DE69209837T2

DE69209837T2 - Gassensor

Info

Publication number: DE69209837T2
Application number: DE69209837T
Authority: DE
Inventors: David Edward Abingdon Ox14 2Ee Williams
Original assignee: Capteur Sensors and Analysers Ltd
Current assignee: Capteur Sensors and Analysers Ltd
Priority date: 1991-05-18
Filing date: 1992-05-18
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2012-05-19
Also published as: GB9210333D0; WO1992021018A1; CA2109619A1; GB9110797D0; EP0591240A1; CA2109619C; JPH07500412A; JP3155275B2; DE69209837D1; GB2256055B; EP0591240B1; GB2256055A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Erfassen von wenigstens einem gasförmigen Medium bei Vorhandensein mindestens eines weiteren gasförmigen Mediums und auf zur Verwendung in solchen Verfahren geeignete Gassensoren.
Es ist bekannt, daß die elektrischen Leitfähigkeiten von Metalloxid-Halbleitermaterialien gegenüber dem Vorhandensein verschiedener Gase oder Dämpfe empfindlich sind und zum Erfassen von deren Vorhandensein in Sensoren verwendet werden können. Hierzu wird beispielsweise auf die Dokumente GB-A-2 149 120, GE-A-2 149 121, GB-A-2 149 122, GB-A-2 149 123, GB-A- 2 166 244 und GB-A-2 218 523 und auf die Artikel "The Tin Oxide Gas Sensor and its applications", J. Watson, Sensors and Actuators 54 (1984) 29-42, "The Detection and Heasurement of CO using ZnO Single Crystals", B. Bott et al, Sonsors and Actuators 5 (1984) 65-73; "The Role of Catalytics in Solid State Gas Sensor", S. J. Gentry et al, Sensors and Actuators 10 (1986) 141-163; "Selectivity in Semiconductor Gas Sensors", S. R. Morrison, Sensors and Actuators 12 (1987) 425-440; and "Electrical Conduction in Solid State Gas Sensors", J. W. Gardner, Sensors and Actuators 18 (1989) 373-387 hingewiesen.
Alle derartige Gassensoren basieren darauf, daß das zu beobachtende gasförmige Medium auf eine Oberfläche eines Körpers des Metalloxid-Halbleitermaterials auftrifft und dann mit diesem eine bestimmte Reaktion eingeht, die die Leitfähigkeit des Metalloxid-Halbleitermaterials beeinflusst, was mittels mindestens eines Paares von Elektroden erfaßt wird, die auf dem Körper des Metalloxid-Halbleitermaterials gebildet sind. Somit kann ihre Leistungsfähigkeit durch das Vorhandensein von Substanzen, gasförmigen oder anderen (andere als die zu erfassende Materialien) nachteilig beeinflusst werden, was die chemischen Oberflächeneigenschaften des Körpers des Metalloxid-Halbleitermaterials nachteilig beeinflusst. Wichtig ist das Erfassen auch dann, wenn Störwirkungen auftreten.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Tatsache, daß in einem perfekt arbeitenden Sensor bei einer gegebenen Temperatur das Verhältnis des Widerstandes zwischen dem eines ersten Elektrodenpaars, das Teil des Sensors bildet, und dem eines zweiten Elektrodenpaars, das ebenfalls Teil des Sensors bildet, bei dem jedoch die Elektroden einen anderen Abstand als die des ersten Elektrodenpaar aufweisen, in einer reproduzierbaren Weise als eine Funktion der Konzentration des einen gasförmigen Mediums, an das das Sensormaterial im Ansprechverhalten angepasst ist, bei Vorhandensein eines anderen sich ändern sollte.
Wenn jedoch irgendwelche Änderungen in der chemischen Oberflächenbeschaffenheit des Sensorkörpers (der aus Metalloxid-Halbleitermaterial sein oder nicht sein kann und der die Elektroden trägt) auftreten, wie dies durch ein giftiges Material verursacht werden kann, ändert sich das Verhältnis der beiden Widerstände entsprechend den verschiedenen Zusammensetzungen der gasförmigen Mischung nicht mehr in derselben Weise wie zuvor. Somit kann man durch Vornahme kontinuierlicher Messungen des Verhältnisses der Widerstände zwischen den beiden Elektrodensätzen und durch Vergleichen der Änderungen im Widerstandsverhältnis mit einer Kalibrierungskurve, zwischen Änderungen aufgrund realer Änderungen in der Zusammensetzung des unter Beobachtung stehenden gasförmigen Mediums und unechter bzw. Störänderungen aufgrund von Änderungen in der Leistungsfähigkeit des Sensors unterscheiden.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist deshalb ein Gassensor zum Bestimmen des Vorhandenseins eines ersten gasförmigen Mediums in einem zweiten gasförmigen Medium gekennzeichnet durch einen Körper aus einem elektrisch leitenden Material, dessen elektrische Leitfähigkeit auf das Vorhandensein des ersten gasförmigen Mediums in dem zweiten gasförmigen Medium anspricht, durch Elektroden, die satzweise auf dem Körper angeordnet sind und zumindest einen ersten Satz und einen zweiten Satz aufweisen, wobei der Abstand zwischen den Elektroden eines Satzes von Elektroden oder die Relation zwischen den Elektroden eines Satzes und einer aktiven Oberfläche des Körpers für jeden Satz unterschiedlich ist, und durch Mittel zum Bestimmen der Beziehung zwischen dem Widerstand zwischen den Elektroden im ersten Satz und dem zwischen den Elektroden im zweiten Satz, so daß die Zusammensetzung der gasförmigen Mischung, die die Medien enthält, aus dieser Relation bestimmt werden kann.
Vorzugsweise ist eine Elekrode mehr als einem Satz gemeinsam.
Der Sensor kann in verschiedenen unterschiedlichen Weisen aufgebaut sein. Er kann beispielsweise eine planare oder eine zylindrische Konfiguration aufweisen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält das Elektrodenpaar eine gemeinsame Elektrode, die im Bezug auf eine Elektrode eines Satzes und eine Elektrode eines anderen Satzes asymmetrisch angeordnet ist. Diese Anordnung ist beispielsweise sowohl auf die planare als auch auf die zylindrische Form des Sensors anwendbar.
Bei einer anderen Anordnung besitzt der elektrisch leitende Körper die Form einer porösen Scheibe mit einer gemeinsamen Elektrode, die über einer ebenen Fläche gebildet ist, eine mittige Scheibenelektrode an der anderen planaren Fläche der Scheibe und eine ringförmige Elektrode, die die mittige Scheibenelektrode umgibt und konzentrisch mit dieser ist.
Ein bevorzugtes Material bei der Anwendung vorliegender Erfindung besitzt ein halbleitendes Metalloxid- Keramikmaterial, das der Form eines einzigen eines solchen Oxids oder einer Mischung solcher Oxide sein kann. Beispiele solcher Oxide sind Zinn(IV)oxid, Zinkoxid, Wolfram (VI)Oxid und die Oxide, die in den UK-Patentanmeldungen Nr. GB-A-2 149 120, GB-A-2 149 121, GB-A-2 149 122, GB-A-2 149 123, GB-A-2 166 244 beschrieben sind. Die obigen Oxide können derart ausgestaltet sein, daß sie für eine Verbrennungsreaktion bei der Verwendung vorliegender Erfindung dadurch katalytisch gemacht werden können, daß eine dünner Oberflächenüberzug aus Partikeln eines bekannten katalytischen Metalls, wie beispielsweise Pt oder Pd vorgesehen wird; alternativ können sie auch derart ausgeführt sein, daß sie für eine Zersetzungsreaktion dadurch katalytisch sind, daß ein Überzug aus einem geeigneten Material vorgesehen ist. Ein Zersetzungskatalysator, der spezifisch für ein ausgewähltes Gas gewählt ist. Auch das haibleitende Metalloxidmaterial kann derart ausgewählt werden, daß es auf ein Zersetzungsprodukt eines ausgewählten Gases anspricht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen des Vorhandenseins eines ersten gasförmigen Mediums in einem zweiten gasförmigen Medium einer gasförmigen Mischung durch folgende Schritte gekennzeichnet:
(1) Aussetzen einer aktiven Oberfläche des Körpers eines Gassensors gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung dem zweiten gasförmigen Medium gegenüber;
(2) Messen der elektrische Widerstände zwischen einem Paar von Elektroden des ersten Satzes und zwischen einem Paar von Elektroden des zweiten Satzes des Sensors als eine Funktion der Zeit;
(3) Verwenden der gemessenen Werte dieser Widerstände zum Vergleichen der Relation zwischen diesen mit einer Eichkurve, die die Änderung des Verhältnisses zwischen den Widerständen mit der Konzentration des ersten gasförmigen Mediums im zweiten gasförmigen Medium anzeigt, wodurch die Zusammensetzung der gasförmigen Mischung bestimmt und eine Fehlfunktion des Sensors erfasst wird.
Beispiele von Gasen, deren Vorhandensein mit vorliegender Erfindung erfasst werden können, umfassen Kohlenwasserstoffverbindungen, wie Methan, Ethan, Propan, Butan, Ethylen, Benzol und Tuluol; Kohlenstoffmonoxid, Schwefelwasserstoff, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid, Alkoholdämpfe, wie solche des Methanol und Ethanol, und Aldehyd und Ketondämpfe, wie solche des Formaldehyd, Aceton und Methyl-Ethyl-Keton.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in denen
Figur 1 in zwei mit (a) und (b) bezeichnenden Teilen eine Draufsicht auf einen bzw. einen Querschnitt eines Gassensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Figur 2 wiederum in zwei mit (a) und (b) bezeichnete Teile einen Längsschnitt bzw. eine Ansicht eines Gassensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Figur 3 eine Gesamtansicht eines Gassensors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Figur 4 für den Sensor nach Figur 1 die Änderung des Verhältnisses des Widerstandes, der zwischen weit auseinanderliegenden Elektroden gemessen ist, zu dem, der zwischen eng beieinanderliegenden Elektroden gemessen ist, als eine Funktion der Gaskonzentration für reaktive und nicht reaktive Gase zeigt,
Figur 5 für den Sensor nach Figur 2 einen dreidimensionalen Aufriß des Verhältnisses des Widerstandes, der zwischen einer gemeinsamen Elektrode und einer inneren Scheibenelektrode gemessen ist, zu dem , der zwischen der gemeinsamen Elektrode und einer äußeren Ringelektrode gemessen ist, als eine Funktion der Gaskonzentration und Temperatur zeigt, und
Figur 6 eine Grafik bezüglich ebener Sensoren gemäß Figur 1 der in Figur 4 gezeigten Variablen für einen Sensor, der perfekt arbeitet, und für einen, der dies nicht tut, zeigt.
Der in Figur 1 dargestellte Sensor besteht aus einem gasundurchlässigen Substrat 1, wie beispielsweise aus einem Stück aus Aluminiumoxid, auf dem drei Elektroden 2,3 und 4 aufgebracht bzw. aufgeschichtet sind. Diese bilden zwei Sätze von Elektroden 2,3 und 3,4 wobei die Elektrode 3 beiden Sätzen gemeinsam ist. Die gemeinsame Elektrode 3 ist zu den Elektroden 2 und 4 asymmetrisch, d. h., sie ist näher an der Elektrode 2 als an der Elektrode 4. Ein Körper aus haibleitendem Metalloxidmaterial überdeckt die Elektroden 2,3 und 4 teilweise und bildet ein Fühlerelement 5. Das Fühlerelement 5 ist porös und besitzt eine elektrische Leitfähigkeit, die gegenüber einem Gas, das durch den Sensor erfasst werden soll, empfindlich ist. Seine Außenfläche ist aktiv, d. h., der gasförmigen Umgebung ausgesetzt. Falls notwendig, kann eine nicht dargestellte katalytische Schicht auf das Fühlerelement 5 aufgebracht werden, um sicherzustellen bzw. zu erfassen, daß dieses Gas entweder brennt oder sich zersetzt und so bewirkt, daß eine Änderung in der Leitfähigkeit des Fühlerelements 5 auftritt.
Beim in Figur 2 dargestellten Sensor ist das Fühlerelement in Form einer Scheibe 21 aus porösem halbleitendem Metalloxidmaterial. Eine Metallelektrode 22 überdeckt eine flache Stirnfläche des Fühlerelements 21. Auf der anderen flachen Stirnfläche des Fühlerelements 21 sind eine mittige Scheibenelektrode 23 und eine ringförmige äußere Elektrode 24 Koaxial angeordnet. Das Fühlerelement 21 ist zusammen mit seinen Elektroden 22, 23 und 24 zwischen zwei flachen, parallelen dichten isolierenden Platten geschichtet. Kontaktdrähte 27 und 28 sind mit den Kanten der Elektroden 22 bzw. 24 verbunden, und ein weiterer Draht bzw. Leiter 29 ist an der Elektrode 23 über eine Bohrung 30 in der betreffenden Platte befestigt. Die aktive Oberfläche des Elements 21 ist hier die äußere zylindrische Fläche, die ausgesetzt ist bzw. frei liegt.
Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Beziehung zwischen dem Satz Elektroden 22, 23 und der aktiven Fläche unterschiedlich von derjenigen ist, die zwischen dem Satz Elektroden 22, 24 und derselben Oberfläche besteht, und daß die Elektrode 24 nahe der letzteren ist, während die Elektrode 23 so weit, wie dies bei dieser Anordnung möglich ist, weg ist.
Figur 3 zeigt einen Sensor rohrförmiger Geometrie, jedoch ist sie in anderer Hinsicht änlich dem Sensor der Figur 1. In den Figuren 1 und 3 besitzen entsprechende Elemente entsprechende Bezugszeichen. Es sei angemerkt, daß in der Praxis die gemeinsame Elektrode 3 näher an einer der Elektroden 2, 4 als an der anderen ist. Kontakt mit den Elektroden 2, 3 und 4 in Figur 3 ist über Leiter 31, 32 bzw. 33 hergestellt, die innerhalb des rohrförmigen Substrats 34 verlaufen, wobei deren Außenflächen aktiv sind.
Zur Beschreibung der Betriebsweise solcher Vorrichtungen ist es notwendig zwei Parameter KP und KT einzuführen. KP ist ein Maß für die Empfindlichkeit des Materials des Fühlerelements gegenüber einem gegebenen Gas und somit der Konzentration dieses Gases in einem gasförmigen Versuchsmedium. KT ist ein Maß für die Reaktivität und die Größe der Diffusion durch das Fühlerelement des Gases oder von Produkten ihrer Verbrennung oder Zersetzung. KT ist eine Funktion der Betriebstemperatur des Sensors und dies gibt die Gelegenheit, einen Sensor für die Erfassung verschiedener Gase in einer Mischung durch Ändern der Betriebstemperatur des Sensors zu verwenden.
Es sei nun auf Figur 4 Bezug genommen, in der die horizontale Koordinatenachse einen natürlichen Logarithmus von KP darstellt, während die vertikale Achse das Verhältnis des Widerstandes R, a = 1 gemessen zwischen den Elektroden 3 und 4, zum Widerstand R, a = 5 gemessen zwischen den Elektroden 2 und 3, darstellt. Figur 4 zeigt die Änderung dieses Verhältnisses als eine Funktion (KP) der Konzentration der beiden Gase für den Sensor nach Figur 1 bei 310º C. Gas 1 ist ein reaktives Gas, wie Kohlenstoffmonoxid oder Wasserstoff. Gas 2 ist ein nicht reaktives Gas wie Methan. Beide Kurven wurden bei der selben Temperatur erhalten, so daß KT in beiden Fällen konstant ist.
Figur 5 andererseits zeigt für den Sensor der Figur 2 ein dreidimensionales Schaubild des Verhältnisses des Widerstandes (R-Innenscheibe) zwischen der inneren Scheibe 23 und der gemeinsamen Elektrode 22 und dem Widerstand (R- Außenring) zwischen der ringförmigen äußeren Elektrode 24 und der Elektrode 22, bei einer Änderung sowohl des Gaskonzentrationsparameters KP und des Gasreaktivitäts- oder Diffusionsmaß-Parameters KT.
Sowohl die Figur 4 als auch die Figur 5 zeigt, daß für nicht reaktive Gase (die einen geringen Diffusionsparameter KT besitzen) das Verhältnis der Widerstände zwischen den unterschiedlichen Paaren von Elekroden unabhängig von der Gaskonzentration ist, während für reaktive Gase (die einen hohen Diffusionsparameter KT besitzen) das Verhältnis der Widerstände zwischen den verschiedenen Paaren von Elektroden sich beträchtlich mit der Konzentration des Gases ändert. Jegliche Nullabweichung des Sensors ist selbstverständlich aus den verschiedenen Widerstandsverhältnissen gestrichen.
Wird eine weitere Anzahl von Elektroden unterschiedlichen Abstandes in einem ebenen Sensor (beispielsweise dem in Figur 1) oder in verschiedenen radialen Positionen in einem Scheibensensor (beispielsweise dem in Figur 2) verwendet, kann bei der Vornahme geeigneter Verhältnisse die Messung multipler Gase in Mischungen durchgeführt werden. Dies deshalb, weil es gewöhnlich möglich sein wird, insbesondere dann, wenn auch die Möglichkeit der Änderung der Temperatur gegeben ist, daß ein bestimmtes Gas in der Mischung einen Kompositionsgradienten besitzt, der sich über den gasempfindlichen Teil des Sensors erstreckt, während die anderen Gase in der Mischung entweder einheitlich in der Konzentration über den gasempfindlichen Teil des Sensors sind oder eine Konzentration besitzen, die an der Außenfläche des Fühlerelements schnell auf Null fällt.
Es sei nun auf Figur 6 Bezug genommen, in welcher die vertikale und horizontale Koordinatenachse den Widerstand, gemessen zwischen den weiter auseinander liegenden Elektroden 3 und 4, bzw. den Widerstand, gemessen zwischen den enger beinander liegenden Elektroden 2 und 3, darstellen, wobei KP (die Konzentration des reaktiven Gases) der Parameter ist. Der Wert von KT ist fest, da Figur 6 sich auf ein einzelnes Gas bei fester Sensortemperatur bezieht.
Figur 6 bezieht sich auf einen ebenen Sensor, wie den in Figur 1 gezeigten. Wenn der Sensor korrekt arbeitet, dann wird sich der Widerstand zwischen den beiden Paaren von Elektroden längs der dargestellten rechten Linie bewegen, da die Konzentration KP des reaktiven Gases sich ändert. Diese Linie kann auch als "Betriebslinie" bezeichnet werden. Wenn etwas anderes als die Konzentration des reaktiven Gases sich ändert, dann wird sich der gemessene Betriebspunkt von der erwarteten Betriebslinie entfernen und die Betriebslinie des Sensors wird, wie gemessen, sich ebenfalls ändern.
In Figur 6 ist auch eine gemessene Betriebslinie dargestellt, bei der das Fühlerelement eines Sensors gemäß der Erfindung in sich ändernden Graden vergiftet ist, derart, daß im äußeren Teil des Fühlerelements, der sich von seiner Oberfläche durch einen Teil seiner Dicke nach innen erstreckt, das reaktive Gas nicht brennt und die Leitfähigkeit des Materials des Fühlerelements nicht auf das Vorhandensein des reaktiven Gases ansprechen kann.
Sollte ein durch die gemessenen Widerstände definierter Punkt gefunden werden, der außerhalb einer Betriebslinie, die unter perfekten Bedingungen als Kalibrierungskurve erhalten worden ist, liegt, dann ist eine Änderung in den Bedingungen und nicht eine Änderung in der Konzentration des reaktiven Gases angezeigt. Andere Faktoren als das Vergiften des Fühlerelementes können solch eine Änderung bewirken. Diese umfaßt Abweichungen im Nullwiderstand des Sensors und das Vorhandensein von anderen reaktiven Gasen als einem spezifischen reaktiven Gas. Die Verwendung der Sensoren gemäß der Erfindung und das Vornehmen wiederholter Messungen, um eine gemessene Betiebslinie abzuleiten, ermöglicht es, daß solche Änderungen, die Fehlfunktionen des Sensors darstellen, von Änderungen in der Konzentration des spezifischen reaktiven Gases, das zu erfassen ist, unterschieden werden. Dies reduziert die Möglichkeit eines falschen Alarms, wenn ein Sensor dazu verwendet wird, die Zusammensetzung der gegebenen Mischung zu überwachen oder kann eine Indikation dafür sein, daß ein Sensor fehlerhaft geworden ist und ausgewechselt werden muß. Somit können die gemessenen Widerstände R dazu verwendet werden, die Beziehung zwischen ihnen und der Kalibrierungskurve bzw. Eichkurve zu vergleichen, mit der Maßgabe, die Konzentration des zu messenden Gases anzuzeigen und mit der Möglichkeit das Resultat auf Zuverlässigkeit zu überprüfen.
In den Fällen, in denen es bekannt ist, daß zunehmendes Sensorvergiften stattfindet, ermöglicht eine sorgfältiger ausgearbeitete Anordnung (nicht dargestellt), daß das Fortschreiten des Vergiftens des Sensors verfolgt wird und eine Warnung abgegeben wird, wenn er nicht mehr verwendbar ist. Anstatt zwei Paaren von Elektroden zu verwenden, sind in diesem Falle drei Paare von Elektroden mit einem engem, einem mittleren und einem breiten Abstand vorgesehen. Es gibt dann zwei Betriebslinien, die durch "enge/mittlere" und "enge/breite" Elektrodenabstands-Widerstandsverhältnisse definiert sind. Das Vergiften des Fühlerelements wird die enge/breite Betriebslinie zuerst nachteilig beeinflussen und die Änderungen in dieser Betriebslinie kennzeichnet das Fortschreiten der Vergiftung. Eventuell wird die enge/mittlere Betriebslinie anfangen schlechter zu werden. Das Eintreten dieser Änderung kann dazu verwendet werden, eine geeignete Vorwarnungseinrichtung anzusteuern.
Werden drei Paare von Elektroden verwendet, dann definieren die drei Widerstände ein Betriebsfeld statt einer Betriebslinie und ein gemessener Betriebspunkt würde dieses Feld im Falle des Vergiftens des Sensors verlassen.
Es versteht sich, daß die obigen Ausführungen gleichermaßen auch auf die Scheibenkonfiguration nach Figur 2 anwendbar ist, bei der die innere Scheibe 23 den engeren Elektroden 2 und 3 der ebenen Version in Figur 1 entspricht und bei der dann konzentrische Ringelektroden mit größer werdendem Radius den weiter auseinander angeordneten Elektroden der ebenen Version entsprechen.
Soweit es das Material der empfindlichen Schicht betrifft, kann jedes der oben angeführten Materialien verwendet werden. Ein besonderes Material ist im Bezug auf ein spezifisches, reaktives, zu erfassendes Gas verwendet. Beispielsweise dann, wenn man Methan in Luft erfassen möchte, ist Zinndioxid ein geeignetes Material für die empfindliche Schicht. Kohlenmonoxid in Luft kann auch durch Verwendung von Zinndioxid als empfindliche Schicht erfasst werden.

Claims

1. Gassensor zum Bestimmen des Vorhandenseins eines ersten gasförmigen Mediums in einem zweiten gasförmigen Medium, mit einem Körper (5; 21) aus einem elektrisch leitenden Material, dessen elektrische Leitfähigkeit auf das Vorhandensein des ersten gasförmigen Mediums in dem zweiten gasförmigen Medium anspricht, mit Elektroden, die satzweise auf dem Körper angeordnet sind und zumindest einen ersten Satz (2, 3; 22, 23) und einen zweiten Satz (3, 4; 22, 24) aufweisen, wobei der Abstand zwischen den Elektroden eines Satzes von Elektroden oder die Relation zwischen den Elektroden eines Satzes und einer aktiven Oberfläche des Körpers für jeden Satz unterschiedlich ist, und mit Mitteln zum Bestimmen der Beziehung zwischen dem Widerstand zwischen den Elektroden im ersten Satz und dem zwischen den Elektroden im zweiten Satz, so daß die Zusammensetzung der gasförmigen Mischung, die die Medien enthält, aus dieser Relation bestimmt werden kann.

2. Sensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Elektrode (3; 22), die mehr als einem Satz gemeinsam ist.

3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Elektrode (3; 22) gegenüber einer Elektrode (2; 23) des einen Satzes und einer Elektrode (4; 24) des anderen Satzes asymmetrisch angeordnet ist.

4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor von ebener Konfiguration ist, wobei der Körper (5) im wesentlichen eben ist, wobei die Elektroden (2 bis 4) in Kontakt mit einer flachen Fläche des Körpers sind.

5. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor von zylindrischer Konfiguration ist, wobei der Körper (5) im wesentlichen zylindrisch ist und die Elektroden (2 bis 4) in Kontakt mit einer zylindrischen Fläche des Körpers sind.

6. Sensor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Körper die Form einer porösen Scheibe (21) besitzt, wobei eine Elektrode (22), die jedem Satz gemeinsam ist, längs einer ebenen Fläche gebildet ist, eine mittige Scheibenelektrode (23) eines Satzes auf dessen anderer ebener Fläche ist und eine ringförmige Elektrode (24) eines weiteren Satzes die mittige Scheibenelektrode umgibt und konzentrisch zu ihr ist.

7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (5; 21) aus zumindest einem halbleitenden Metalloxid-Keramik-Material hergestellt ist.

8. Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (5; 21) einen dünnen Überzug aus einem katalytischen Material besitzt, das zum Katalysieren mindestens einer Reaktionsart in der Gruppe, die Verbrennungs- und Zersetzungsreaktionen enthält, geeignet ist.

9. Verfahren zum Bestimmen des Vorhandenseins eines ersten gasformigen Mediums in einem zweiten gasförmigen Medium einer gasförmigen Mischung, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(1) Ansetzen einer aktiven Oberfläche des Körpers (5; 21) eines Gassensors nach einem der vorhergehenden Ansprüche dem zweiten gasförmigen Medium gegenüber;

(2) Messen der elektrischen Widerstände zwischen einem Paar von Elektroden des ersten Satzes (2, 3; 22, 23) und zwischen einem Paar von Elektroden des zweiten Satzes (3, 4; 22, 24) des Sensors als eine Funktion der Zeit; und

(3) Verwenden der gemessenen Werte dieser Widerstände, zum Vergleichen der Relation zwischen diesen mit einer Eichkurve, die die Änderung des Verhältnisses zwischen den Widerständen mit der Konzentration des ersten gasförmigen Mediums im zweiten gasförmigen Medium anzeigt, wodurch die Zusammensetzung der gasförmigen Mischung bestimmt und eine Fehlfunktion des Sensors erfaßt wird.