JP3729999B2

JP3729999B2 - 酸素ガスセンサ

Info

Publication number: JP3729999B2
Application number: JP33050297A
Authority: JP
Inventors: 稔横田; 隆生村瀬
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2017-12-01
Also published as: JPH11160276A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の測定ガス中、中でも内燃機関より排出される排気ガス中の酸素濃度を検出するための酸素センサ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、酸素濃度検出器として、例えば、内燃機関の排気ガス中に含まれる酸素濃度を検知し、その検出信号に基づいて内燃機関の燃焼状態を最適にコントロールすることにより、排気ガスの浄化、燃費の節減等を行う酸素センサが知られている。このようなセンサの一つに、酸化カルシウムや酸化イットリウムで安定化した酸化ジルコニウムを酸素検知極として用いたセンサ素子が知られている。この検知極を排気ガス等の測定ガスに晒し、基準雰囲気中に晒した基準極との間に酸素濃淡電池の原理によって生ずる起電力を検出信号とし目的の測定ガス中の酸素濃度を測定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、測定ガス中に一酸化炭素、メタン、プロパン等の可燃性ガスが含まれる系では、ジルコニア（酸化ジルコニウム）を用いたセンサでは、検知極で、例えば、可燃性ガスが一酸化炭素の場合は以下の反応により可燃性ガスの燃焼反応が起こり、酸素が消費されるため、正確な酸素濃度の測定はできなかった。
【０００４】
【化１】
ＣＯ＋１／２Ｏ₂→ＣＯ₂
【０００５】
仮に、残存酸素として５％の酸素を含む測定ガス中に可燃性ガスの一種である一酸化炭素（ＣＯ）が１％含まれている場合には、酸素ガスの測定前にＣＯが完全に燃焼し尽くされたとすると、その際ＣＯ濃度の２分の１の量の酸素が消費されることとなり、結果として測定される酸素濃度は４．５％となってしまうという欠点がある。
そのために、このような可燃性ガスを含む測定ガスにおいては、主にカルバニ式や磁気式の酸素測定装置が使用されている。しかし、これらの装置の場合にはジルコニア式のセンサのように直接測定ガス中に挿入できないため、サンプリング装置を必要とすることとなる。その結果として、サンプリング装置の保守点検頻度が高くなることに加えて、センサそのものも安定性が乏しく、連続測定用のセンサとしては不向きであるという問題点がある。
更に、各装置にそれぞれ特有の干渉ガスによる影響があり、正確な測定がいまだ実現していないのが現状である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、可燃性ガスを含有する測定ガスに含まれる酸素ガスの濃度を適正に測定する酸素ガスセンサおよびその酸素ガスセンサを用いた酸素ガス濃度の測定装置を提供するものである。即ち、本発明によれば、酸素イオン伝導性を有する固体電解質と、当該固体電解質の表面の少なくとも一部に電気的に接続される、酸素ガス測定用の検知極および基準極を有する酸素ガスセンサであって、当該検知極は、９９wt％以上の金に０．１％〜１wt％のＲｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇから選ばれた貴金属を加えた合金からなり、電極形成時に、同合金にガラス成分を加えて形成されたものであることを特徴とする酸素ガスセンサ、が提供される。
【０００７】
センサの構造として、酸素ガス測定用の検知極と基準極の両方の電極が、該固体電解質の同一面上に配置された構造としてもよい。さらに、該酸素ガス測定用の検知極と基準極に加えて、酸素ガス測定用の参照極を設けた三電極構造としてもよい。
【０００８】
本発明の酸素ガスセンサにおいては、酸素測定用の検知極と基準極間に一定電流を流し、このときの該検知極における酸素ガスの吸着／酸化による起電力変化を測定する方法が用いられ、これによって酸素の検出感度を向上させることが可能である。あるいは、該検知極と該基準極間を一定の電圧に保持したときに、該検知極における酸素ガスの酸化反応による電流変化を測定することによっても、酸素の検出感度の向上が図られ、濃度測定を良好に行うことが可能である。
【０００９】
上記の酸素ガスセンサの構成部材の一つである固体電解質は、酸化ジルコニウムと安定化剤とから構成されていることが好ましく、該安定化剤としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、希土類金属酸化物が好適に用いられる。また、酸素ガス測定用の検知極以外の電極としては、多孔性白金、または多孔性白金と該固体電解質と同じ材料との混合物から構成されるサーメット電極を使用することが好ましい。さらに、該固体電解質の近傍に、あるいは同固体電解質と一体的に設けた温度測定用素子とヒータにより、該固体電解質を６００℃〜９００℃の一定温度に加熱・保温することができる構造とした場合には、測定値の温度依存性の低減にも対処することが可能となる。
また、酸素測定用電極に参照極を加えた電極構造の場合には、酸素ガス測定用の検知極および基準極間に一定の電流を流して参照極と検知極との間の電圧を測定する事により、あるいは検知極と参照極間を一定の電圧に保持して検知極と基準極間の電流を測定することにより、検知極での酸素ガスの反応のみを分離してより高精度に測定することが可能である。従って、本発明においては、酸素ガスセンサの構造に応じて、上述した測定方法を組み合わせて応用する事により測定精度を向上させることが可能である。
【００１０】
酸素ガス測定用の検知極を固体電解質の上に形成するに際しては、同固体電解質を予め化学エッチングなどの処理により図６に模式的に示したようその表面を粗面化し、同固体電解質と同検知極との密着性を高めると共に、同検知極と同固体電解質との接触界面の面積を増大することにより更に酸素ガスの濃度の検出感度を増大させることができる。
また、エッチングに代えて、例えば、ＡｕまたはＡｕ合金の特定の大きさの微粒子からなる層を固体電解質上に配置し、その微粒子層の上に電極膜を配置することによっても、同一の効果が得られる。
【００１１】
本発明によれば、上記の酸素ガスセンサを特開平１−２５０７５３号公報に開示されている測定雰囲気に直接挿入する直入型や特開平３−２７７９５７号公報に開示されている測定雰囲気の近傍に配置させ、測定する気体の流速を利用して測定気体を装置内に取り入れて測定するいわゆる直結型の燃焼排ガス中のガス成分濃度測定装置用のセンサとして使用することにより、より正確な酸素ガス濃度の測定ができるので、より完全な燃焼を達成するためのデータのフィードバックが可能となり、燃焼効率を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上述の通り、本発明によれば、燃焼機関あるいは特定領域の気体中の酸素（Ｏ₂）ガスの濃度を測定する場合に、酸素ガス測定用の検知極に、従来から使用される白金よりも触媒性の低い金または金合金よりなる金属とガラス成分から形成された電極を用いることによって、検知極においての酸化反応、例えば、ＣＯ＋１／２Ｏ₂→ＣＯ₂やＳＯ₂ ＋１／２Ｏ₂→ＳＯ₃などの反応を抑制することができるので、酸素ガス濃度測定値へのこれらのガスの影響を小さくすることができ、さらにセンサの作動温度を６００℃〜９００℃と高温とすることによりガス吸着などによる干渉影響を避けることができるという利点がある。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の酸素ガスセンサの基本構造を示す断面図である。固体電解質板１と、固体電解質板１を挟み込む一対の電極である基準極２と検知極３とが固体電解質板１の表面に形成される。このとき、基準極２は基準ガス側に、検知極３は測定ガス側に形成され、それぞれの電極にはリード線４、５が取り付けられる。また、固体電解質板１は基体６に嵌挿されて測定ガス領域と基準ガス領域との隔壁の役割をも果たしている。
【００１４】
固体電解質板１としては、酸素イオン伝導性を有する材料であればよく、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、酸化セリウムが例としてあげられるが、本発明においては、高温安定性、化学的安定性に優れた安定化ジルコニアが好適に使用される。安定化ジルコニアとは、純粋な酸化ジルコニウムは約１０００℃において、単斜晶と正方晶との間で体積変化を伴うマルテンサイト型相転移を起こし、この相転移のときにクラックの発生が生ずるので、これを防止するために、安定化剤と呼ばれる２価または３価の金属酸化物を固溶させて、酸化ジルコニウムの高温安定相である立方晶を全温度範囲で安定相とさせたものである。また、このような安定化剤の固溶は、酸素欠陥を生じさせ、イオン伝導度を向上させる役割をも果たす。本発明における安定化剤としては、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）、酸化セリウム（ＣｅＯ₂）、酸化スカンジウム（Ｓｃ₂Ｏ₃）および希土類酸化物が好適に用いられる。
【００１５】
また、固体電解質板１の作製方法としては、公知の種々の方法、例えば、プレス成形法、鋳込み成形法、あるいは押出成形法やドクターブレード法により作製したグリーンシートを打ち抜き加工等することにより、所定形状の成形体を得ることができ、これを脱脂・焼成して作製される。さらに、必要に応じて、研削・研磨加工を行い、試料板が作製される。また、化学エッチング、例えば２．５％フッ素酸溶液に２０〜３０分浸漬して、表面の粗面化を行ってもよい。
【００１６】
次に、基準極２は、固体電解質板１に電気的に接続するものであり、また、ガスを拡散／吸着する電極としての機能を必要とするために、多孔性であることが好ましい。この基準極２は基準ガス中のＯ₂をイオン化する電気化学反応の場でもあることから、これに適する材料としては、Ｏ₂を吸着し、イオン化する性質を有する白金（Ｐｔ）が好適に使用される。また、Ｐｔを主成分としたパラジウム（Ｐｄ）やロジウム（Ｒ h）等との合金、あるいは、Ｐｔ又はＰｔ合金と固体電解質材料とのサーメット材料を使用してもよい。なお、基準極２の材料としてサーメットを使用する理由は、基準ガス中のＯ₂をイオン化する電気化学反応は、ガス相と金属電極と固体電解質の三相界面で起こることから、この反応用のスペースを多く提供することと、電極と固体電解質との密着性の向上および熱膨張係数の整合を図って、高温での使用における熱応力による電極の剥離等を防止することにある。
【００１７】
基準極２の固体電解質板１への取り付けは、Ｐｔを含むペーストあるいは、Ｐｔと固体電解質とのサーメットよりなるペーストを固体電解質板１の表面にスクリーン印刷等の方法によって印刷し、ペーストが未乾燥の状態でＰｔメッシュを当てて乾燥して焼き付ける方法や、ＰｔメッシュをＰｔを含むスラリーに含浸させたのち、スラリーが未乾燥の状態で固体電解質板１上に載置して焼き付ける等の方法が最も簡易で行い易い。あるいは、これらのペーストをスクリーン印刷した状態のままでも構わない。このときの焼き付けは、基準極２とは固体電解質板１の反対の面に形成される検知極３の焼き付けと同時に行ってもよいし、逐次、それぞれ別々に行ってもよい。Ｐｔリード線４の基準極への取付は、基準極がＰｔメッシュの場合には、予めスポット溶接、アーク溶接等を用いて、Ｐｔリード線４とＰｔメッシュとを溶接しておく方法が、取り付け強度が高く、好ましい。また、スクリーン印刷のみの電極形成の場合には、焼き付けによりＰｔリード線４を取り付けることが可能である。その他の電極形成方法としては、Ｐｔメッキ、塩化白金膜の焼付け等をあげることができる。
【００１８】
一方、固体電解質板１の基準極２が取り付けられた反対の面には、検知極３が設置される。検知極３も基準極２と同様に、固体電解質板１に電気的に接続し、また、ガス相と金属電極と固体電解質の三者の接触界面において、酸素の測定感度を高めるために多孔性であることが好ましい。また、これに適する材料としては、共存するＣＯガスの酸化を促進させない性質を有することが好ましい。即ち、前述の化１式に示されるような測定対象の酸素と排ガス中に共存するＣＯガスとの反応を促進するようなものでないことが好ましい。
【００１９】
このことから、検知極用の金属としては本発明においては、金（Ａｕ）が好適に使用される。また、Ａｕに０．１〜１０ｗｔ％の他の貴金属を加えたＡｕ合金を用いるとより好ましい。Ａｕに０．１〜１０ｗｔ％、好ましくは０．１〜５ｗｔ％、より好ましくは、０．１〜１ｗｔ％の他の貴金属を加えることにより検知極の製造時の高温下でのＡｕ粒子の凝集を抑制し、検知極の多孔質性の保持と検知極の表面積の拡大化が可能となり、結果として酸素の検出感度をより向上させることができる。
なお、Ａｕと合金化される金属としては、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、銀（Ａｇ）等が例としてあげられる。このときの、Ａｕの含有率としては、９０ｗｔ％以上、好ましくは９５ｗｔ％以上、より好ましくは９９ｗｔ％以上が好適であり、Ａｕの含有率は合金の融点と焼付け温度あるいはセンサの使用温度により適宜選択し定めればよい。係る合金の調製方法としては、常法に従えばよい。
勿論、Ａｕまたは、Ａｕ合金に固体電解質板と同じ材料を混合したサーメット電極も好適用いられる。サーメット材料を使用する理由は基準極２の場合と同様である。
ＡｕまたはＡｕ合金の微粒子を用いて、微粒子層を形成させて、その上に電極膜を形成する場合は、微粒子を分散させたペーストを固体電解質上に塗布し、これを焼成するか、微粒子層と電極膜を順次塗布し、これを焼成すればよい。なおＡｕまたはＡｕ合金の微粒子とは、平均粒度が０．０１〜１０μｍのもの、好ましくは、０．０１〜１μｍのもの、より好ましくは０．０１〜０．１μｍのものをいう。
粒子の形状は、必ずしも球形でなくともよく、顆粒状のものや、ラグビーボール様のものでもよい。
【００２０】
金または金合金と検知極製造時に併用するガラス成分としては、金または金合金の融点以下で溶融するものであれば、どんな種類のものでも使用可能であるが、なかでもホウケイ酸ガラスが好適に使用される。
金または金合金にガラス成分を添加して使用することにより、検知極製造の際、ガス相と金属電極と固体電解質の三者の接触界面にガラス相が析出することによりこの三者の接触界面での可燃性ガス、例えばＣＯガスなどの反応を更に抑制することができるので、可燃性ガスによる干渉影響を低減させることができる。また、ガラス成分の併用により固体電解質よりなる基体と検知極との密着性も向上する。
【００２１】
ガラス成分の添加量は、金または金合金とガラス成分の総量（重量）の１〜１０ｗｔ％となる範囲内で任意に選択するればよい。
検知極の形成は、金または金合金とガラス成分の混合粉末をペースト状にして固体電解質よりなる基体上に塗布した後、これを焼成するか、またはこれらの粉末を適当な溶媒に分散させて得られた分散液を固体電解質よりなる基体上に塗布した後、これを焼成すればよい。
なお、ガラス成分の添加量が１％未満では固体電解質よりなる基体と検知極との密着性の向上も認められず、可燃性ガスによる干渉影響を低減させる効果も充分でない。また、１０％を越えると検知極の性能を低下させる恐れがあり、好ましくない。
【００２２】
検知極３へのリード線５の取り付けは、前述した基準極２の場合と同様にして、電極材としてのＡｕまたはＡｕ合金を含むペーストあるいはＡｕと固体電解質とのサーメットよりなるペーストと、ＡｕメッシュまたはＡｕ合金メッシュ、そしてＡｕリード線５を用いて行うことができる。
【００２３】
このようにして電極が取り付けられた固体電解質板１は基体６に嵌挿され、固体電解質板１が基準ガス雰囲気と測定ガス雰囲気とを隔てる隔壁の役割を果たす。固体電解質板１と基体５とのシールは、ガラス融着材等を用いることができる。また、基準ガスとしては、通常は空気が用いられる。このような隔壁型の構造とした場合には、基準ガスと測定ガスのそれぞれの酸素ガス分圧の違いによる起電力を測定することによって、測定ガス中の酸素ガス濃度を測定することが可能であり、このときには基準極２を検知極３と同じ材質で形成しても差し支えない。
【００２４】
図２は、本発明の別の実施形態を示しており、有底円筒形とした固体電解質基体１１の先端部の内側に基準極１２を、その外側に検知極１３を設け、各電極からＰｔリード線１４、Ａｕリード線１５が引き出された構造を示している。有底円筒形の固体電解質基体１１は鋳込み成形、押出成形、射出成形等による成形体を焼成することで容易に作製でき、各電極の取付も、図１の実施形態についての説明と同様に、電極材料を含むペースト等を電極取り付け位置に塗布し、電極材のメッシュを当てて焼き付けることで作製することが可能である。本実施形態も、測定ガスと基準ガスとを隔離する構造であるので、センサは濃淡電池を構成することから、基準極１２を検知極１３と同じ、ＡｕまたはＡｕ合金を主成分とする材料で構成することも可能である。
【００２５】
図３は、図２に示した実施の形態において、酸素ガス検出用の検知極１３の表面上に、ガス拡散律速層１８を設けたものである。このガス拡散律速層１８は、検知極１３の表面へのＣＯガス以外の可燃性ガスを除去できるガス拡散律速層であって、このようなガス拡散律速層１８を設置することによって本発明のセンサにおける酸素ガスの選択性を向上させるとができる。具体的には、ゼオライト膜等が用いられ、その成形方法としては、検知極１３の表面にディッピング等の方法によって検知極１３の材料に積層形成するか、あるいは、検知極１３を固体電解質基体１１に形成した後に、スクリーン印刷等の方法によって形成することが可能である。また、このようなガス拡散律速層１８は、上述した全ての実施形態に適用できることは言うまでもない。
【００２６】
さらに、図４は図１に示した本発明の酸素ガスセンサにおける基本構造において、酸素ガス測定用の参照極７を設けた構造を示している。この参照極７は基準極２と同様に多孔質Ｐｔから構成され、リード線８としてはＰｔ線が使用される。本構造の酸素ガスセンサにおいては、基準極２および検知極３の間に一定の電流を流すときの、参照極７と検知極３との間の電圧を測定することにより、検知極３での酸素ガスの反応のみを分離して測定することができるので、より高精度な測定が可能となる。
【００２７】
図５は、図２に示した有底円筒形の固体電解質基体１１を用いた実施形態にＰｔリード線１７を取り付けた参照極１６を設置した実施形態を示したものであるが、参照極１６の機能は、図４に示した参照極７と同様である。
図６は、本発明におけるＯ₂検知極形成方法の一つの態様を示すものである。図７は、図１に示すＯ₂ガスセンサを搭載した直結型のＯ₂ガス測定装置の基本構造の概略図である。同装置はセンサ装置の取付部１１８を有するセンサケース１１０と、同センサケース１１０に着脱自在となるように取付けられたセンサカバー１１４と、同センサ箱内に収容された本発明に係るＯ₂ガスセンサ１０８、同センサ１０８固定用の固定台１０９と基準ガス供給管１１２と、センサ１０８の前面に設けられた多孔質セラミックスよりなるフィルター１１３と、二重構造を有する被測定気体採取管１０３とエゼクターガス供給管１０１より基本的には構成されている。
【００２８】
被測定気体採取管１０３は二重構造とされており、外周側には被測定気体採取路１１５が形成され、内側には被測定気体排出路１０４が形成される。
エゼクターガス供給管１０１の一端にはエゼクター供給口１０７が設けられる。このエゼクターガス供給管１０１は、まず１０１ａで示すように保温材１０２の中を通った後、露出状態で被測定気体採取管１０３の外周に螺旋状に巻き付けられた形状の露出したエゼクターガス供給管部１０１ｂへと至り、次いで直線状の露出したエゼクターガス供給管部１０１ｃへと連なり、更に再び１０１ｄで示すように保温材１０２の中を通って設けられ、被測定気体採取管１０３の内部に露出してエゼクター１０６へと連なる。
【００２９】
エゼクター供給口１０７よりエゼクターガスを供給すると、このエゼクターガスは、保温材１０２内の埋め込み部分１０１ａ、露出部１０１ｂ，１０１ｃ、保温材１０２内の埋め込み部分１０１ｄを順次通過し、エゼクター１０６のエゼクター吹出口１２０より吹き出される。これにより、エゼクター１０６の周辺が負圧となって対流が起こる結果、装置の外部から被測定気体が採取口１１６より採取され、被測定気体採取路１１５内を矢印Ａのように流れ、反転して被測定気体排出路１０４内を矢印Ｂのように流れ、再び装置の外部へと排出される。その間に被測定気体中のＯ₂ガスがセンサ１０８により測定される。
【００３０】
【発明の効果】
上述した通り、本発明の酸素ガスセンサによれば、内燃機関を含む燃焼機関からの排ガスや外気と遮断された空間、例えばタンクやサイロなどの特定領域に存在する空気中の酸素ガスの濃度を測定する場合に、酸素ガス測定用の検知極に、従来から使用されるＰｔよりも触媒性の低いＡｕまたはＡｕ合金よりなる電極の形成の際ガラス成分を併用することによって、酸素ガスの選択性を向上させることが可能となる。さらにセンサは６００℃〜９００℃といった高温において作動することができるので、測定ガス中に含まれる他成分干渉ガスによる誤差を低減できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の酸素ガスセンサの基本構造を示す断面図である。
【図２】本発明の酸素ガスセンサの一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の酸素ガスセンサにおいて、ガス拡散律速層を設けた実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の酸素ガスセンサにおいて、参照極を設けた実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の酸素ガスセンサにおいて、参照極を設けた別の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の酸素ガスセンサにおいて、固体電解質の酸素ガス検知極との結合部位を形成する側の表面を粗面化し、その表面に酸素ガス検知極を形成したものの固体電解質と酸素ガス検知極との結合状態を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明のガスセンサを搭載したＯ₂ガス測定装置の断面図である。
【符号の説明】
１…固体電解質板、２…酸素ガス測定用基準極、３…酸素ガス測定用検知極、４…Ｐｔリード線、５…Ａｕリード線、６…基体、７…酸素ガス測定用参照極、８…Ｐｔリード線、１１…固体電解質基体、１２…酸素ガス測定用基準極、１３…酸素ガス測定用検知極、１４…Ｐｔリード線、１５…Ａｕリード線、１６…酸素ガス測定用参照極、１７…Ｐｔリード線、１８…ガス拡散律速層、２０…粗面化された固体電解質、１０１…エゼクターガス供給管、１０１ａ，１０１ｄ…保温材に埋め込まれたエゼクターガス供給管部、１０１ｂ，１０１ｃ…露出したエゼクターガス供給管部、１０２…保温材、１０３…被測定気体採取管、１０４…被測定気体排出路、１０６…エゼクター、１０７…エゼクター供給口、１０８…センサ、１０９…センサ固定台、１１０…センサケース、１１１…基準ガス入口、１１２…基準ガス供給管、１１３…フィルター、１１４…センサカバー、１１５…被測定気体採取路、１１６…被測定気体採取口、１１８…センサ装置の取付部、１２０…エゼクター吹出口、Ａ…排出された気体の流れの方向を示す矢印、Ｂ…排出される気体の流れ方向を示す矢印。

Claims

酸素イオン伝導性を有する固体電解質と、当該固体電解質の表面の少なくとも一部に電気的に接続される、酸素ガス測定用の検知極および基準極を有する酸素ガスセンサであって、
当該検知極は、９９wt％以上の金に０．１％〜１wt％のＲｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇから選ばれた貴金属を加えた合金からなり、電極形成時に、同合金にガラス成分を加えて形成されたものであることを特徴とする酸素ガスセンサ。
当該固体電解質が、酸化ジルコニウムと安定化剤とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の酸素ガスセンサ。
当該固体電解質に含まれる当該安定化剤が、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、希土類金属酸化物のいずれか一つ、または複数の前記安定化剤を含むことを特徴とする請求項２記載の酸素ガスセンサ。
当該酸素ガス測定用の検知極以外の電極が多孔性白金、または白金と当該固体電解質と同じ材料との混合物から構成されるサーメット電極であることを特徴とする請求項３記載の酸素ガスセンサ。
更に参照極を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸素ガスセンサ。
固体電解質を６００℃〜９００℃で使用する請求項１〜５のいずれか１項に記載の酸素ガスセンサ。