DE3525903C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gassonde mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, das Vorhandensein eines Gases in Luft und seine Konzentration mit einer Gassonde mit einem gasempfind­ lichen Organ zu erfassen, welches aus einem Oxidhalbleiter, z. B. Zinnoxid (SnO₂), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO₂), Cobaltoxid (CoO) u.dgl. hergestellt ist, dessen elektrischer Widerstand sich bei Berührung mit dem Gas verändert. Um bei dem gasempfindlichen Organ die Produktivität zu erhöhen, ist zur Vereinfachung seines Aufbaus die sogenannte Hybridtech­ nik entwickelt worden, bei der beispielsweise sowohl das gasempfindiche Organ als auch die Elektroden hierfür in Form von Dickfilmen auf ein elektrisch isolierendes keramisches Substrat aufgedruckt werden.

Um eine solche Gassonde beim Meßvorgang in Stellung zu hal­ ten, war es bisher üblich, sie in einem Gehäuse aufzunehmen, das an der Stelle zum Erfassen des interessierenden Gases ohne Schwierigkeiten befestigt werden kann. Es sind jedoch bestimmte Schwierigkeiten aufgetreten, beispielsweise des­ halb, weil die Gassonde mit dem auf dem keramischen Substrat ausgebildeten gasempfindlichen Organ eine glatte Oberfläche mit wenig Unebenheiten besitzt und es schwierig war zu be­ stimmen, welcher Teil der Sonde mit oder ohne Zwischenschal­ tung eines Abstandsstückes am Gehäuse befestigt werden soll­ te, und auch weil bei Verwendung eines Abstandsstückes zwi­ schen dem Gehäuse und der Gassonde während des Montagevor­ ganges die Gefahr einer Berührung zwischen dem Abstandsstück und dem gasempfindlichen Organ und einer Beschädigung des letzteren durch das erstere besteht, weil das gasempfind­ liche Organ zum Feststellen des Gases vom Substrat wegragt, wogegen das Abstandsstück am Substrat eher eng anliegt, um es sicher zu halten.

Eine gattungsgemäße Gassonde ist aus "Patents Abstracts of Japan" JP-A2 56-118658 bekannt. Dort sind in einer treppenförmigen Struktur zwei gasempfindliche Schichten jeweils zwischen Elektroden sandwich-artig eingeschlossen. Die Elektroden sind weitgehend gegen beim Hantieren mit der Gassonde mögliche Verkratzungen ungeschützt.

Aus "Patents Abstracts of Japan" JP-A2 56-118657 ist eine insoweit ähnliche Anordnung bekannt, bei der ebenfalls die gasempfindliche Schicht sandwich-artig zwischen zwei Elektroden eingeschlossen ist, wobei die Elektroden offenliegen, so daß sie leicht verkratzbar sind.

Aus "Patents Abstracts of Japan" JP-A2 59-94054 ist schließlich ein Gassensor bekannt, bei dem ein Heizelement vorgesehen ist, das in bezug auf das Substrat auf der dem Gassensor gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Der Gassensor, also die gasempfindliche Schicht, deckt dort nicht die Elektroden ab. Vielmehr ist ein gesonderter Metallfilm vorgesehen, welcher die Elektroden und die gasempfindliche Schicht überlappend abdeckt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Gassonde derart weiterzubilden, daß sie weitgehend gegen Verschmutzungen und Verkratzungen geschützt ist und dabei eine zuverlässige Funktion gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit bevorzugten Ausgestaltungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Wenn die Gassonde an einem Gehäuse angebracht oder an einem Gegenstand befestigt wird, kann sie dadurch bei Verwendung der Schulter zwischen der ersten und der zweiten keramischen Schicht ohne Schwierigkeiten in Stellung gehalten werden. Die Gassonde kann also unter günstigen Bedingungen montiert oder befestigt werden.

Wenn zum Einbauen der Gassonde in ein Gehäuse o. dgl. ein Abstandsstück verwendet wird, um zwischen ihnen einen Ab­ stand zu bewahren, bildet folglich der Schulterabschnitt zwischen der ersten und der zweiten keramischen Schicht in der treppenähnlichen Randstruktur eine Stelle für eine si­ chere Anlage des Abstandsstückes an der Gassonde. Außerdem wird verhindert, daß die auf diese Weise an der ersten kera­ mischen Schicht anliegende Innenfläche des Abstandsstückes in direkte Berührung mit der gasempfindlichen Schicht auf der Oberseite des keramischen Substrats kommt, weil die er­ ste keramische Schicht dicker ist, als die Höhe der gasemp­ findlichen Schicht über der Oberseite des Substrats beträgt. Dadurch ist die gasempfindliche Schicht beim Einbauen der Gassonde in das Gehäuse gegen jegliche schädigende Berührung mit dem Abstandsstück geschützt.

Ferner hat die Gassonde gemäß der Erfindung ein dickes End­ stück und ein dünnes Endstück mit der gasempfindlichen Schicht. Ist nun dieses dicke Endstück vom Gehäuse o. dgl. so gehalten, daß das dünne Endstück in eine Meßatmosphäre hin­ einragt, wird die Wärmekapazität des gasempfindlichen Teils klein gehalten, um durch Erleichtern eines raschen Tempera­ turanstiegs der gasempfindlichen Schicht ein rasches Anspre­ chen zu ermöglichen und dabei die Gassonde selbst zuverläs­ sig zu halten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teilseitenansicht mit einer Darstellung der Beziehungen zwischen verschiedenen Schichten der Gassonde,

Fig. 2 eine teilweise weggeschnittene Gesamtseitenansicht eines Sauerstoffdetektors mit eingebauter Sauer­ stoffsonde,

Fig. 3 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht eines Innenzylinders des Sauerstoffdetektors, bei dem Anschlußkontaktstücke aus einer Glasdichtung des Innenzylinders herausragen,

Fig. 4 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht eines Außenzylinders des Sauerstoffdetektors mit einer Dichtung zum Verschließen eines Außenzylinderendes vor dem Verbinden mit dem Innenzylinder,

Fig. 5A, 6A; 7A, 8A, 9A und 10A je eine vereinfachte Drauf­ sicht zur Veranschaulichung des Zusammenbauens einer Gassonde,

Fig. 5B, 6B, 7B, 8B, 9B und 10B je den Schnitt B-B in der zugehörigen Fig. 5A, 6A, 7A, 8A, 9A bzw. 10A,

Fig. 11A eine Darstellung der Verbindung von Zuführdrähten mit Anschlußkontaktstücken,

Fig. 11B eine Seitenansicht zu Fig. 11A und

Fig. 12 eine Schrägansicht der Gassonde mit einem auf ihr angeordneten Abstandsstück.

Die verschiedenen Ansichten in den Zeichnungen zeigen eine gasempfindliche Schicht 1, ein keramisches Substrat 2, eine erste keramische Schicht 3, eine zweite keramische Schicht 4, eine Gassonde 10, gasempfindliches Material 11, ein Ge­ häuse 12, einen Schutz 13, einen Innenzylinder 14, ein Ab­ standsstück 15, Füllpulver 16, eine Glasdichtung 17, eine Dichtung 18, einen Außenzylinder 19, eine Dichtung 20, Zu­ führdrähte 21 bis 23, zusammendrückbare bzw. Quetschverbin­ der 24 bis 26, Anschlußkontaktstücke 31 bis 33, einen plat­ tenförmigen Grünling 40 für das Substrat 2, einen platten­ förmigen Grünling 41 für eine keramische Abdeckung, einen plattenförmigen Grünling 42 für die erste keramische Schicht 3, einen plattenförmigen Grünling 43 für die zweite kerami­ sche Schicht 4, Elektroden 44 und 45, eine Heizschicht 46, Endabschnitte 47 bis 49, Zuführdrähte 51 bis 53 aus Platin und eine Öffnung bzw. Aussparung 55.

Einzelheiten des Aufbaues der Gassonde werden im folgenden anhand einer Ausführungsform der Erfindung in Form einer Sauerstoffsonde beschrieben, mit der sich die Sauerstoffkon­ zentration in den Abgasen von einem Verbrennungsmotor fest­ stellen läßt.

Gemäß Fig. 1 besteht ein wesentliches Merkmal der Gassonde 10 darin, daß ihre gasempfindliche Schicht 1 auf dem trep­ penähnlichen Randabschnitt des keramischen Substrats 2 ange­ ordnet ist. Die erste und die zweite keramische Schicht 3 bzw. 4 sind auf das Substrat 2 aufgelegt und dabei in bezug eines Randes des Substrats 2 zurückgesetzt. Dadurch ist an diesem Ende des Substrats 2 eine treppenähnliche Randstruk­ tur ausgebildet, bei der die erste keramische Schicht 3 dicker sein muß, als die Höhe der gasempfindlichen Schicht 1 über derjenigen Fläche des Substrats 2 beträgt, welche an die Schicht 3 anschließt.

Wenn ein Abstandsstück 15 verwendet wird, um die Gassonde 10 von der Innenfläche eines Gehäuses 12 fernzuhalten (s. Fig. 2), ist das Abstandsstück 15 gemäß Fig. 12 an der Stufe bzw. Schulter zwischen erster und zweiter keramischer Schicht 3 bzw. 4 in der treppenähnlichen Randstruktur gehalten. Da­ durch wird verhindert, daß die Innenfläche des Abstands­ stückes 15 in direkte Berührung mit der gasempfindlichen Schicht 1 kommt, weil die erste keramische Schicht 3 dicker ist, als die Höhe der gasempfindlichen Schicht 1 über dem Substrat 2 beträgt. Auf diese Weise ist die Gefahr einer Be­ schädigung der gasempfindlichen Schicht 1 durch eine solche direkte Berührung durch das Abstandsstück 15 im wesentlichen ausgeschlossen.

Gemäß Fig. 2 ist bei einer als Sauerstoffsonde ausgebildeten Gassonde 10 eine gasempfindliche Schicht 1 auf einem kerami­ schen Substrat ausgebildet. Die dargestellte Gassonde 10 er­ faßt die Sauerstoffkonzentration eines überwachten Gases und ist in einem zylindrischen Gehäuse 12 aufgenommen, das sich an einem Verbrennungsmotor anbringen läßt. Zum Schutz der Gassonde 10 ist mit dem motorseitigen Endstück 12 a des Ge­ häuses 12 ein Schutz 13 verbunden. Die Gassonde 10 ist mit Zwischenschaltung eines Abstandsstückes 15 von einem Innen­ zylinder 14 gehalten, der vom Gehäuse 12 getragen wird. Der Zwischenraum zwischen der Gassonde 10 und dem Innenzylinder 14 ist mit einem Füllpulver 16 und einer Glasdichtung 17 vollgestopft, um die Gassonde 10 in Stellung zu halten. Um die Anbringung des Sauerstoffdetektors an einem Motor zu vereinfachen, ist das Gehäuse 12 mit einem Gewinde 12 b ver­ sehen. Somit kann der Sauerstoffdetektor an den Motor ange­ schraubt werden, mit Zwischenschaltung einer Dichtung 18 zwischen dem Gehäuse 12 und dem Gewindeteil der Motorwand, um ein Austreten von Motorabgasen an der Verschraubung zu verhindern.

Das Füllpulver 16, welches vorzugsweise ein Talkum-Glaspul­ ver-Gemisch im Verhältnis 1 : 1 ist, fixiert die Gassonde 10 in ihrer Stellung im Innenzylinder 14. Die in den Innen­ zylinder 14 gestopfte Glasdichtung 17, vorzugsweise aus Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, verhindert ein Austreten des überwachten Gases und schützt Anschlußkontaktstücke der Gas­ sonde 10. Zu diesem Zweck bedeckt und hält die Glasdichtung 17 sowohl einen Abschnitt der Gassonde 10 als auch Verbin­ dungen zwischen den Anschlußkontaktstücken und weiter unten näher beschriebenen Zuführdrähten aus Platin.

Mit dem Gehäuse 12 ist ein Außenzylinder 19 so verbunden, daß er den Innenzylinder 14 abdeckt. Gemäß Fig. 4 ist am oberen Ende in den Außenzylinder 19 eine Dichtung 20 aus Silikonkautschuk gestopft, um sowohl herausgeführte Zuführ­ drähte 21, 22 und 23 als auch ihre Verbindungen mit aus der Glasdichtung 17 herausragenden Anschlußkontaktstücken 31, 32 und 33 der Gassonde 10 (s. Fig. 2) zu schützen und zu iso­ lieren. Um das Verbinden der Zuführdrähte 21, 22 und 23 mit den Anschlußkontaktstücken 31, 32 und 33 zu vereinfachen, können die Dichtung 20 und die Zuführdrähte 21, 22 und 23 zuvor in den Außenzylinder 19 eingesetzt werden und es kön­ nen mit den inneren Enden der Zuführdrähte 21, 22 und 23 zugehörige zusammendrückbare bzw. Quetschverbinder 24, 25 und 26 verbunden werden (s. Fig. 4). Danach können die An­ schlußkontaktstücke 31, 32 und 33 der Gassonde 10 mit den anderen Enden der zugehörigen Verbinder 24, 25 und 26 ver­ bunden werden.

Ein Muster der Gassonde 10 wurde von der Anmelderin nach der in Fig. 5A bis 10A dargestellten Vorgehensweise hergestellt. Fig. 5B bis 10B zeigen die Schnitte B-B in den zugehörigen Fig. 5A bis 10A. Zur deutlicheren Darstellung dieser Vorge­ hensweise bzw. dieses Verfahrens ist die Gassonde 10 in Fig. 5A bis 10A in einem anderen Maßstab gezeichnet als die Gas­ sonde 10 gemäß Fig. 2 und jene gemäß Fig. 11A und 12.

Zum Ausbilden eines plattenförmigen Grünlings 40 für das keramische Substrat 2, eines plattenförmigen Grünlings 41 für eine keramische Abdeckung, eines plattenförmigen Grün­ lings 42 für die erste keramische Schicht 3 und eines plat­ tenförmigen Grünlings 43 für die zweite keramische Schicht 4 wurde folgendermaßen vorgegangen: Durch Mischen von 92 Gew.-% Tonerde (Al₂O₃) mit einem mittleren Korndurchmesser von 1,5 µm, 4 Gew.-% Siliziumoxid (SiO₂), 2 Gew.-% Calciumoxid (CaO₂) und 2 Gew.-% Magnesiumoxid (MgO) wurden 100 Gew.-Tei­ le Pulvergemisch hergestellt, und diesem wurden 12 Gew.-Tei­ le Butyral-Harz und 6 Gew.-Teile Dibutylphthalat (DBP) zuge­ setzt und daraus durch Durchmischen in einem organischen Lösungsmittel ein Dickschlamm zubereitet. Aus diesem wurden mit Hilfe einer Rakel die Grünlinge hergestellt. Deren Dicke wurde so eingestellt, daß der Grünling 40 1 mm, der Grünling 41 0,2 mm, der Grünling 42 0,8 mm und der Grünling 43 0,8 mm dick waren.

Mit einer Platinpaste, der 7% Tonerde (Al₂O₃), bezogen auf den Platinbetrag, zugesetzt waren, wurden elektrisch leit­ fähige Schichten 44 bis 49 in Form von Dickfilmmustern auf­ gedruckt. Diese elektrisch leitfähigen Schichten bilden Elektroden 44 und 45 zum Messen des elektrischen Widerstan­ des der gasempfindlichen Schicht 1, eine Heizschicht 46 zum Erwärmen der gasempfindlichen Schicht 1, und Endabschnitte 47, 48 und 49 zum Zuführen eines elektrischen Stroms zur Heizschicht 46 und zum Wegleiten des Ausgangssignals von der gasempfindlichen Schicht 1.

Beim Herstellen der Gassonde 10 wurden zuerst die Muster für die Elektroden 44 und 45 und die Heizschicht 46 zusammen mit ihren Endabschnitten 47 bis 49 mit der Platinpaste auf den Grünling 40 für das keramische Substrat 2 aufgedruckt (s. Fig. 5A und 5B). Danach wurden Zuführdrähte 51, 52 und 53 aus Platin mit einem Durchmesser von 0,2 mm auf den Endab­ schnitten 47, 48 und 49 der zugehörigen Muster bzw. Bilder angeordnet (s. Fig. 6A und 6B).

Gemäß Fig. 7A und 7B wurde in den Grünling 41 für die kera­ mische Abdeckung eine Aussparung 55 beispielsweise durch Ausstanzen an solcher Stelle eingearbeitet, daß nach dem Auflegen des Grünlings 41 mit der so eingearbeiteten Ausspa­ rung 55 auf den Grünling 40 für das Substrat 2 in der Weise, daß die gesamte mit Leitungsbildern bedruckte Oberfläche des Grünlings 40 bedeckt war, die Endabschnitte der Elektroden 44 und 45 durch die Aussparung 55 hindurch nach außen frei­ lagen. Nach dem Auflegen in der vorstehend beschriebenen Weise wurde der Grünling 41 mit dem Grünling 40 des Sub­ strats 2 durch Erwärmen und Pressen verbunden. Bei dem ge­ zeigten Beispiel entsprach das Laminat aus den so mitein­ ander verbundenen beiden Grünlingen 40 und 41 dem weiter oben angegebenen keramischen Substrat 2 gemäß Fig. 1. Zum Herstellen der gasempfindlichen Schicht 1 gemäß Fig. 1 wurde in die Aussparung 55 gasempfindliches Material 11 einge­ bracht.

Gemäß Fig. 8A und 8B wurde der Grünling 42 für die erste keramische Schicht 3 auf den Grünling 41 des vorstehend be­ schriebenen Laminats aufgelegt und mit ihm durch Erwärmen und Pressen verbunden. Dabei wurde der Grünling 42 entspre­ chend Fig. 8A zurückgesetzt. Danach wurde der Grünling 43 für die zweite keramische Schicht 4 unter Zurücksetzung ge­ genüber dem Grünling 42 auf diesen aufgelegt und mit ihm durch Erwärmen und Pressen verbunden (s. Fig. 9A und 9B). Dadurch wurde an einem Ende des Grünlings 40 für das Sub­ strat 2 eine treppenähnliche Randstruktur ausgebildet. Beim gezeigten Beispiel entsprachen die auf diese Weise mit dem Grünling 41 verbundenen Grünlinge 42 und 43 der im Zusammen­ hang mit Fig. 1 angegebenen ersten und zweiten keramischen Schicht 3 bzw. 4.

Somit waren die aufgedruckten Muster für die Elektroden 44 und 45 und die Heizschicht 46 zwischen den Grünlingen 40 und 41 angeordnet, die Zuführungsdrähte 51, 52 und 53 aus Platin ragten zum Teil aus den auf diese Weise miteinander verbun­ denen Grünlingen 40 und 41 hervor, die vorderen Endabschnit­ te der Elektroden 44 und 45 lagen durch die Aussparung 55 hindurch nach außen frei, und durch Verbinden der Grünlinge 42 und 43 in der vorstehend beschriebenen Weise mit den Grünlingen 40 und 41 wurde ein grünes Laminat mit der trep­ penähnlichen Randstruktur ausgebildet, das dann während zwei Stunden bei einer Temperatur von 1500°C in Luft gebrannt wurde, um das keramische Substrat 2 mit den auf es draufge­ schichteten keramischen Schichten 3 und 4 herzustellen.

Gemäß Fig. 10A und 10B wurde auf das gebrannte keramische Substrat 2 durch die Aussparung 55 in seiner aus dem Grün­ ling 41 hergestellten Abdeckung hindurch gasempfindliches Material 11 aufgetragen. Zu diesem Zweck wurde eine Titan­ dioxidpaste folgendermaßen hergestellt: 1 Mol-Teil Platin­ schwarz wurde mit 100 Mol-Teilen Titandioxidpulver (TiO₂) mit einem mittleren Korndurchmesser von 1,2 µm gemischt; bezogen auf das ganze Pulvergemisch wurden diesem 3 Gew.-% Ethylzellulose zugesetzt, und das so erhaltene Gemisch wurde unter Beobachtung seiner Viskosität weiter in BUTYL CARBITOL (Warenzeichen von 2-(2-Butoxy-ethoxy)ethanol) gemischt, um die Titandioxidpaste mit einer Viskosität von 300 Poise zu erzeugen.

Die Titandioxidpaste wurde nach der Dickfilmtechnik so in die Aussparung 55 eingetragen, daß die Aussparung 55 gefüllt war und daß dabei eine satte Berührung zwischen den vorderen Endabschnitten der Elektroden 44 und 45 mit der Titandioxid­ paste gewährleistet war. Das keramische Laminat mit der an ihm aufgetragenen Titandioxidpaste wurde während einer Stun­ de bei 1200°C in Luft gebrannt, so daß die gasempfindliche Schicht 1 als Auflage auf dem keramischen Substrat 2 gebil­ det wurde. Damit war die Herstellung eines Musters der Gas­ sonde 10 beendet. Es sei darauf hingewiesen, daß die Dicke der durch Brennen des Grünlings 42 hergestellten ersten ke­ ramischen Schicht 3 größer war als die Höhe der gasempfind­ lichen Schicht 1 über der sich an die Schicht 3 anschließen­ den Fläche des Substrats 2. Diese Höhe betrug weniger als 0,3 mm.

Die von der Gassonde 10 herausragenden Zuführungsdrähte 51, 52 und 53 aus Platin wurden in der in Fig. 11A dargestellten Weise mit den zugehörigen Anschlußkontaktstücken 31, 32 und 33 verbunden. Die Anschlußkontaktstücke 31, 32 und 33 wurden gemäß Fig. 11A durch Ätzen einer 0,3 mm dicken Platte aus Nickel und ohne sie voneinander zu trennen hergestellt. So­ dann wurden die Anschlußkontaktstücke 31, 32 und 33 mit den Zuführungsdrähten 51, 52 und 53 in Berührung gebracht und die aneinander anliegenden Abschnitte durch Löten miteinan­ der verbunden. Die auf diese Weise mit den Anschlußkontakt­ stücken 31, 32 und 33 versehene Gassonde 10 wurde in dem vom Gehäuse 12 getragenen Innenzylinder 14 (s. Fig. 3) so in Stellung gebracht, daß die miteinander verbundenen Abschnit­ te der Anschlußkontaktstücke 31, 32 und 33 und der Zufüh­ rungsdrähte 51, 52 und 53 durch die Glasdichtung 17 im In­ nenzylinder 14 geschützt waren. Sodann wurden die drei An­ schlußkontaktstücke 31, 32 und 33 an zweckdienlichen Stellen voneinander getrennt, um ihnen eine bestimmte Länge zu geben.

Die Gassonde 10 hat also an dem Ende des keramischen Sub­ strats 2, das die gasempfindliche Schicht 1 trägt, eine treppenähnliche Randstruktur, so daß ein auf die Gassonde 10 montiertes Abstandsstück 15 ohne Schwierigkeiten und in zu­ verlässiger Weise an der Schulter zwischen der ersten kera­ mischen Schicht 3 und der zweiten keramischen Schicht 4 der treppenähnlichen Randstruktur in Stellung bringbar ist (s. Fig. 12). Bei der dargestellten Ausführungsform wurden die keramischen Schichten 3 und 4 in der vorstehend näher erläuterten Weise aus den Grünlingen 42 und 43 hergestellt.

Außerdem ist derjenige Teil der Gassonde 10, der an der In­ nenfläche des Abstandsstückes 15 anliegt, dicker, als die Höhe der gasempfindlichen Schicht 1 ab der Unterseite der Gassonde 10 beträgt, so daß der Hohlraum des Abstandsstückes 15 größer ist als der die Schicht 1 tragende Abschnitt der Gassonde 10 und das Abstandsstück 15 ohne Schwierigkeiten an der Gassonde 10 anbringbar ist, ohne dabei die Schicht 1 zu berühren. Folglich sind die Arbeitsbedingungen für das Zu­ sammenbauen von Gassonde 10 und Gehäuse 12 verbessert, und die Gefahr, daß dabei die Schicht 1 beschädigt wird, ist im wesentlichen ausgeschlossen.

Bei der vorstehend als Ausführungsform der Erfindung be­ schriebenen Sauerstoffsonde ist an die Zuführungsdrähte 21 und 23 eine Heizstromquelle angeschlossen, um die Heiz­ schicht 46 zum Aktivieren der gasempfindlichen Schicht 1 zu erwärmen. Die Sauerstoffkonzentration kann durch Messen des elektrischen Widerstandes an den Zuführungsdrähten 22 und 23 bestimmt werden, und ein Wechsel der Sauerstoffkonzentration kann durch Messen von Veränderungen dieses elektrischen Widerstandes überwacht werden.

Claims (4)

1. Gassonde mit einem keramischen Substrat (2; 40), auf dem Elektroden (44, 45) und eine gasempfindliche Schicht (1; 11) in einer treppenförmigen Struktur angeordnet sind, durch die die gasempfindliche Schicht geschützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem keramischen Substrat (2; 40) eine erste keramische Schicht (3, 42) in bezug auf die Kante des keramischen Substrats versetzt ausgeformt ist, daß eine zweite keramische Schicht (4, 43) auf der ersten keramischen Schicht in bezug auf deren Kante versetzt ausgeformt ist, so daß an der Kante des Substrats die treppenförmige Struktur gebildet ist, daß die gasempfindliche Schicht (1; 11) die Elektroden (44, 45) abdeckt, welche unter der ersten keramischen Schicht verlaufen, und daß die Höhe der über die Oberfläche des Substrates (2) vorstehenden gasempfindlichen Schicht (1; 11) geringer ist als die Stärke der ersten keramischen Schicht (3).

2. Gassonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizschicht (46) vorgesehen ist, die auf dem keramischen Substrat (2) auf der gleichen Seite wie die gasempfindliche Schicht befestigt ist und mit Zuführdrähten (51, 53) versehen ist, so daß die gasempfindliche Schicht (1; 11) heizbar ist.

3. Gassonde nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstandsstück (15) an der Stufe zwischen der ersten keramischen Schicht (3) und der zweiten keramischen Schicht (4) befestigt ist, wobei das Abstandsstück (15) stärker ist als die Höhe der ersten und zweiten keramischen Schichten (3 bzw. 4).

4. Gassonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Substrat (2; 40) zweilagig ist und eine Öffnung (55) aufweist, in welcher die gasempfindliche Schicht (1; 11) die Elektroden (44, 55) abdeckt.