DE10011562C2 - Gassensor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gassensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Steigende Anforderungen an den Umweltschutz und an die Luftqualität erfordern
neben technischen Lösungen zur Verbesserung der Luftqualität auch Maßnahmen zu
deren Überwachung. Aus Kostengründen versucht man, den Einsatz teurer Gasana
lysengeräte zu vermeiden, und stattdessen kleine, preiswert herzustellende Gassen
soren als Detektor für die Luftqualität einzusetzen. Ein Anwendungsfall, wo höchste
Anforderungen an Langlebigkeit und Störsicherheit unter rauhesten Umgebungsat
mosphären gefordert werden, ist das Abgas eines Automobils, wobei für verschiede
ne Antriebskonzepte jeweils ganz spezielle, auf bestimmte Gase selektive Sensoren
benötigt werden.
Kostengünstig lassen sich solche Gassensoren in Planartechnik herstellen. Solche
planar aufgebauten Gassensoren werden üblicherweise bei Temperaturen im
Bereich mehrerer hundert Grad Celsius betrieben und haben i. A. einen wie in Fig. 1
beschriebenen Aufbau. Auf einen Transducer, der i. A. aus einem elektrisch isolieren
den Substrat 1 besteht, ist auf der Sensorunterseite eine Heizungsanordnung
und/oder eine Temperaturmesseinrichtung 4 in Form eines Widerstands
thermometers aufgebracht. Sie besteht aus Zuleitungen, die einen möglichst gerin
gen Zuleitungswiderstand, der in Fig. 4 als RZul bezeichnet wird, aufweisen sollen und
aus einer häufig mäanderförmigen Heiz- und Temperaturmessstruktur (RHeiz in Fig.
4). Auf der Sensoroberseite ist dann eine den speziellen Anforderungen angepasste
Elektrodenstruktur 6 aufgebracht, auf der eine Funktionsschicht 7 aufgebracht ist, die
die speziellen Eigenschaften des Sensors, wie z. B. die Selektivität auf ein bestimm
tes Gas o. ä., bestimmt. Diese Funktionsschicht ändert ihre elektrischen Eigenschaf
ten abhängig von der Zusammensetzung der den Sensor umgebenden Gasatmo
sphäre. An der Sensorspitze soll auf der Sensoroberseite in dem Bereich, in dem die
Funktionsschicht aufgebracht ist, eine konstante Temperatur herrschen, die mit Hilfe
der Heizung und des Temperaturfühlers auf der Sensorunterseite auf eine bestimmte
Temperatur, die sog. Arbeitstemperatur, geregelt wird.
Die von der Umgebungsatmosphäre abhängigen elektrischen Eigenschaften der
Funktionsschicht werden im folgenden als Messgröße bezeichnet. Zum Beispiel
können dies sein: die komplexe Impedanz Z oder daraus abgeleitete Größen wie z. B.
die Kapazität, der Verlustwiderstand, der Phasenwinkel oder der Betrag der komple
xen Impedanz. Im Falle einer Messfrequenz von 0 Hz (Gleichspannung) ist auch der
Gleichstromwiderstand als Messgröße zu verstehen. Im Falle einer eher isolierenden
(hochohmigen Funktionsschicht) wird man als Elektrodenstruktur eine Interdigitalkon
densatorstruktur (IDK) wie in [1], DE 197 03 796, EP 0527259 oder DE 196 35 977
skizziert verwenden. Im Falle gut leitfähiger Proben ist eher eine Elektrodenanord
nung mit großem Elektrodenabstand angebracht, wie z. B. in der DE 197 44 316, wo
für ein halbleitendes Titanat als Funktionsschicht eine 4-Leiter-Anordnung als
Elektrodenanordnung gewählt wurde.
Die Messgröße kann aber auch eine elektromotorische Kraft EMK zwischen zwei
Elektroden, z. B. eines Ionenleiters, sein. Auch Thermospannungen können eine
Messgröße sein. Im Falle eines Grenzstromsensors ist der Strom, der beim Anlegen
einer Spannung U fließt, abhängig von der Messgaskonzentration und damit die
Messgröße.
Typische Gassensoren, die nach obigem Muster aufgebaut sind, können folgenden
Schriften entnommen werden. In der EP 0426989 wird ein selektiver HC-Sensor
vorgestellt, dessen Kapazität sich mit Gasbeprobung verändert. In der DE 197 03 796,
wird ein selektiver Ammoniaksensor offenbart, dessen Verlustwiderstand und
Kapazität sich im Bereich von 20 Hz bis 1 MHz als Funktion der Gaskonzentration
ändert. DE 197 56 891, DE 197 44 316, EP 0498916 und DE 43 24 659 haben Sauer
stoffsensoren auf Titanatbasis zum Inhalt, deren Gleichstromwiderstand bei mehre
ren hundert Grad Celsius vom Sauerstoffpartialdruck des Umgebungsgases abhängt.
Auch die DE 37 23 051 beschriebt solche Sensoren. Ein HC-Sensor, der aus zwei
resistiven Sauerstoffsensoren besteht und ebenfalls in Planartechnik hergestellt wird,
ist in der DE 42 28 052 offenbart. Ein typischer, in Planartechnik hergestellter Grenz
stromsensor zur Messung des Sauerstoffgehaltes und anderer Komponenten eines
Gases ist in [2] beschrieben. Ein Gassensor, der die Thermospannung als Messeffekt
ausnützt, sowie die dazu benötigte Elektrodenanordnung, ist in der DE 198 53 595
beschrieben.
Aus der Druckschrift DE 198 33 453 A1 ist ferner ein Gassensor bekannt, der ein
Substrat, eine Sensoreinheit aus Funktionsschicht und Elektrodenstruktur sowie eine
elektrische Heizungsanordnung umfasst, bei dem zwischen Sensoreinheit und
elektrischer Heizungsanordnung eine elektrische leitfähigen Abschirmstruktur
angeordnet ist, um den Messevorgang an der Sensoreinheit gegen Störungen
aufgrund des Heizvorganges abzuschirmen.
Da die genannten Sensoren bei mehreren hundert Gras Celsius betrieben werden,
müssen sie beheizt werden. Die bei diesen Temperaturen nicht mehr optimalen
Isolationseigenschaften des verwendeten Substrates können dann dazu führen, dass
die Messgröße durch Einkopplung der zur Sensorheizung benötigten Spannungen
beeinflusst wird.
Dieser Nachteil soll in den folgenden drei Beispielen erläutert werden:
Der Sensor wird an der Gleichspannung U0 betrieben. An der Sensorun
terseite liegt an der Sensorheizungsanordnung 4 liegt in diesem Fall eine Potential
verteilung wie in Fig. 2 skizziert an. Als Beispiel wurde in Fig. 2 U0 = 10 V gewählt.
Aufgrund der elektrostatischen Feldverteilung wird auf die Sensoroberseite eine
Spannung influenziert, die zwischen den Elektroden auf der Sensoroberseite als
Spannung UK gemessen werden kann. Im Bild einer elektrischen Ersatzschaltung
muss man sich eine ideale Spannungsquelle, die die Spannung UK liefert, vorstellen,
zu der ein Widerstand, der Innenwiderstand der Spannungsquelle, in Serie geschaltet
ist. Dieser ist abhängig von der Dielektrizitätskonstante und vom Gleichstromisolati
onswiderstand des Substrates. Selbstverständlich hängt die Höhe der Spannung UK
auch von der Elektrodenanordnung (Elektrodenabstand, Elektrodenbreite, Richtung
der Elektrode usw.), von der Anordnung der Heizwiderstände und von der Substrat
dicke ab. Über den Elektroden wird demnach eine Spannung UK gemessen, die die
Messung der Messgröße erschwert. Sie ist als Bias-Spannung zu verstehen, die
auch zu einer Veränderung der Funktionsschicht und dadurch zu einem Verfälschen
des Messsignals führen kann. Bei längerem Anlegen dieser Spannung kann es auch
zu einer Drift der Messgröße kommen.
Der Sensor wird an der Wechselspannung mit der Amplitude U0 bei der
Frequenz f0 betrieben. In diesem Fall gilt ebenfalls das in Beispiel 1 geschriebene.
Erschwerend kommt hierbei noch hinzu, dass der elektrische Isolationswiderstand
eines typischen Substrates mit der Frequenz abnimmt. Für ein handelsübliches
Al2O3-Substrat für Dickschichttechnik (Reinheit 96%, spezifischer Gleichstromdurch
gangswiderstand ρ < 10-10 Ωm) ist das Verhalten des spezifischen, d. h. um Geome
trieeinflüsse bereinigten, Durchgangswiderstandes ρ als Funktion von Temperatur T
und Meßfrequenz f in Fig. 3 aufgetragen. Deutlich ist erkennbar, dass gerade im
Bereich hoher Temperaturen und hoher Frequenzen der Isolationswiderstand
drastisch abnimmt. In einem solchen Fall wird man dann die Wechselspannung der
Heizung phasengleich über den Messelektroden vorfinden.
Im Falle eines Sensors, der die EMK zwischen zwei Elektroden misst, wird die
eingekoppelte Wechselspannung die EMK überlagern und die Messgröße verfäl
schen. Ein elektrisches Ersatzschaltbild für diesen Fall ist in Fig. 4 skizziert. Abhängig
von der Dielektrizitätskonstante und der Dicke des Substrates, die die durch CSubstrat
gekennzeichnete Substratkapazität ergeben, tritt neben der durch den ohmschen
Verlustwiderstand RSubstrat gegebenen noch eine kapazitive Kopplung auf, die um 90°
in der Phase verschoben an den Elektroden messbar ist. Die kapazitive Kopplung
geschieht über den kapazitiven Spannungsteiler CSubstrat - Cinnen, wobei Cinnen den
kapazitiven und Rinnen den ohmschen Innenwiderstand des Sensors widerspiegelt.
Im Falle hochohmiger Funktionsschichten mit kleiner Kapazität, wo kleinste Kapazi
tätsänderungen im pF-Bereich gemessen werden müssen, wie z. B. in der DE 196 35 977
oder der EP 0426989 vorgestellt, kann die eingekoppelte Wechselspan
nung die Bestimmung der Messgröße merklich beeinflussen.
Der Sensor wird mittels einer konstanten aber getakteten Gleichspannung
U0 mit variablem Taktverhältnis betrieben. Dieses ist die wohl häufigste, weil energie
effizienteste Art, einen Gassensor zu betreiben, da an der Sensorheizung nur die
beiden Spannungszustände U0 und ca. 0 V anliegen und über einen Längswiderstand
praktisch keine Leistung abfällt. In diesem Fall tritt eine Kombination der in den
Beispielen 1 und 2 beschriebenen Effekte auf. Zu den Zeitpunkten, zu denen gerade
geheizt wird, liegt U0 an, und es gilt das in Beispiel 1 geschriebene. Während des
Einschalt- und Ausschaltvorganges finden sich aufgrund der steilen Flanken der
Taktung im Spektrum viele Frequenzen vor, die sich dann in Form von Störungen auf
der Sensoroberseite bemerkbar machen und die die Bestimmung der Messgröße
erschweren, verfälschen oder gar unmöglich machen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile der bekannten
Gassensoren zu überwinden.
Dies wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausfüh
rungen sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird eine elektrisch gut leitfähige, insbesondere metallische,
Abschirmstruktur zwischen Heizungsanordnung und Sensoreinheit, letztere beste
hend aus Funktionsschicht und Elektrodenstruktur, angeordnet.
Die Abschirmstruktur kann zum Beispiel als geschlossene Schicht ausgebildet sein.
Ebenfalls möglich ist eine netzförmige Ausführung oder eine Struktur in Form eines
Strichmusters, z. B. mehrere parallel verlaufende Leiterbahnen.
Als Werkstoff für die Abschirmstruktur eignet sich besonders ein Edelmetall, wie
Platin (Pt) oder Gold (Au) oder eine Pd/Ag-Legierung.
Als Substratwerkstoffe können insbesondere keramische Materialien, z. B. Al2O3,
MgO oder AIN eingesetzt werden.
Die Funktionsschicht der Sensoreinheit kann z. B. aus Zirkonoxid, einem Titanat,
einem Zeolithen oder aus β"-Al2O3 bestehen.
Die Sensoreinheit kann derart ausgebildet sein, dass als Messgröße die komplexe
Impedanz der Funktionsschicht oder daraus abgeleitete Größen dienen. Darüber
hinaus kann die Messgröße des Sensors eine elektromotorische Kraft, eine Ther
mospannung oder ein elektrischer Strom sein.
Der erfindungsgemäße Sensor kann allgemein in Planartechnik hergestellt werden,
insbesondere in Dünnschichttechnik oder in Dickschichttechnik.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen bekannten Gassensor, wie in der Beschreibungseinleitung
erläutert;
Fig. 2 den Spannungsverlauf an der Heizungsanordnung des Gassensors
nach Fig. 1;
Fig. 3 den spezifischen Durchgangswiderstand δ eines Substratmaterials als
Funktion von Temperatur T und Messfrequenz f;
Fig. 4 das elektrische Ersatzschaltbild eines Gassensors nach Fig. 1;
Fig. 5 bis 7 jeweils nicht erfindungsgemäße Gassensoren
Fig. 8 einen erfindungsgemäßen Gassensor;
Fig. 9 bis 12 Messdiagramme, aufgenommen mit dem erfindungsgemäßen Gas
sensor (Fig. 10, 12) zum Vergleich mit Messdiagrammen, aufgenom
men mit einem bekannten Gassensor (Fig. 9, 11).
Ein typischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Gassensors kann wie in Fig. 8
skizziert aussehen und beispielsweise wie im Folgenden beschrieben hergestellt
werden. Hier wird der Fall betrachtet, dass die Herstellung der erfindungsgemäßen
Abschirmstruktur in Dickschichttechnik erfolgt. Es können aber auch andere Techni
ken zur Herstellung der Schicht verwendet werden: z. B. Dünnschichttechniken wie
Sputtern, Aufdampfen oder CVD; galvanische Abscheidung oder andere Verfahren.
Auf ein Substrat 1 (Fig. 5), z. B. aus Al2O3, wie es typisch für die Dickschichttechnik
ist, wird eine Abschirmstruktur 2 (z. B. aus Pt) in Dickschichttechnik aufgebracht und
bei 1250°C eingebrannt. Sie ist in diesem Beispiel als geschlossene Schicht ausge
bildet. Darauf folgt eine Isolationsschicht 3, z. B. aus Al2O3, die ebenfalls in Dick
schichttechnik aufgebracht aber bei 1200°C eingebrannt wird. Die Isolationsschicht
dient zur elektrischen Isolation der Abschirmschicht 2 gegenüber der elektrischen
Heizungsanordnung 4. Die Heizungsanordnung 4 (z. B. ebenfalls aus Pt) wird
ebenfalls in Dickschichttechnik aufgebracht und bei 1150°C eingebrannt. Danach
kann die Heizungsanordnung 4 bei Bedarf noch mit einer Schutzschicht 5 versehen
werden, die bei 1100°C eingebrannt werden kann. Solch eine Schutzschicht kann
z. B. aus einer elektrisch isolierenden Glaskeramik bestehen. Im nächsten Produkti
onsschritt wird auf der anderen, noch jungfräulichen Seite des Substrates 1 die
gewünschte Elektrodenstruktur 6, z. B. aus Gold, in Dickschichttechnik aufgebracht
und bei 950°C gebrannt. Die Elektrodenstruktur kann z. B. als Interdigitalstruktur
ausgebildet sein. Abhängig von der Messgröße können aber auch zwei einzelne
Elektroden eingesetzt werden. Die Funktionsschicht in Schicht 7 als letzte Schicht
wird dann bei 850°C eingebrannt.
In einem weiteren Beispiel, welches in Fig. 6 skizziert ist, befindet sich die Abschirm
schicht 2 auf der Sensoroberseite, direkt unterhalb der Elektrodenstruktur 6.
Dabei bietet sich es sich an, bei der Sensorproduktion mit der Sensorunterseite zu
beginnen. Die Produktionsreihenfolge ist dann: Substrat 1, Heizungsanordnung 4 (Pt,
Brenntemperatur 1150°C), Schutzschicht 5 (Glaskeramik, 1100°C). Auf der Sensoro
berseite wird die Produktion fortgesetzt: Abschirmschicht 2 (Gold, 950°C), Isolations
schicht 3 (niedrigsinternde Glaskeramik, 925°C), Elektrodenstruktur 6 (Gold, 900°C)
und zuletzt die Funktionsschicht 7 (850°C).
Die in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten Aufbaumöglichkeiten und Brenntemperaturen sind
nur beispielhaft zu sehen.
Ebenfalls ist es möglich, unterhalb von hochsinternden Funktionsschichten (z. B. aus
Titanaten oder aus Zirkonoxid) durch Verwendung einer Abschirmstruktur aus Pt und
einer hochsinternden Al2O3-Schicht als Isolationsschicht geeignete Abschirmstruktu
ren aufzubringen. Fig. 7 zeigt schematisch einen solchen Aufbau anhand eines
Mischpotentialsensors, bei dem die elektromotorische Kraft zwischen zwei vom
Material her unterschiedlichen Elektroden 6a, 6b, die durch einen Ionenleiter 7 als
Funktionsschicht verbunden sind, gemessen wird. Solche Sensoren sind hervorra
gend geeignet zur Detektion von brennbaren Gasen. Die Reihenfolge des Aufbrin
gens der einzelnen Schichten ist wie folgt:
Substrat 1
Abschirmstruktur 2
Isolationsschicht 3
Heizungsanordnung 4
Schutzschicht 5
Funktionsschicht 7
Elektroden 6a, 6b.
Substrat 1
Abschirmstruktur 2
Isolationsschicht 3
Heizungsanordnung 4
Schutzschicht 5
Funktionsschicht 7
Elektroden 6a, 6b.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform ist in Fig. 8 skizziert. Dabei umfasst der
Sensor zwei Teilsubstrate 1a, 1b. Substrat 1a ist auf seiner Oberseite mit der Ab
schirmschicht 2 und auf seiner Unterseite mit einer Heizungsanordnung 4 versehen.
Substrat 1b ist oberseitig mit Elektrodenanordnung 6 und Funktionsschicht 7,
unterseitig mit einer keramischen Klebeschicht 8 versehen. Beide derart beschichte
ten Substrate 1a, 1b werden aufeinander gebracht. Bei erhöhter Temperatur schmilzt
der Keramikkleber (manche härten auch bei Raumtemperatur aus), und die beiden
Substrate sind danach fest miteinander verbunden. Selbstverständlich kann sich dies
Abschirmschicht anstatt auf der Oberseite von Substrat 1a auch auf der Unterseite
von Substrat 1b befinden. Für die beiden Teilsubstrate können die obengenannten
Materialien für ein einzelnes Substrat eingesetzt werden. Durch den in Fig. 8 darge
stellten Multilayeraufbau wird die angestrebte, erfindungsgemäße Abschirmwirkung
erzielt.
Eine ebenfalls mögliche Produktionsform liegt in der Herstellung solcher Aufbauten in
Mehrlagentechnik. Dazu werden sogenannte Grünfolien mit Metallschichten be
druckt, verpresst (laminiert) und anschließend miteinander versintert. Es ist durchaus
machbar, durch sogenanntes Co-Firing alle oder zumindest mehrere Schichten in
einem Brennvorgang herzustellen.
Es ist ebenfalls als erfindungsgemäß anzusehen, wenn die Abschirmstruktur nicht
aus einer durchgehenden Metallschicht besteht, sondern als netzartige Struktur
ausgebildet ist. Daraus resultiert nicht nur eine Ersparnis von Edelmetall sondern
auch eine Eliminierung des Durchbiegungsproblems, das auftritt, wenn eine Metall
schicht mit großem thermischen Ausdehnungskoeffizient ganzflächig auf eine
Isolationsschicht mit kleinerem thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufgebracht
wird.
Anstelle einer Netzstruktur kann die Abschirmstruktur auch als Strichstruktur aufge
bracht werden.
Die Elektrodenstruktur kann z. B. als Interdigitalstruktur ausgebildet sein. Es können
aber auch zwei einzelne Elektroden oder eine 4-Leiteranordnung aufgebracht
werden. Selbstverständlich können auch die Elektrodenanordnungen der in der
Beschreibungsleitung erwähnten Literaturstellen eingesetzt werden.
Fig. 9 bis Fig. 12 zeigen Messdiagramme, die den positiven Effekt des erfindungs
gemäßen Gassensors in einer praktischen Anwendung demonstrieren.
Bei Fig. 9 handelt es sich um die Messkurve eines Gassensors, der entsprechend
der EP 0426989 ohne die erfindungsgemäße Abschirmstruktur gefertigt wurde. Die
Messkurve zeigt, wie sich die Kapazität des Sensors über der Zeit bei wechselseitiger
Beprobung mit 0 und 100 ppm des Testgases Ammoniak über der Zeit verhält. Man
erkennt ein Driften des Sensorsignals, dem zusätzlich eine schwebungsartige
Störung überlagert ist. Außerdem nimmt mit fortschreitender Zeit der Signalhub ab.
Fig. 10 zeigt die Messkurve, aufgenommen mit einem vollständig identisch gefertig
ten Sensor, mit dem Unterschied, dass der Sensor mit elektrischer Abschirmschicht,
wie oben beschrieben, gefertigt wurde. Ein Sensordrift ist nun kaum noch zu erken
nen, und der Sensorhub bleibt auch über längere Zeiten unverändert.
Fig. 11 ist die Messkurve eines Sensors für ein brennbares Gas, dessen Konzentrati
on im Gas alle 5 Minuten sprunghaft verändert wurde. Die entsprechenden Konzen
trationen sind jeweils angegeben. Der Sensor wurde nach dem Beispiel in Fig. 7
gefertigt, jedoch ohne Abschirmschicht. Man erkennt einen starken Drift der Nulllinie
des Sensorsignals. Das Sensorsignal ist außerdem von Störungen überlagert.
Fig. 12 zeigt das Verhalten eines identischen Sensors, allerdings mit Abschirm
schicht. Daraus ist zu entnehmen, dass die Sensornulllinie über der Zeit erhalten
bleibt. Ein Drift des Signals ist nicht vorhanden. Auch eine Überlagerung von Störsi
gnalen ist kaum noch zu erkennen.
In der Anmeldung zitierte Literatur zum Stand der Technik
[1] Plog C., Maunz W., Kurzweil P., Obermeier E., Scheibe C.: Combustion gas sensitivity of zeolite layers on thin-film capacitors. Sensors and Actuators B 24-25, (1995), 403-406.
[2] Götz R., Rohlf I., Mayer R., Rösch M., Göpel W.: Amperometric-Multielectrode- Sensors for NOx and Hydrocarbons: Numerical Optimization of Operation Parame ters and Cell Geometries. Proceedings zu: "sensor 99" 18.-20.5.99, Nürnberg, S.: 137-142.
[1] Plog C., Maunz W., Kurzweil P., Obermeier E., Scheibe C.: Combustion gas sensitivity of zeolite layers on thin-film capacitors. Sensors and Actuators B 24-25, (1995), 403-406.
[2] Götz R., Rohlf I., Mayer R., Rösch M., Göpel W.: Amperometric-Multielectrode- Sensors for NOx and Hydrocarbons: Numerical Optimization of Operation Parame ters and Cell Geometries. Proceedings zu: "sensor 99" 18.-20.5.99, Nürnberg, S.: 137-142.
Claims (7)
1. Gassensor, umfassend
eine Sensoreinheit aus Funktionsschicht (7) und Elektrodenstruktur (6),
eine elektrische Heizungsanordnung (4),
eine zwischen Sensoreinheit und elektrischer Heizungsanordnung (4) ange ordnete elektrisch leitfähige Abschirmstruktur (2), um den Messvorgang an der Sensoreinheit gegen Störungen aufgrund des Heizvorgangs abzuschirmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassensor mindestens zwei Teilsubstrate (1a, 1b) umfasst, zwischen denen die Abschirmstruktur (2) angeordnet ist.
eine Sensoreinheit aus Funktionsschicht (7) und Elektrodenstruktur (6),
eine elektrische Heizungsanordnung (4),
eine zwischen Sensoreinheit und elektrischer Heizungsanordnung (4) ange ordnete elektrisch leitfähige Abschirmstruktur (2), um den Messvorgang an der Sensoreinheit gegen Störungen aufgrund des Heizvorgangs abzuschirmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassensor mindestens zwei Teilsubstrate (1a, 1b) umfasst, zwischen denen die Abschirmstruktur (2) angeordnet ist.
2. Gassensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoreinheit und
Heizungsanordnung (4) auf verschiedenen Seiten der Teilubstrate (1a, 1b) angeordnet
sind.
3. Gassensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmstruktur (2) in Form einer geschlossenen Schicht, netzförmig, oder in
Form eines Strichmusters ausgebildet ist.
4. Gassensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmstruktur (2) aus einem Edelmetall besteht.
5. Gassensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Teilsubstrate (1a, 1b) aus einem keramischen Material, z. B. Al2O3, MgO oder
AIN bestehen.
6. Gassensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Funktionsschicht (7) der Sensoreinheit aus Zirkonoxid, einem Titanat, einem
Zeolithen oder aus β"-Al2O3 besteht.
7. Gassensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass er in Dickschichttechnik oder Dünnschichttechnik oder in einer Kombination bei
der Verfahren hergestellt ist.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10011562A DE10011562C2 (de) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | Gassensor |
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| DE10011562A1 DE10011562A1 (de) | 2001-09-20 |
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|---|---|---|---|
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| US (1) | US6463789B2 (de) |
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