DE3513033A1

DE3513033A1 - Sensor fuer die katalytische verbrennung

Info

Publication number: DE3513033A1
Application number: DE19853513033
Authority: DE
Inventors: Hans Jörg Dipl.-Kaufm. 4600 Dortmund Hübner
Original assignee: GERAETEBAU GmbH
Current assignee: GERAETEBAU GmbH
Priority date: 1984-05-05
Filing date: 1985-04-11
Publication date: 1985-11-21
Also published as: DE3513033C2

Description

betreffend einen
"Sensor für die katalytische Verbrennung" Die Erfindung Letrifft einen Sensor für die katalytische V rbrennung, insbesondere von Methan (CH4), mit einem Widerstands-Heizelement aus Metall, vorzugsweise aus Platin oder Gold, mit einem von dem Widerstands-Heizelement beheizten Katalysatormaterial, vorzugsweise mit einer Verbindung der Platingruppe, das heißt einer Palladium-, Platin, Rhodium- oder Iridiumverbindung, in dem Katalysatormaterial, und gegebenenfalls mit einer Diffusionssperrschicht zum Schutz des Katalysatormaterials vor dem Zutritt von schädlichen Stoffen wie beispielsweise Schwefeldioxid. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensors.
Der bekannte Sensor für die katalytische Verbrennung, der insbesondere für die Verbrennung von brennbaren Gasen, beispielsweise Methan (CH4), in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, beispielsweise Luft, bestimmt und geeignet ist, wird, vom englischen Begriff "pellets" = "Kügelchen" kommend, als Pellistor bezeichnet (vgl. die GB-OS 20 83 630). Für die katalytische Verbrennung von Methan (CH4) arbeitet dieser bekannte Sensor mit einer Temperatur von ca. 800 K, für andere Stoffe wie Butan, Propan und andere Kohlenwasserstoffe, die mit einem solchen Sensor nachgewiesen werden sollten, sind niedrigere Temperaturen bis zu ca. 500 K möglich.
Die zuvor erläuterten Temperaturen im bekannten Sensor für die katalytische Verbrennung werden durch die elektrische Beheizung des Katalysatormaterials durch das Widerstands-Heizelement erzielt. Dieses Widerstands-Heizelement dient gleichzeitig aber auch der Messung, also dem Nachweis des Auftretens einer katalytischen Verbrennung und damit des Auftretens beispielsweise von Methan (CH4). Tritt also Methan (CH4) und damit eine katalytische Verbrennung auf, so steigt mit der eigenen Ternperatur des Widerstands-Heizelementes auch dessen Widerstand selbst an. Diese Widerstandsänderung wird als Meßgröße für die Konzentration von nachzuweisendem Methan (ob4) herangezogen. Das gilt natürlich in gleicher Weise für alle anderen nachzuweisenden Kohlenwasserstoffe. Nun ist aber für einen als Widerstands-Heizelement besonders geeigneten Platindraht die Änderung des Widerstands mit der Temperatur mit ca. 0,003 K-1 außerordentlich klein.
Ähnliches gilt auch für andere geeignete Materialien für Widerstands-Heizelemente wie Gold oder Palladium. Es bedarf also außerordentlich empfindlicher Auswertungsgeräte, um eine befriedigende Meßempfindlichkeit derartiger Sensoren für die katalytische Verbrennung zu gewährleisten.
Sensoren für die katalytische Verbrennung, insbesondere von Methan (CH4), werden in zunehmendem Maße unter Unweltschutzgesichtspunkten nicht nur für die Meß- und Analysentechnik, sondern insbesondere für sicherheitstechnische Einrichtungen benötigt. Daher ist es unbefriedigend, daß der bekannte Sensor für die katalytische Verbrennung, von dem die Erfindung ausgeht, mit seiner komplizierten Gestaltung als Pellistor schwierig in der Herstellung und sehr empfindlich ist. Auch die Ansprechgeschwindigkeit des bekannten Sensors ist nicht optimal. Schließlich ist der bekannte Sensor wegen seiner komplizierten Herstellung auch kostenmäßig verbesserungsfähig.
Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, den bekannten Sensor für die katalytische Verbrennung herstellungstechnisch einfacher sowie mechanisch und elektrisch unempfindlicher auszugestalten und dabei gleichzeitig eine möglichst hohe Meßempfindlichkeit und Ansprechgeschwindigkeit zu realisieren.
Der erfindungsgemäße Sensor für die katalytische Verbrennung, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist nun dadurch gekennzeichnet, daß ein plattenartiger Träger vorgesehen und das Widerstands-Heizelelemt als Dünnfilmwiderstand oder als Dickfilmwiderstand flächenhaft und vorzugsweise mäanderförmig auf den Träger aufgebracht ist und das Katalysatormaterial als flächenhafte Beschichtung auf das Widerstands-Heizelement und gegebenenfalls den Träger aufgebracht ist. Auch im Rahmen der Erfindung gilt die ganz breite Anwendbarkeit eines solchen Sensors für die katalytische Verbrennung, wobei hierfür das bevorzugte Anwendungsbeispiel Methan (CH4) in keiner Weise einschränkend zu verstehen ist. Auch der erfindungsgemäße Sensor für die katalytische Verbrennung ist also in entsprechender Abwandlung für eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Butan oder Propan, zu verwenden.
Wesentlich für den erfindungsgemäßen Sensor für die katalytische Verbrennung ist die Tatsache, daß es sich hier um eine flächenhafte Konstruktion handelt, die herstellungstechnisch weit weniger Probleme bietet als die bekannte Konstruktion mit einem gewendelten Platindraht als Widerstands-Heizelement. Das flächenhaft auf den Träger aufgebrachte Widerstands-Heizelement ist herstellungstechnisch außerordentlich einfach zu handhaben und im Ergebnis ist ein solcher Sensor sehr unempfindlich in mechanischer und elektrischer Hinsicht.
Aus Gründen der mechanischen Empfindlichkeit insbesondere während der iSerstellung muß der Träger einerseits eine bestimmte Mindestdicke aufweisen; diese Dicke hängt natürlich vom Material des Trägers ab. Andererseits sollte der Träger so dünn wie eben möglich sein, damit seine Wärmekapazität so klein wie möglich ist. Nur dann ist nämlich eine ausreichende Ansprechgeschwindigkeit und Meßempfindlichkeit des erfindungsgemäßen Sensors gewährleistet.
Im zuvor erläuterten Zusammenhang geht nun eine weitere Lehre der Erfindung dahin, den Sensor für die katalytische Verbrennung so auszugestalten, daß der Träger zur erleichterten Handhabung während des Herstellungsprozesses als massive Platte einer bestimmten Dicke ausgebildet ist und nach beendetem Herstellungsprozeß, frühestens nach Aufbringung des Widerstands-Heizelementes auf den Träger, das Material des Trägers von der vom Widerstands-Heizelement abgewandten Seite her auf eine aus Festigkeitsgesichtspunkten mindestens erforderliche Dicke abtragbar ist. Erfindungsgemäß wird also der Träger während des mechanisch besondere Belastungen verursachenden Herstellungsprozesses und auch, um während des Herstellungsprozesses den Träger leicht handhaben zu können, zunächst als massive Platte einer bestimmten Dicke D ausgebildet. Welche Dicken hierbei in Frage kommen, wird später noch genauer erläutert. Nachfolgend wird dann das Material des Trägers auf eine aus Festigkeitsgesichtspunkten mindestens erforderliche Dicke D' abgetragen. Im Betrieb hat also dann der Träger des erfindungsgemäßen Sensors nur gerade die Dicke, die aus mechanischen Gründen unbedingt erforderlich ist, jedoch die geringstmögliche Wärmekapazität mit sich bringt.
Die zuvor erläutert Ausführungsform des erfindungsgemäße Sensors läßt sich besonders zweckmäßig noch dadurch weiter ausgestalten, daß das Material des Trägers nur in den Bereichen auf die Dicke D' abgetragen ist - Abtragsbereiche -, in denen auf der dem Widerstands-Heizelement zugewandten Seite das Widerstands-Heizelement tatsächlich angeordnet ist. Dieser Lehre der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es mitunter aus Festigkeitsgesichtspunkten nicht vertretbar ist, die gesamte den Träger zunächst darstellende massive Platte auf die geringe Dicke D' abzutragen.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß aus wärmetechnischen Gründen auch ein Abtragen des Materials des Trägers in den Bereichen des Widerstands-Heizelementes ausreicht, da die für die Wärmeabgabe an den Träger relevante Wärmekapazität des Trägers primär durch die dem Widerstands-Heizelement nahen Bereiche bestimmt wird. Die stegartig stehenbleibenden Bereiche des Trägers mit der ursprünglichen Dicke D sind unter Festigkeitsgesichtspunkten, das heißt generell hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeit des Trägers des erfindungsgemäßen Sensors außerordentlich hilfreich, stören jedoch in wärmetechnischer Hinsicht praktisch nicht.
Dann, wenn der Träger zumindest in den Abtragsbereichen eine möglichst geringe Dicke aufweist, folgt die Temperatur auf der vom iliderstands-Heizelement abgewandten Seite des Trägers zumindest in den Abtragsbereichen sehr schnell der Temperatur des Widerstands-Heizelementes selbst. Die geringe Temperaturempfindlichkeit des Widerstands-Heizelementes bei Verwendung üblicher Metalle läßt sich dadurch wirkungsmäßig umgehen, daß auf der vom Widerstands-Heizelement abgewandten Seite des Trägers, das heißt vorzugsweise in den Abtragsbereichen, zumindest in einem Abtragsbereich, ein Temperatur-Meßelement, vorzugsweise ein Thermoelement, ein temperaturempfindlicher Widerstand, ein Thermistor, ein Transistor oder eine Diode, vorgesehen ist bzw. sind. Hierbei wird also dem Widerstands-Heizelement die Meßfunktion genommen und einem eigenständigen und möglichst hochempfindlichen Meßelement zugeordnet. Dadurch wird die Meßempfindlichkeit und die Meßgenauigkeit des erfindungsgemäßen Sensors in ganz erheblichem Maße gesteigert. Dies ist jedoch nur dadurch möglich, daß die Ansprechgeschwindigkeit wegen des geringen Abstands des Widerstands-Heizelementes vom Temperatur-Meßelement ausreichend hoch ist. Welcher Art das Temperatur-Meßelement genau ist, hängt von den im Betrieb zu erwartenden Temperaturen ab, die wiederum von dem durch die katalytische Verbrennung nachzuweisenden Gas abhängen.
Hinsichtlich der Maße des Trägers empfiehlt sich eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensors, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Träger eine Dicke D von 0,3 bis 1,0 mm und in den Abtragsbereichen vorzugsweise eine Dicke D' von 0,05 bis 0,2 mm aufweist.
Zuvor ist bereits erläutert worden, daß der erfindungsgemäße Sensor - bezüglich des Widerstands-Heizelementes - eine geringstmögliche Wärmekapazität haben soll. Insoweit ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform ergänzend dadurch gekennzeichnet, daß der Träger in den an das Widerstands-Heizelement angrenzenden Bereichen mit Materialaussparungen versehen ist und/oder zwischen dem Träger und dem Widerstands-Heizelement thermisch isolierende Distanzelemente vorgesehen sind. Dadurch wird also erreicht, daß das Widerstands-Heizelement gleichsam in den übrigen Träger eingehängt ist bzw. auf dem Träger aufgeständert ist.
Der Träger des erfindungsgemäßen Sensors sollte vorzugsweise aus einem isolierenden Material bestehen, beispielsweise Aluminiumoxid, irgendeiner anderen temperaturbeständigen Keramik oder anderem temperaturbeständigem Material. Anstatt aus einem vollständig isolierenden Material kann der Träger natürlich auch aus einem Halbleitermaterial bestehen, vorzugsweise aus einkristallinem Silizium. Dieses Silizium kann undotiert oder dotiert sein. Meistens empfiehlt es sich hier, zwischen dem Träger und dem Widerstands-Heizelement eine Isolierschicht vorzusehen. Besteht der Träger aus einem Halbleitermaterial, vorzugsweise aus einkristallinem Silizium, so kann der Träger gleichzeitig als Grundmaterial für einen integrierten Schaltkreis dienen. Beim heutigen Integrationsgrad von elektronischen Schaltungen läßt sich so unter Unständen in den Sensor selbst die komplette Auswerteschaltung integrieren. Das ist natürlich ganz besonders kostengünstig.
Selbstverständ!ich kann bei dem erfindungsgemäßen Sensor der Träger auch aus einem Metall bestehen, wobei dann selbstverständlich auch zwischen dem Träger und dem Widerstands-Heizelement eine Isolierschicht vorzusehen ist.
Die Isolierschicht, von der bei der zuvor gegebenen Erläuterung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sensors die Rede war, besteht besonders vorzugsweise aus Siliziumoxid (sie2), Siliziumnitrid (Si3N4) oder Glas; sie hat eine Schichtdicke von 0,001 bis 0,1 mm (1 bis 100 ;ihm).
Die Schichtdicke des Widerstands-Heizelementes bei dem erfindungsgemäßen Sensor beträgt vorzugsweise 0,0005 bis 0,1 mm (0,5 bis 10 pm). Die Schichtdicke des Katalysatormaterials beträgt vorzugsweise 0,0001 bis 0,01 mm (0,1 bis 10 rom). Schließlich beträgt die Schichtdicke der Diffusionssperrschicht, wenn sie als das Katalysatormaterial abdeckende Beschichtung ausgeführt ist, vorzugsweise 0,001 bis 0,01 mm (1 bis 10 Fm).
Bei einem entsprechend dünn ausgebildeten Träger des erfindungsgemäßen Sensors können die auf den Träger aufgebrachten weiteren Schichten, nämlich die Isolierschicht, das Widerstands-Heizelement, die Beschichtung aus Katalysatormaterial und gegebenenfalls die Diffusionssperrschicht zu einer Erhöhung der mechanischen Festigkeit, also der mechanischen Belastbarkeit des Sensors dienen. Diese Schichten erfüllen dann einen doppelten Zweck, einerseits den physikalisch/chemischen Zweck, der zuvor im einzelnen jeweils erläutert worden ist, andererseits einen mechanischen Zweck.
Die Diffusionssperrschicht muß nach Art einer Membran für die mittels katalytischer Verbrennung nachzuweisenden Gase und den Luftsauerstoff durchlässig, für schädliche Stoffe, wie beispielsweise Hexamethyl-Disiloxan oder Schwefeldioxid, undurchlässig sein. Un welche Stoffe es sich hier im einzelnen handelt, läßt sich für die unterschiedlichen Anwendungsfälle aus der Fachliteratur ohne weiteres ermitteln.
In verfahrensmäßiger Hinsicht geht die Lehre der Erfindung zur Herstellung von Sensoren dahin, daß zunächst auf den als massive Platte der Dicke D ausgebildeten Träger eine Isolierschicht und danach das Widerstands-Heizelement aufgebracht wird und danach das Material des Trägers, vorzugsweise nur in den Abtragsbereichen, von der vom Widerstands-Heizelement abgewandten Seite her auf eine aus Festigkeitsgesichtspunkten mindestens erforderliche Dicke D' abgetragen wird. Handhabungstechnisch erscheint es besonders zweckmäßig, wenn nach dem Auftragen des Widerstands-Heizelementes zunächst noch die Beschichtung aus Katalysatormaterial und gegebenenfalls die Diffusionssperrschicht aufgebracht werden und danach erst das Material des Trägers abgetragen wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 in Draufsicht und rein schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensors für die katalytische Verbrennung, Fig. 2 in rein schematischer Darstellung, nicht maßstabgetreu und stark vereinfacht, einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie II - II und Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensors.
Der in den Figuren dargestellte Sensor 1 ist für die katalytische Verbrennung von Methan (CH4) oder anderen Kohlenwasserstoffen bestimmt und weist ein Widerstands-Heizelement 2 aus Platin auf. Von dem Widerstands-Heizelement 2 wird ein nicht näher dargestelltes Katalysatormaterial beheizt, nämlich ein Material mit einer Verbindung der Platingruppe, im hier dargestellten Ausführungsbeispiel einer Palladiumverbindung. Nicht dargestellt ist auch eine Diffusionssperrschicht zum Schutz des Katalysatormaterials vor dem Zutritt von schädlichen Stoffen wie Schwefeldioxid.
In den Figuren ist deutlich erkennbar, daß ein plattenartiger Träger 3 vorgesehen und das Widerstands-Heizelement 2 als Dünnfilmwiderstand flächenhaft urd mäanderförmig auf den Träger 3 aufgebracht ist. Nicht erkennbar ist, daß das Katalysatormaterial als flächenhafte Beschichtung auf das Widerstands-Heizelement 2 aufgebracht ist.
Fig. 2 läßt erkennen, daß der Träger 3 zur erleichterten Handhabung während des Herstellungsprozesses als massive Platte einer Dicke D ausgebildet ist und nach beendetem Herstellungsprozeß das Material des Trägers 3 von der vom Widerstands-Heizelement 2 abgewandten Seite her auf eine aus Festigkeitsgesichtspunkten mindestens erforderliche Dicke D' abgetragen worden ist. Genau gesagt ist das Material des Trägers 3 jedoch nur in den Bereichen auf die Dicke D' abgetragen, in denen auf der dem Widerstands-Heizelement 2 zugewandten Seite das Widerstands-Heizelement 2 tatsächlich angeordnet ist. Dies sind die sogenannten Abtragsbereiche 4. Auf der "Rückseite" oder "Unterseite" des Trägers 3 des Sensors 1 bleiben also zwischen den Abtragsbereichen 4 mit geringer Dicke D' Stege 5 des Trägers 3 mit der ursprünglichen Dicke D stehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist D = 0,65 mm, während D' = 0,09 mm ist.
Aus Fig. 2 läßt sich erkennen, daß in den Abtragsbereichen 4 auf der vom Widerstands-Heizelement 2 abgewandten Seite des Trägers 3 ein Temperatur-Meßelement 6, nämlich ein temperaturempfindlicher Widerstand in ebenfalls mäanderförmiger Ausgestaltung vorgesehen ist. Die Temperatur an der Unterseite des Trägers 3 im Abtragsbereich 4 bzw. in den Abtragsbereichen 4 folgt sehr schnell der Temperatur des Widerstands-Heizelementes 2, so daß bei entsprechender Empfindlichkeit des Temperatur-Meßelementes 6 eine äußerst empfindliche und schnelle Messung gewährleistet ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht der Träger 3 aus einkristallinem Silizium und ist zwischen dem Träger 3 und dem Widerstands-Heizelement 2 eine im einzelnen nicht dargestellte Isolierschicht vorgesehen. Der Träger 3 dient, auch das ist in der Zeichnung nicht dargestellt, gleichzeitig als Grundmaterial für einen integrierten Schaltkreis. Die Isolierschicht besteht aus Siliziumoxid (SiO2), kann also in üblicher Standardtechnik au; der Oberseite des Trägers 3 erzeugt werden. Sie hat eine Schichtdicke von ca. 2)im. Das Widerstands-Heizelement 2 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schichtdicke von ca. 1 pm, für das Katalysatormaterial, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, empfiehlt sich eine Schichtdicke von ca. 0,5 pm, die Diffusionssperrschicht weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schichtdicke von ca. 2 pm auf.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind ergänzende Maßnahmen zur weiteren Reduzierung der Wärmekapazität verwirklicht. Einerseits ist der Träger 3 in den an das Widerstands-Heizelement 2 angrenzenden Bereichen mit Materialaussparungen 7 verstehen, andererseits sind zwischen dem Träger 3 und dem Widerstands-Heizelement 2 thermisch isolierende Distanzelemente 8 vorgesehen. Wegen der Materialaussparungen 7 und der thermisch isolierenden Distanzelemente 8 wird die Wärmekapazität im wesentlichen durch die Wärmekapazität des Widerstands-Heizelementes 2 bestimmt; die Wärmekapazität des Trägers 3 geht wegen der Materialaussparungen 7 und der thermisch isolierenden Distanzelemente 8 nur noch reduziert in die insgesamt wirksame Wärmekapazität ein.

Claims

Patentansprüche: 1. Sensor für die katalytische Verbrennung, insbesondere von Methan (CH4), mit einem Widerstands-Heizelement aus Metall, vorzugsweise aus Platin oder Gold, mit einem von dem Widerstands-Heizelement beheizten Katalysatormaterial, vorzugsweise mit einer Verbindung der Platingruppe, das heißt einer Palladium-, Platin, Rhodium- oder Iridiumverbindung, in dem Katalysatormaterial, und gegebenenfalls mit einer Diffusionssperrschicht zum Schutz des Katalysatormaterials vor dem Zutritt von schädlichen Stoffen wie bei.

spielsweise Schwefeldioxid, d a d u r c h gek e n n z e i c h ne t, daß ein plattenartiger Träger (3) vorgesehen und das Widerstands-Heizelement (2) als Dünnfilmwiderstand oder als Dickfilmwiderstand flächenhaft und vorzugsweise mäanderförmig auf den Träger (3) aufgebracht ist und das Katalysatormaterial als flächenhafte Beschichtung auf das Widerstands-Heizelement (2) und gegebenenfalls auf den Träger (3) aufgebracht ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) zur erleichterten Handhabung während des Herstellungsprozesses als massive Platte einer bestimmten Dicke (D) ausgebildet ist und nach beendetem Herstellungsprozeß, frühestens nach Aufbringung des Widerstands-Heizelementes (2) auf den Träger (3), das Material des Trägers (3) von der dem Widerstands-Heizelement (2) abgewandten Seite her auf eine aus Festigkeitsgesichtspunkten mindestens erforderliche Dicke (D') abtragbar ist.
3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Trägers (3) nur in den Bereichen auf die Dicke (D') abgetragen ist - Abtragsbereiche (4) -, in denen auf der dem Widerstands-Heizelement (2) zugewandten Seite das Widerstands-Heizelement (2) tatsächlich angeordnet ist.
4. Sensor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Widerstands-Heizelement (2) abgewandten Seite des Trägers (3), vorzugsweise in den Abtragsbereichen (4), zumindest in einem Abtragsbereich (4), ein Temperatur-Meßelement (6), vorzugsweise ein Thermoelent, ein temperaturempfindlicher Widerstand, ein Thermistor, ein Trdnsistor oder eine Diode, vorgesehen ist bzw. sind.
5. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) eine Dicke (D) von 0,3 bis 1,0 mm und in den Abtragsbereichen (4) vorzugsweise eine Dicke (D') von 0,05 bis 0,2 mm aufweist.
6. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) in den an das Widerstands-Heizelement (2) angrenzenden Bereichen mit Materialaussparungen (7) versehen ist.
7. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Träger (3) und dem Widerstands-Heizelement (2) thermisch isolierende Distanzelemente (8) vorgesehen sind.
8. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem isolierenden Material besteht.
9. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) aus einem Halbleitermaterial, vorzugsweise aus Silizium, insbesondere aus einkistallinem Silizium, besteht und gegebenenfalls zwischen dem Träger (3) und dem Widerstands-Heizelement (2) eine Isolierschicht vorgesehen ist.
10. Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger gleichzeitig als Grundmaterial für einen integrierten Schaltkreis dient.
11. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem Metall besteht und zwischen dem Träger und dem Widerstands-Heizelement eine Isolierschicht vorgesehen ist.
12. Sensor nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch geknnzeichnet, daß die Isolierschicht aus Siliziumoxid (sir2), Siliziumnitrid (Si3N4) oder Glas besteht.
13. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht eine Schichtdicke von 0,001 bis 0,1 mm (1 bis 100 ym) aufweist.
14. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstands-Heizelement (2) eine Schichtdicke von 0,0005 bis 0,1 mm (0,5 bis 10 ym) aufweist.
15. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatormaterial eine Schichtdicke von 0,0001 bis 0,01 mm (0,1 bis 10 ;ihm) aufweist.
16. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionssperrschicht als das Katalysatormaterial abdeckende Beschichtung mit einer Schichtdicke von vorzugsweise 0,001 bis 0,01 mm (1 bis 10 pm) ausgebildet ist.
17. Verfahren zur Herstellung eines Sensors nach einem der Ansprüche 2 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zunächst auf den als massive Platte der Dicke (D) ausgebildeten Träger eine Isolierschicht und danach das Widerstands-Heizelement aufgebracht wird und danach das Material des Trägers, vorzugsweise nur in den Abtragsbereichen, von der vom Widerstands-Heizelement abgewandten Seite her auf eine aus Festigkeitsgesichtspunkten mindestens erforderliche Dicke (D') abgetragen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen des Widerstands-Heizelementes zunächst noch die Beschichtung aus Katalysatormaterial und gegebenenfalls die Diffusionssperrschicht aufgebracht werden und danach erst das Material des Trägers abgetragen wird.