方の中央領域の上
に折出されている感応層により、形成されている。抵抗
層とこの層構成体の両方の電極との電気接触接続は、連
結体上に折出された導体路を介して外側領域上へ導びか
れる。この刊行物に示されている気体センサにおいては
連結体が直線状に形成されている。支持体の外側領域か
らの中央領域の良好な熱絶縁を得る目的で、連結体は著
しく薄く形成する必要がある。何故ならばこの連結体も
著しく短かいからである。ここに示されているセンサエ
レメントの電極は長方形のないし点状の面として形成さ
れている。この種のセンサエレメントは著しく高いオー
ム値を有するため、気体センサの測定領域へ不利に作用
する。
号に、支持体を有する気体センサが示されており、この
場合この支持体上にセンサエレメントが薄膜技術により
または厚膜技術によっても被着されている。支持体とし
て、例えばガラス，酸化シリコンまたはセラミックのよ
うな電気絶縁材料から成るデイスクが用いられる。この
支持体は次のように設けられている切欠を有する。即ち
中央領域と外側領域とが互いに結合されるように切欠が
設けられている。中央領域の上にまず最初に、センサエ
レメントの加熱のために用いられる抵抗層が被着され
る。この抵抗層の上に電気絶縁層が折出されている。こ
の上に２つの互いに対向して配置される電極が被着され
ており、それらの電気接続は、電極上方の中央領域の上
に折出されている感応層により、形成されている。抵抗
層とこの層構成体の両方の電極との電気接触接続は、連
結体上に折出された導体路を介して外側領域上へ導びか
れる。この刊行物に示されている気体センサにおいては
連結体が直線状に形成されている。支持体の外側領域か
らの中央領域の良好な熱絶縁を得る目的で、連結体は著
しく薄く形成する必要がある。何故ならばこの連結体も
著しく短かいからである。ここに示されているセンサエ
レメントの電極は長方形のないし点状の面として形成さ
れている。この種のセンサエレメントは著しく高いオー
ム値を有するため、気体センサの測定領域へ不利に作用
する。
【０００３】
【発明の効果】請求項１の特徴部分に示された構成を有
する本発明による気体センサは、著しく簡単な構成によ
り特徴づけられている。少なくとも１つの加熱装置を支
持体の中央領域の下側に被着したことにより、および電
極とセンサエレメントの感応層を支持体の中央領域の直
接上側に被着したことにより、センサの製造が従来技術
に比較して簡単化される。加熱装置とセンサエレメント
との間の電気絶縁層としての支持体基板そのものの選択
は、薄いセラミック基板の使用の場合に著しく簡単にな
る、何故ならばこの場合は前側と後側との間の熱交換が
著しく迅速に行なわれるからである。支持体基板の直接
上側へのセンサエレメントの被着は次の理由でも有効で
ある。即ちこれにより、厚膜センサエレメント例えばＳ
ｎＯ2センサエレメントも薄膜センサエレメント例えば
フタルシアニンセンサエレメントも被着できるため有効
である。中央領域を中心とする連結体のらせん状の構成
体が、中央領域と外側領域の加熱装置およびセンサエレ
メントとの著しく良好な熱的な減結合を行なわせる。連
結体は著しく長いためこの連結体は著しく大きな強度で
安定化されて設計できる。さらに連結体のらせん構成が
センサの所要スペースを著しく小さくすることを保証す
る。互いに入り組み合うくし形構成体としてセンサエレ
メントの電極の構造は著しく有利である、何故ならばこ
れにより多数の抵抗エレメントの並列接続体が形成さ
れ、これによりこの上に設けられるセンサ層の全抵抗が
著しく低減される。これによりセンサエレメントの全抵
抗は、測定のために良好に進入できる抵抗領域の中での
有害気体の吸着の場合に、変化する。
する本発明による気体センサは、著しく簡単な構成によ
り特徴づけられている。少なくとも１つの加熱装置を支
持体の中央領域の下側に被着したことにより、および電
極とセンサエレメントの感応層を支持体の中央領域の直
接上側に被着したことにより、センサの製造が従来技術
に比較して簡単化される。加熱装置とセンサエレメント
との間の電気絶縁層としての支持体基板そのものの選択
は、薄いセラミック基板の使用の場合に著しく簡単にな
る、何故ならばこの場合は前側と後側との間の熱交換が
著しく迅速に行なわれるからである。支持体基板の直接
上側へのセンサエレメントの被着は次の理由でも有効で
ある。即ちこれにより、厚膜センサエレメント例えばＳ
ｎＯ2センサエレメントも薄膜センサエレメント例えば
フタルシアニンセンサエレメントも被着できるため有効
である。中央領域を中心とする連結体のらせん状の構成
体が、中央領域と外側領域の加熱装置およびセンサエレ
メントとの著しく良好な熱的な減結合を行なわせる。連
結体は著しく長いためこの連結体は著しく大きな強度で
安定化されて設計できる。さらに連結体のらせん構成が
センサの所要スペースを著しく小さくすることを保証す
る。互いに入り組み合うくし形構成体としてセンサエレ
メントの電極の構造は著しく有利である、何故ならばこ
れにより多数の抵抗エレメントの並列接続体が形成さ
れ、これによりこの上に設けられるセンサ層の全抵抗が
著しく低減される。これによりセンサエレメントの全抵
抗は、測定のために良好に進入できる抵抗領域の中での
有害気体の吸着の場合に、変化する。
【０００４】請求項２以下に示された構成により、請求
項１に示されたセンサの種々の構成が可能となる。特に
有利であるのは、正確な温度調整のために必要な温度測
定抵抗も中央領域の下側に設けたことである。製造のた
めに著しく有利であるのは、加熱装置を熱抵抗として実
現し、この場合、熱抵抗と温度測定抵抗をまず最初に途
切れない厚膜面としてプリントし、続いてレーザ切削に
より構造化したことである。抵抗装置と加熱調整器の適
切な選択により、センサエレメント上での均質な温度分
布が得られる。次の構成は特に有利である、即ち支持体
の裏側上に被着された抵抗の電気接触接続を、支持体１
０の中の貫通接触接続を用いて例えば厚膜技術により支
持体の表面へ導びくのである。これにより構成技術の著
しい簡単化が達せられる。本発明の構造により加熱電力
がしたがって加熱調整器の損失電力が著しくわずかに維
持される。これにより電力ユニットを有する加熱調整器
もおよび評価回路の少なく一部を外側領域における支持
体上に被着できるようになる。そのため有利なスペース
節約となる。厚膜技術によるおよび／または薄膜技術に
よる本発明のセンサの全体のまたは少なくとも一部の構
成は、コスト的に有利でありかつ操作が簡単である。
項１に示されたセンサの種々の構成が可能となる。特に
有利であるのは、正確な温度調整のために必要な温度測
定抵抗も中央領域の下側に設けたことである。製造のた
めに著しく有利であるのは、加熱装置を熱抵抗として実
現し、この場合、熱抵抗と温度測定抵抗をまず最初に途
切れない厚膜面としてプリントし、続いてレーザ切削に
より構造化したことである。抵抗装置と加熱調整器の適
切な選択により、センサエレメント上での均質な温度分
布が得られる。次の構成は特に有利である、即ち支持体
の裏側上に被着された抵抗の電気接触接続を、支持体１
０の中の貫通接触接続を用いて例えば厚膜技術により支
持体の表面へ導びくのである。これにより構成技術の著
しい簡単化が達せられる。本発明の構造により加熱電力
がしたがって加熱調整器の損失電力が著しくわずかに維
持される。これにより電力ユニットを有する加熱調整器
もおよび評価回路の少なく一部を外側領域における支持
体上に被着できるようになる。そのため有利なスペース
節約となる。厚膜技術によるおよび／または薄膜技術に
よる本発明のセンサの全体のまたは少なくとも一部の構
成は、コスト的に有利でありかつ操作が簡単である。
【０００５】本発明の気体センサの良好な熱的な減結合
が、複数個の各種のセンサエレメントと評価回路との支
持体基板の上への統合化を可能にする。個々のセンサエ
レメントの間のおよび基板からの良好な熱的な減結合
は、熱力学的な理由から著しく重要である、何故ならば
センサエレメントはそれらの抵抗値を、有害気体の例え
ばＣＯ，ＮＯｘの吸収の際に変化してその結果を、高め
られた温度（約１５０℃〜５００℃）の場合に増幅する
目的で作動されるからである。
が、複数個の各種のセンサエレメントと評価回路との支
持体基板の上への統合化を可能にする。個々のセンサエ
レメントの間のおよび基板からの良好な熱的な減結合
は、熱力学的な理由から著しく重要である、何故ならば
センサエレメントはそれらの抵抗値を、有害気体の例え
ばＣＯ，ＮＯｘの吸収の際に変化してその結果を、高め
られた温度（約１５０℃〜５００℃）の場合に増幅する
目的で作動されるからである。
【０００６】有利であるのは、完成したセンサモジュー
ルを加熱調整器および評価回路のセンサエレメントと共
に複数個の部分室を有する１つのケーシングの中に設け
ることである。そのため評価回路をケーシングの閉鎖さ
れた部分の中に設置し、他方、各々のセンサエレメント
はケーシングの送風される部分の中に設けられる。この
場合に著しく有利であるのは、検査されるべき空気を濾
過器を介して導びくことである。この濾過器は各々のセ
ンサエレメントに対して、検査されるべき空気の特別の
成分を濾過する。ケーシングの中に統合される、送風モ
ータを有する送風器は有利である。何故ならばこの送風
器は、気体流ないし粒子流を一定速度でセンサエレメン
トを介して導びくからである。濾過器と必要に応じて、
送風モータを有する送風器との一体化が、気体センサの
コンパクトな構成を可能にする。
ルを加熱調整器および評価回路のセンサエレメントと共
に複数個の部分室を有する１つのケーシングの中に設け
ることである。そのため評価回路をケーシングの閉鎖さ
れた部分の中に設置し、他方、各々のセンサエレメント
はケーシングの送風される部分の中に設けられる。この
場合に著しく有利であるのは、検査されるべき空気を濾
過器を介して導びくことである。この濾過器は各々のセ
ンサエレメントに対して、検査されるべき空気の特別の
成分を濾過する。ケーシングの中に統合される、送風モ
ータを有する送風器は有利である。何故ならばこの送風
器は、気体流ないし粒子流を一定速度でセンサエレメン
トを介して導びくからである。濾過器と必要に応じて、
送風モータを有する送風器との一体化が、気体センサの
コンパクトな構成を可能にする。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【０００８】図１において電気絶縁材料からたとえばセ
ラミックまたはガラスから成る支持体が１０で示されて
いる。支持体１０は切欠１４を有しており、この切欠
は、次のように設けられている。即ちそれぞれ３つの切
欠１４が１つの中央領域１２を囲むようにし、次にこの
中央領域が帯状体１３だけを介して外側領域１１と接続
されている様に、設けられている。切欠１４は、帯状体
１３が領域１２を中心としてらせん状に形成されるよう
に、寸法が選定されて配置されている。これにより、ス
トラクチャの高い強度と、支持体１０の外側領域１１か
らの、中央領域１２の効果的な熱的絶縁を保証する著し
くスペースの節約された長い保持アームが構成できる。
切欠１４は例えば支持体１０の中へのレーザ切り込みに
より、制作することができる；この場合、図２に示され
ている様な簡単な切り込みにされるか、または図１に示
されている様な支持体材料からのセグメントの切り出し
除去にされる。さらに切欠を、焼結されない（緑の）セ
ラミックからの打ち抜き除去することもできる。
ラミックまたはガラスから成る支持体が１０で示されて
いる。支持体１０は切欠１４を有しており、この切欠
は、次のように設けられている。即ちそれぞれ３つの切
欠１４が１つの中央領域１２を囲むようにし、次にこの
中央領域が帯状体１３だけを介して外側領域１１と接続
されている様に、設けられている。切欠１４は、帯状体
１３が領域１２を中心としてらせん状に形成されるよう
に、寸法が選定されて配置されている。これにより、ス
トラクチャの高い強度と、支持体１０の外側領域１１か
らの、中央領域１２の効果的な熱的絶縁を保証する著し
くスペースの節約された長い保持アームが構成できる。
切欠１４は例えば支持体１０の中へのレーザ切り込みに
より、制作することができる；この場合、図２に示され
ている様な簡単な切り込みにされるか、または図１に示
されている様な支持体材料からのセグメントの切り出し
除去にされる。さらに切欠を、焼結されない（緑の）セ
ラミックからの打ち抜き除去することもできる。
【０００９】図３に、図１においてストラクチャ化され
た支持体１０の横断面が示されている。この支持体は複
数個の回路エレメントを、気体センサの機能に応じて有
している。支持体１０の中央領域１２の上側に、２つの
電極２０１と２０２が互いに対向するように設けられて
いる。この上に感ガス層２１が分離配置されている。こ
の感ガス層は、両方の電極２０１と２０２との間の導電
接続を形成する。中央領域１２の下側に、加熱抵抗２５
と温度測定抵抗２６が被着されている。中央領域１２は
切欠１４により外側領域１１から分離されており、さら
にらせん状に形成された帯状体１３だけを介して外側領
域１１と接続されている。帯状体１３の上側および下側
に導体路３１１，３１２が、外側領域１１まで分離配置
されている。これらの導体路３１１，３１２を介して、
両方の電極２０１，２０２ならびに熱抵抗２５と温度測
定抵抗２６が接触接続可能である。図３に示されている
気体センサの実施例の場合、支持体１０の外側領域１１
において貫通接触体３２が設けられている。この貫通接
触体を介して、中央領域１２の下側に被着されている回
路エレメントが、この実施例の場合は抵抗２５と２６
が、支持体１０の上側から電気接触接続可能となる。評
価回路３０も、図３には示されていない加熱抵抗３５
も、外側領域１１において支持体１０の上側へ被着され
ている。支持体１０の上への個々の回路エレメントの被
着は、図３に示されている様に厚膜−または薄膜技術に
より実施できる。そのため例えば、加熱抵抗２５と温度
測定抵抗２６をまず最初に、閉じた厚膜抵抗面として支
持体１０の中央領域１２の下側へプリントし、続いてレ
ーザ切り込みによりストラクチャ化することができる。
本来のセンサエレメントの両方のコンポーネントのため
には、即ち電極２０１，２０２および感ガス層２１のた
めには、厚膜による実現のほかに薄膜による実現も可能
である。何故ならばこれらのコンポーネントは、支持体
１０の上へ直接被着されるからである。導体路３１１，
３１２も、厚膜−または必要に応じて薄膜技術により実
現できる。支持体１０の中央領域１２の下側に被着され
た抵抗２５，２６の電気接続用の貫通接触化は、厚膜技
術の標準の方法である。
た支持体１０の横断面が示されている。この支持体は複
数個の回路エレメントを、気体センサの機能に応じて有
している。支持体１０の中央領域１２の上側に、２つの
電極２０１と２０２が互いに対向するように設けられて
いる。この上に感ガス層２１が分離配置されている。こ
の感ガス層は、両方の電極２０１と２０２との間の導電
接続を形成する。中央領域１２の下側に、加熱抵抗２５
と温度測定抵抗２６が被着されている。中央領域１２は
切欠１４により外側領域１１から分離されており、さら
にらせん状に形成された帯状体１３だけを介して外側領
域１１と接続されている。帯状体１３の上側および下側
に導体路３１１，３１２が、外側領域１１まで分離配置
されている。これらの導体路３１１，３１２を介して、
両方の電極２０１，２０２ならびに熱抵抗２５と温度測
定抵抗２６が接触接続可能である。図３に示されている
気体センサの実施例の場合、支持体１０の外側領域１１
において貫通接触体３２が設けられている。この貫通接
触体を介して、中央領域１２の下側に被着されている回
路エレメントが、この実施例の場合は抵抗２５と２６
が、支持体１０の上側から電気接触接続可能となる。評
価回路３０も、図３には示されていない加熱抵抗３５
も、外側領域１１において支持体１０の上側へ被着され
ている。支持体１０の上への個々の回路エレメントの被
着は、図３に示されている様に厚膜−または薄膜技術に
より実施できる。そのため例えば、加熱抵抗２５と温度
測定抵抗２６をまず最初に、閉じた厚膜抵抗面として支
持体１０の中央領域１２の下側へプリントし、続いてレ
ーザ切り込みによりストラクチャ化することができる。
本来のセンサエレメントの両方のコンポーネントのため
には、即ち電極２０１，２０２および感ガス層２１のた
めには、厚膜による実現のほかに薄膜による実現も可能
である。何故ならばこれらのコンポーネントは、支持体
１０の上へ直接被着されるからである。導体路３１１，
３１２も、厚膜−または必要に応じて薄膜技術により実
現できる。支持体１０の中央領域１２の下側に被着され
た抵抗２５，２６の電気接続用の貫通接触化は、厚膜技
術の標準の方法である。
【００１０】図３に示されたセンサの測定の基本は次の
事象にもとづく、即ち感ガス層２１の設けられた両方の
電極２０１，２０２の全抵抗が、この感ガス層２１によ
り吸収される有害気体の量に応じて変化する事象にもと
づく。そのため、検査されるべき空気は支持体１０の、
センサエレメントの被着された表面の上を導びかれる。
センサエレメントの抵抗変化が検出されて評価回路３０
により評価される。熱力学的な理由から、センサエレメ
ントは、検出されるべき有害ガスの種類に応じて温度が
上昇する際に、約１５０℃〜５００℃において作動され
る。センサエレメントの加熱は、支持体１０の中央領域
１２の下側の加熱抵抗２５により行なわれる。しかし別
個の加熱装置により行なうこともできる。温度測定抵抗
２６は正確な温度調整の目的で用いられる、何故ならば
測定結果の品質は、センサエレメント上の均質な温度分
布に決定的に依存するからである。帯状体１３の本発明
によるストラクチャにより、支持体１０の外側領域１１
からの中央領域１２の次のような良好な熱的な減結合が
達せられる、即ち別個に加熱可能なセンサエレメント
が、支持体の複数個の中央領域１２の上に配置可能とな
り、そのため各種の有害気体の検出の目的に使用可能と
なることにより、達せられる。この良好な熱的な減結合
が評価回路を、ならびに電力ユニットを有する加熱調整
器を支持体１０の残りの部分の上に、外側領域１１の上
にも配置可能にする。
事象にもとづく、即ち感ガス層２１の設けられた両方の
電極２０１，２０２の全抵抗が、この感ガス層２１によ
り吸収される有害気体の量に応じて変化する事象にもと
づく。そのため、検査されるべき空気は支持体１０の、
センサエレメントの被着された表面の上を導びかれる。
センサエレメントの抵抗変化が検出されて評価回路３０
により評価される。熱力学的な理由から、センサエレメ
ントは、検出されるべき有害ガスの種類に応じて温度が
上昇する際に、約１５０℃〜５００℃において作動され
る。センサエレメントの加熱は、支持体１０の中央領域
１２の下側の加熱抵抗２５により行なわれる。しかし別
個の加熱装置により行なうこともできる。温度測定抵抗
２６は正確な温度調整の目的で用いられる、何故ならば
測定結果の品質は、センサエレメント上の均質な温度分
布に決定的に依存するからである。帯状体１３の本発明
によるストラクチャにより、支持体１０の外側領域１１
からの中央領域１２の次のような良好な熱的な減結合が
達せられる、即ち別個に加熱可能なセンサエレメント
が、支持体の複数個の中央領域１２の上に配置可能とな
り、そのため各種の有害気体の検出の目的に使用可能と
なることにより、達せられる。この良好な熱的な減結合
が評価回路を、ならびに電力ユニットを有する加熱調整
器を支持体１０の残りの部分の上に、外側領域１１の上
にも配置可能にする。
【００１１】図４は電極２０１と２０２の有利な構成を
示す。本発明により、電極が互いに入り組むくし形スト
ラクチャとして形成され、次にこのストラクチャの上を
感ガス層２１が分離配置される。この特別な構成は複数
個の均質な抵抗の並列接続体のように作用し、さらにセ
ンサエレメントの抵抗全体を、良好に測定可能な領域へ
移行させる目的に用いられる。その結果、抵抗変化の範
囲が正確に検出できる。 図５に５０で、複数個の部分
室５０１，５０２，５０３および５０４を有するケーシ
ングが示されている。センサエレメント１，２ならびに
評価回路３０と加熱調整器３５を有する支持体１０が、
次のようにケーシング５０の中に組み込まれている。即
ち閉じられた部分室５０３の中に評価回路３０と加熱調
整器３５が設けられる様に、組み込まれている。この閉
じられた部分室５０３にセンサ用の端子プラグ５７が設
けられている。２つの部分室５０１と５０２の中にそれ
ぞれセンサエレメント１と２が設けられている。これら
の部分室は、フアン５３を用いて送風される。このフア
ンは、４番目の部分室５０４の中に設けられている送風
モータ５４に接続されている。さらに部分室５０１と５
０２の外壁の中にそれぞれフイルタ５１と５２が設けら
れている。これらのフイルタは必要に応じて、測定前の
検査されるべき空気の準備供給を引き受ける。ケーシン
グ５０の中へ統合化されるフアン５３とフアンモータ５
４により、気体流ないし粒子流を一定速度で、センサエ
レメント１と２の上へ導びくことができる。図５に示さ
れたケーシングを有する本発明の気体センサは、著しく
コンパクトな容積により特徴づけられる。
示す。本発明により、電極が互いに入り組むくし形スト
ラクチャとして形成され、次にこのストラクチャの上を
感ガス層２１が分離配置される。この特別な構成は複数
個の均質な抵抗の並列接続体のように作用し、さらにセ
ンサエレメントの抵抗全体を、良好に測定可能な領域へ
移行させる目的に用いられる。その結果、抵抗変化の範
囲が正確に検出できる。 図５に５０で、複数個の部分
室５０１，５０２，５０３および５０４を有するケーシ
ングが示されている。センサエレメント１，２ならびに
評価回路３０と加熱調整器３５を有する支持体１０が、
次のようにケーシング５０の中に組み込まれている。即
ち閉じられた部分室５０３の中に評価回路３０と加熱調
整器３５が設けられる様に、組み込まれている。この閉
じられた部分室５０３にセンサ用の端子プラグ５７が設
けられている。２つの部分室５０１と５０２の中にそれ
ぞれセンサエレメント１と２が設けられている。これら
の部分室は、フアン５３を用いて送風される。このフア
ンは、４番目の部分室５０４の中に設けられている送風
モータ５４に接続されている。さらに部分室５０１と５
０２の外壁の中にそれぞれフイルタ５１と５２が設けら
れている。これらのフイルタは必要に応じて、測定前の
検査されるべき空気の準備供給を引き受ける。ケーシン
グ５０の中へ統合化されるフアン５３とフアンモータ５
４により、気体流ないし粒子流を一定速度で、センサエ
レメント１と２の上へ導びくことができる。図５に示さ
れたケーシングを有する本発明の気体センサは、著しく
コンパクトな容積により特徴づけられる。
【図１】ストラクチャ化された支持体の実施例を示す図
である。
である。
【図２】ストラクチャ化された支持体の実施例を示す図
である。
である。
【図３】回路エレメントを有するストラクチャ化された
支持体の横断面図である。
支持体の横断面図である。
【図４】センサエレメントの電極配置の平面図である。
【図５】ケーシングを有する気体センサを示す図であ
る。
る。
１０ 支持体 １１ 外側領域 １２ 中央領域 １３ 帯状体 １４ 切欠 ２１ 感温層 ２５ 加熱抵抗 ２６ 温度測定抵抗 ３０ 評価回路 ３５ 加熱調整器 ５０ ケーシング ５１，５２ フイルタ ５３ フアン ５４ 送風モータ ２０１，２０２ 電極 ３１１，３１２ 導体路 ５０１，５０２，５０３，５０４ 部分室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルティン ホラント ドイツ連邦共和国 シュツットガルト 75 ブルンネンヴィーゼンシュトラーセ ７ (72)発明者 ボト ツィーゲンバイン ドイツ連邦共和国 ロイトリンゲン リ ヒャルト シュトラウス ヴェーク 21 (72)発明者 ギュンター シュテッヒャー ドイツ連邦共和国 レオンベルク ヘッ ケンヴェーク 37 (72)発明者 デトレフ バレゼル ドイツ連邦共和国 シュツットガルト 70 キーフェルンヴェーク 20 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/12 G01N 27/04
Claims (10)
- 【請求項１】 電気絶縁材料から成る、切欠の設けられ
たデイスク状の支持体を有し、該支持体は、連結体を介
して互いに結合されている少なくとも１つの中央領域と
外側領域を有しており、さらに支持体の該少なくとも１
つの中央領域上に設けられたセンサエレメントを有し、
該センサエレメントは２つの互いに対向して設けられた
電極を有しており、さらに電極間の伝導結合を形成する
感応層を有しており、少なくとも１つのセンサエレメン
ト用の少なくとも１つの加熱装置を有し、さらに該少な
くとも１つのセンサエレメントと該少なくとも１つの加
熱装置とを電気接続するために連結体上へ設けられた導
体路とを有する気体センサにおいて、 − 連結体（１３）が中央領域（１２）から始まってら
せん状に中央領域（１３）を中心として形成されてお
り、 − 両方の電極（２０１，２０２）と感応層（２１）と
を有するセンサエレメント（１，２）が中央領域（１
２）の上側へ直接被着されており、 − 両方の電極（２０１，２０１）が互いに入り組む形
構造体として形成されており、 − さらに少なくとも１つの加熱装置（２５）が中央領
域（１２）の下側へ被着されていることを特徴とする気
体センサ。 - 【請求項２】 少なくとも１つの加熱装置（２５）が少
なくとも１つの加熱抵抗により実現されている請求項１
記載の気体センサ。 - 【請求項３】 少なくとも１つの温度測定抵抗（２６）
が中央領域（１２）の下側に設けられている請求項１又
は２記載の気体センサ。 - 【請求項４】 少なくとも１つの加熱抵抗（２５）およ
び／または少なくとも１つの温度測定抵抗（２６）が、
支持体（１０）の中へ設けられる貫通接触接続体（３
２）により、支持体（１０）の上側から電気接触接続さ
れるようにした請求項１から３までのいずれか１項記載
の気体センサ。 - 【請求項５】 評価回路（３０）がおよび／または１つ
または複数個の加熱調整器（３５）が支持体（１０）の
外側領域（１１）の上に設けられている請求項１から４
までのいずれか１項記載の気体センサ。 - 【請求項６】 少なくとも１つのセンサエレメント
（１，２），少なくとも１つの加熱抵抗（２５），少な
くとも１つの温度測定抵抗（２６），導体路（３１１，
３１２），貫通接触接続体（３２），評価回路（３０）
および加熱調整器（３５）が少なくとも部分的に厚膜技
術によりおよび／または薄膜技術により実現されている
請求項１から５までのいずれか１項記載の気体センサ。 - 【請求項７】 １つの支持体（１０）の上に、別個に加
熱可能なセンサエレメント（１，２）が、それぞれ中央
領域（１２）の上に設けられている請求項１から６まで
のいずれか１項記載の気体センサ。 - 【請求項８】 少なくとも１つのセンサエレメント
（１，２），評価回路（３０）および加熱調整器（３
５）を有する支持体（１０）が、複数個の部分室（５０
１，５０２，５０３，５０４）を有するケーシング（５
０）の中に設けられており、この場合、評価回路（３
０）と加熱調整器（３５）が、空気案内から閉鎖される
部分室（５０３）の中に設けられており、少なくとも１
つのセンサエレメントが、検査されるべき空気の貫流す
る別の部分室（５０１，５０２）の中へ設けられている
請求項１から７までのいずれか１項記載の気体センサ。 - 【請求項９】 少なくとも１つのセンサエレメント
（１，２）への空気案内を調整可能にする目的で、送風
モータ（５４）を有する送風器（５３）が設けられてい
る請求項８記載の気体センサ。 - 【請求項１０】 少なくとも１つの部分室（５０１，５
０２）の中へ貫流する空気を濾過するために少なくとも
１つのフィルタが設けられており、この場合、前記の部
分室の中に少なくとも１つのセンサエレメント（１，
２）が設けられている請求項８又は９記載の気体セン
サ。
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