[发明专利]用于测量多种气体种类的固体电解质气体传感器

权利要求书

1.用于固体电解质气体传感器的传感器元件，该传感器元件具有泵室、加热器和设置在所述泵室中的第一泵电极以及至少一个第二泵电极，其特征在于，在扩散栅栏的位置上设置有独立泵单元作为进气限制。

2.根据权利要求1所述的传感器元件，其特征在于，所述独立泵单元具有外部的独立泵电极和内部的独立泵电极，所述独立泵电极不被从外部接触。

3.根据权利要求2所述的传感器元件，其特征在于，欧姆加载地或者电短接地运行所述独立泵单元的所述至少两个泵电极。

4.根据权利要求3所述的传感器元件，其特征在于，借助于分别调节的欧姆负载确定所述独立泵单元的泵特性。

5.根据权利要求2至4之一所述的传感器元件，其特征在于，所述内部的独立泵电极或者设置在废气中或者设置在所述传感器元件的空气参考通道中。

6.根据权利要求2至5之一所述的传感器元件，其特征在于，通过修改所述外部的独立泵电极进行所述传感器元对不同气体种类的检测的匹配。

7.根据权利要求1所述的传感器元件，其特征在于，所述独立泵单元具有外部的独立泵电极和内部的独立泵电极，所述独立泵电极被从外部利用控制装置接触，借助于所述控制装置能够从外部改变所述至少两个独立泵电极。

8.根据权利要求7所述的传感器元件，其特征在于，借助于能够从外部改变的至少两个独立泵电极模拟与在扩散栅栏情况下类似的扩散特性或者进气限制。

9.根据权利要求8所述的传感器元件，其特征在于，所述至少两个独立泵电极的电阻能够借助于所述控制装置改变。

10.根据以上权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，所述泵室是相对于待检测的气流气密地封闭的。

11.根据以上权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，相应于待检测的气流与独立泵单元之间的氧浓度梯度得出能斯特电压，该能斯特电压使氧传输到所述泵室中或者从所述泵室中传输出来。

12.根据权利要求2至7之一所述的传感器元件，其特征在于，作为外部的独立泵电极使用混合电势电极，由此所述传感器元件根据电极材料适用于检测其他的气体种类。

13.根据权利要求8或9所述的传感器元件，其特征在于，作为电极材料，在能斯特电极的情形中使用Pt、Pd、Ir、Ta或这些材料的组合或者具有其他组成成分的组合、尤其是具有陶瓷成分（金属陶瓷）的组合，或者在混合电势电极的情形中使用Au、Ag、Cu、Zn或者这些和/或以上所述的材料的组合。

14.根据以上权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，通过所述独立泵室的欧姆负载借助于电阻、尤其是借助于能够微调的电阻波纹调准所述氧传输。

15.用于检测气体的固体电解质气体传感器，其特征在于根据以上权利要求之一所述的传感器元件。

16.用于运行根据权利要求1至14之一的传感器元件或者根据权利要求15的用于定量检测氧的固体电解质气体传感器的方法，其特征在于，在至少两个泵电极（130，405）之间施加恒定电压并且将在此产生的泵电流作为废气中的氧部分压力的测量参量。

17.根据权利要求16的方法，其特征在于，借助于所述泵电极（130，405）上所施加的恒定电压和/或通过所述独立泵电极（415，420）自身的连接调节所述独立泵单元（115，410）的不同状态。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，在所述独立泵单元（115，410）中调节欠压，由此在具有相对小的Lambda值的（油脂含量高的）废气时仍生成正的泵流。