DE10156248C1 - Sensor zur Messung der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch - Google Patents

Abstract

Es wird ein Sensor zur Messung der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, insbesondere eine Lambdasonde zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas eines Verbrennungsmotors, angegeben, der einen Festelektrolyten (12) und zwei durch den Festelektrolyten (12) getrennte Elektroden (16, 17) aufweist, von denen eine Außenelektrode (16) dem Gasgemisch ausgesetzt ist und eine Innenelektrode (17) in einem durch eine Diffusionsbarriere (15) vom Gasgemisch getrennten Hohlraum (13) angeordnet ist. Zur Erzielung einer Breitbandmessung der Luftkennzahl lambda und vereinfachten Aufbau gegenüber einer bekannten Lambda-Breitbandsonde mit Pump- und Nernstzelle wird der Sensor nach vorgegebenen Kriterien wechselweise als Magersonde nach dem Grenzstromprinzip und als Sprungsonde mit pepumpter Referenz betrieben (Fig. 1).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Sensor zur Messung der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekannter, zur Regelung des Luft-/Kraftstoff- Verhältnisses von Verbrennungsgemischen für Verbrennungsmotoren eingesetzter Sensor, der als λ = 1-Sonde oder Sprungsonde bezeichnet wird (Wiedenmann, Hötzel, Neumann, Riegel und Weyl "Exhaust Gas Sensors, Automotiv Electronics Handbook, Ronald Jurgen, Chapter 6, McGraw-Hill 1995, ISBN 0-07-033189-8), arbeitet nach dem Prinzip der galvanischen Sauerstoff-Konzentrations- oder Nernstzelle mit Festelektrolyt. Als gasundurchlässiger Festelektrolyt dient eine Keramik aus mit Yttriumoxid stabilisiertem Zirkondioxid, das in einem weiten Bereich ein fast reiner Sauerstoffionenleiter ist. Der mit katalytisch aktivem Platin-Cermet-Elektroden bestückte Festelektrolyt trennt das Abgas von Umgebungsluft. Durch Wandern von Sauerstoffionen von der Innenelektrode zur Außenelektrode baut sich ein entsprechendes elektrisches Feld auf und an den Elektroden ist eine Spannung abnehmbar, die von den partialen Druckverhältnissen der Sauerstoffkonzentration an den Elektroden abhängt. Diese Sonde mißt nur exakt in einem kleinen Bereich um ein dem stöchometetrischen Luft- /Kraftstoff-Verhälnis entsprechendes aktuelles Luft- /Kraftstoff-Verhältnis im Abgas, also bei der Luftzahl λ = 1, und muß daher in der Lage sein, das sie erreichende Gasgemisch ins thermodynamische Gleichgewicht zu setzen.

Bei einem ebenfalls in der vorstehend genannten Publikation beschriebenen, zur Regelung des Luft-/Kraftstoff- Verhältnisses von Verbrennungsgemischen für Verbrennungsmotoren eingesetzten Sensor, der als Grenzstromsonde oder als nach dem Grenzstromprinzip arbeitende Magersonde bezeichnet wird, wird an die auf den wiederum aus mit Yttriumoxid stabilisiertem Zirkondioxid bestehenden Festelektrolyten aufgebrachten Elektroden eine konstante Pumpspannung gelegt, deren höheres Potential an der Außenelektrode liegt, diese also die Anode bildet. Durch diese Pumpspannung werden Sauerstoffionen von der Kathode zur Anode, also von der Innenelektrode zur Außenelektrode gepumpt. Da das Nachfließen von Sauerstoffmolekülen aus dem Abgas in den die Innenelektrode umgebenden Hohlraum durch eine Diffusionsbarriere behindert ist, wird oberhalb eines Pumpspannungsschwellwerts eine Stromsättigung, der sog. Grenzstrom, erreicht. Dieser Grenzstrom ist der Sauerstoffkonzentration im Abgas proportional. Die Kennlinie dieser Grenzstromsonde zeigt einen etwa linearen Anstieg des Pumpstroms mit der Luftzahl λ im mageren Abgas (λ < 1) und bei λ = 1 einen sprunghaften Anstieg. Diese Grenzstromsonde liefert daher nur im mageren Abgas genaue Meßwerte und ist für fettes Abgas, also Abgas mit Sauerstoffmangel (λ < 1), nicht sonderlich geeignet.

Ein für Messungen bei fettem und magerem Abgas des Verbrennungsmotors geeigneter Gassensor, der als Breitband- Lamdasonde bezeichnet wird und ebenfalls in der vorstehend genannten Publikation oder in der DE 199 41 051 A1 beschrieben ist, weist zusätzlich zu der auf den Festelektrolyten aufgebrachten Außen- und Innenelektrode noch eine im Hohlraum der Innenelektrode gegenüberliegend angeordnete Meß- oder Nernstelektrode und eine Referenzelektrode auf, die in einem durch den Festelektrolyten vom Hohlraum getrennten Referenzgaskanal angeordnet ist. Als Referenzgas wird dem Referenzgaskanal Umgebungsluft zugeführt. Die Breitband-Lamdasonde ist damit aus zwei Zellen zusammengesetzt, nämlich einer Pumpzelle mit Außen- und Innenelektrode, die je nach Sauerstoffkonzentration im Abgas Sauerstoff in oder aus dem Hohlraum pumpt, um in diesem λ = 1 einzustellen, und einer Konzentrations- oder Nernstzelle mit Nernst- und Referenzelektrode, die als Indikator für die Sauerstoffkonzentration im Hohlraum dient. Über eine elektrische Schaltung wird die Pumpspannung an den Elektroden der Pumpzelle so geregelt, daß im Hohlraum stets eine λ = 1 entsprechende Sauerstoffkonzentration vorliegt. Meßtechnisch wird die an den Elektroden der Pumpzelle anliegende Pumpspannung so gewählt, daß an der Konzentrationszelle ein vorbestimmter Spannungswert eingehalten wird. Als ein der Sauerstoffkonzentration im Abgas proportionales Meßsignal wird der zwischen den Elektroden der Pumpzelle fließende Pumpstrom herangezogen. Diese Breitbandsonde liefert in einem weiten Lamda-Bereich (0,65 < λ < ∞) ein eindeutiges, monoton steigendes Meßsignal.

In der DE 36 26 162 C2 wird ein System zur Ermittlung des Luftkraftstoffverhältnisses des Auspuffgases eines Motors offenbart, das ein Sensorelement umfasst, bei dem zwischen der Betriebsweise als Magersonde und der Betriebsweise als Konzentrationsmesszelle umgeschaltet wird. Ein ähnliches Verfahren zum Betreiben eines Sensorelements ist aus der DE 42 26 540 A1 bekannt.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil einer ausreichend breitbandigen Konzentrations-Messung der Gaskomponente, bei Anwendung als Abgassensor also einer breitbandigen λ-Messung, bei einem vereinfachten Aufbau gegenüber der bekannten Breitbandsonde, da die zusätzliche Gasreferenz der Breitbandsonde, die mit einer Betriebselektronik konstant gehalten werden muß, entfällt. Unter Berücksichtigung des auch bei dem erfindungsgemäßen Sensor vorteilhaften Heizers zur Verbesserung der katalytischen Aktivität der Elektroden am Festelektrolyten verringert sich durch Wegfall der Referenzelektrode die Zahl der elektrischen Anschlüsse auf nur noch vier. Die Breitbandeigenschaft des erfindungsgemäßen Sensors wird nicht durch den Aufbau des Sensorkörpers, wie bei der bekannten Breitbandsonde, sondern durch eine Ansteuerungselektronik erreicht, die sehr viel leichter kundenspezifisch ausgeführt werden kann.

Gegenüber der bekannten Grenzstromsonde hat der erfindungsgemäße Sensor bei gleichem Aufbau des Sensorkörpers wie die Grenzstromsonde den Vorteil, auch im Magerbereich, also bei herrschendem Konzentrationsmangel der Gaskomponente in Hinblick auf das stöchometrische Verhältnis bzw. bei Anwendung als Abgassensor bei fettem Abgas, ein eindeutiges Meßsignal zu liefern, das einen Konzentrationsmangel bzw. ein fettes Abgas signalisiert.

Der erfindungsgemäße Sensor kann nicht nur zur Breitbandmessung bei einem vorzugsweise im Magerbetrieb arbeitenden Verbrennungsmotor verwendet werden, sondern bietet auch die Möglichkeit, ausschließlich als Magersonde nach dem Grenzstromprinzip oder als λ = 1-Sprungsonde eingesetzt werden zu können, ohne daß Änderungen im Aufbau des Sensorkörpers vorgenommen werden müssen.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Sensors möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in der Betriebsweise "Magersonde" an die Elektroden eine konstante Pumpspannung mit höherem Spannungspotential an der Außenelektrode gelegt und als Maß für die Gaskomponenten- Konzentration der Pumpstrom gemessen, während in der Betriebsweise "Spungsonde" zum Pumpen der Referenz an die Elektroden eine Konstantstromquelle mit einem von der Innenelektroden zur Außenelektrode fließenden, anodischen Strom angeschlossen ist und als Maß für die Gaskomponentenkonzentration die Elektrodenspannung gemessen wird. Die Messung erfolgt dabei vorteilhaft jeweils nach Ablauf einer an die Betriebsweisenumschaltung sich anschließenden Einschwingzeit, wobei die Einschwingzeit nach dem Wechsel zwischen der Betriebsweise "Sprungsonde" und der Betriebsweise "Grenzstromsonde" im mageren Abgas oder Gasgemisch geringer ist als im fetten Abgas oder Gasgemisch, da die gepumpte Referenz durch den Grenzstrom unterstützt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Betriebsweisenumschaltung durch eine Steuerelektronik, die mittels eines elektronischen Schalters die Außenelektrode wahlweise an die Konstantspannungsquelle oder an die Konstanstromquelle legt und synchron dazu den jeweiligen Meßausgang aufschaltet.

Bevorzugt wird der Gassensor als Lamdasonde zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas eines Verbrennungsmotors eingesetzt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Lamdasonde zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas eines Verbrennungsmotors,

Fig. 2 eine Darstellung der Kennlinie über λ des Sensors gemäß Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Lamdasonde zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas eines Verbrennungsmotors, als Ausführungsbeispiel für einen allgemeinen Sensor zur Messung der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, besteht aus einem dem Abgas des Verbrennungsmotors bzw. einem sonstigen Gasgemisch ausgesetzten, planaren Sensorkörper 10 und aus einer Ansteuerelektronik 11 für den Sensorkörper 10. Der Sensorkörper 10 weist einen Festelektrolyten, z. B. eine mit Yttriumoxid stabilisierte Zirkondioxid-Keramik 12, auf, in dem ein beispielsweise ringförmiger Hohlraum 13 ausgebildet ist. Der Hohlraum 13 steht über eine zentrale Öffnung 14, die senkrecht in die ZrO₂-Keramik 12 eingebracht ist, mit dem Abgas in Verbindung und ist gegenüber der Öffnung 14 durch eine poröse Diffusionsbarriere 15 abgedeckt. Auf der Oberseite der ZrO₂-Keramik 12 ist eine von einer porösen Schutzschicht 23 abgedeckte, großflächige Außenelektrode 16 und innerhalb des Hohlraums 13 ist auf der von der Außenelektrode 16 abgekehrten Seite des Festelektrolyten eine vorzugsweise flächenkleine Innenelektrode 17 aufgebracht. Die Innenelektrode 17 ist im Ausführungsbeispiel kreisringförmig und ist über eine Zuleitung 18 an ein Nullpotential 20 gelegt, während die ebenfalls ringförmige, die zentrale Öffnung 14 umschließende Außenelektrode 16 über eine Zuleitung 19 mit einer Anschlußklemme 21 der Ansteuerelektronik 11 verbunden ist. Unterhalb des Hohlraums 13 ist in der ZrO₂-Keramik 12 ein Heizer 22 angeordnet, der in einer Isolierung 24 aus einem Aluminiumoxid (Al₂O₃) eingebettet und über zwei Anschlußleitungen 222, 223 an einer Heizspannung U_H angeschlossen ist. Der Heizer 22 ist mäanderförmig ausgebildet, so daß in dem in Fig. 1 im Querschnitt dargestellten Sensorkörper 10 die einzelnen Mäanderbahnen 221 des Heizers 22 im Profil zu sehen sind.

Die Ansteuerelektronik 11 weist einen von einer Steuervorrichtung 29 gesteuerten, elektronischen Umschalter 25 auf, der in Fig. 1 symbolisch als mechanischer Umschalter 25 mit einem zwischen zwei Anschlußkontakten 26, 27 umschaltbaren Schaltkontakt 28 dargestellt ist. An dem einen Anschlußkontakt 26 ist eine Reihenschaltung aus einer eine Pumpspannung U_P liefernden Konstantspannungsquelle 30 und aus einem Meßwiderstand 31 angeschlossen, wobei der Meßwiderstand 31 zwischen dem Anschlußkontakt 26 und dem oberen Spannungspotential der Konstantspannungsquelle 30 liegt. Das untere Spannungspotential der Konstantspannungsquelle 30 ist auf Nullpotential 20 gelegt. Eine am Meßwiderstand 31 abgenommene Meßspannung U_a ist einem Spannungsverstärker 32 zugeführt, dessen Ausgang an einen Anschlußkontakt 33 eines zweiten, hier wiederum symbolisch als mechanischer Umschalter 34 mit Schaltkontakt 35 und weiterem Anschlußkontakt 36 dargestellten, elektronischen Umschalter 34 angeschlossen, der synchron mit dem ersten Umschalter 25 von der Steuervorrichtung 29 geschaltet wird. Der Ausgang 37 des zweiten Umschalters 34 ist an der Steuervorrichtung 29 angeschlossen. Die Steuervorrichtung 29 ist eingangsseitig außerdem noch an einer Anschlußklemme 38 der Ansteuerelektronik 11 angeschlossen, über die der Steuervorrichtung 29 den momentanen Betriebszustand des Verbrennungsmotors kennzeichnende Zustandsgrößen zugeführt werden.

An dem Anschlußkontakt 27 des Umschalters 25 ist eine Konstantstromquelle 40 angeschlossen, die von einer Spannungsquelle 41 und einem hochohmigen Widerstand 42 gebildet wird. Dabei ist der Widerstand 42 an dem Anschlußkontakt 27 angeschlossen und das obere Spannungspotential der Spannungsquelle 41 auf Nullpotential 20 gelegt. Eine zwischen dem Anschlußkontakt 27 und dem Nullpotential 20 abgenommene Meßspannung U_N ist einem zweiten Spannungsverstärker 33 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Anschlußkontakt 36 des zweiten Umschalters 34 verbunden ist. Durch die von der Steuervorrichtung 29 bewirkte synchrone Umschaltung der beiden Umschalter 25 und 34 kann die Lamdasonde einerseits als Magersonde nach dem Grenzstromprinzip und andererseits als Sprungsonde mit gepumpter Referenz betrieben werden.

In der Betriebsweise "Magersonde" nehmen die Umschalter 25 und 34 ihre in Fig. 1 dargestellte Stellung ein. Die Außenelektrode 16 ist über den Meßwiderstand 31 an das obere Spannungspotential der konstanten Pumpspannung U_P der Konstantspannungsquelle 30 gelegt. Durch die zwischen der Außenelektrode 16 und der Innenelektrode 17 anstehende, feste Pumpspannung U_P werden Sauerstoffionen von der Innenelektrode 17 zur Außenelektrode 16 gepumpt. Durch das Nachfließen der Sauerstoffmoleküle aus dem Abgas, das durch die Diffusionsbarriere 15 behindert ist, stellt sich ein Grenz- oder Pumpstrom I_P ein, der ein Maß für die Sauerstoffkonzentration im Abgas ist. Dieser Pumpstrom I_P wird am Meßwiderstand 31 als Meßspannung U_a abgegriffen und durch den Verstärker 32 verstärkt über den Umschalter 34 der Steuervorrichtung 29 zugeführt. Die Steuervorrichtung 29 generiert eine dieser Meßspannung entsprechende Istgröße für die Sauerstoffkonzentration im Abgas, die an einer Anschlußklemme 39 der Ansteuerelektronik 11 zur Regelung des Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses im Verbrennungsgemisch des Verbrennungsmotors abgenommen werden kann. Die Lamdasonde besitzt eine Kennlinie U_a = f(λ), wie sie in Fig. 2 ausgezogen dargestellt ist, wobei die Luftzahl λ auf der Abszisse und die ein Maß für den Pumpstrom I_P darstellende Meßspannung U_a auf der Orthogonalen abgetragen ist.

Werden die Umschalter 25, 34 umgesteuert, so daß die Anschlußklemme 21 der Ansteuerelektronik 11 mit dem Anschlußkontakt 27 des ersten Umschalters 25 und der Anschlußkontakt 37 des zweiten Umschalters 34 mit dem Anschlußkontakt 36 verbunden ist, so wird durch den Anschluß der Konstantstromquelle 40 an die Elektroden 16, 17 die Außenelektrode 16 zur Kathode, und es fließt ein anodischer Strom von der Innenelektrode 17 zur Außenelektrode 16. Als Folge davon werden Sauerstoffionen von der Außenelektrode 16 zur Innenelektrode 17 gepumpt und in dem Hohlraum 13 eine Sauerstoffreferenz aufgebaut. Nach einer Einschwingzeit erhält man zwischen den Elektroden 16, 17 eine Meßspannung U_N, deren Größe von der Sauerstoffkonzentration im Abgas bestimmt ist. Die Lamdasonde besitzt eine Kennlinie U_N = f(λ), wie sie strichliniert in Fig. 2 eingezeichnet ist, wobei die Luftzahl λ wiederum auf der Abszisse und die Meß- oder Nernstspannung U_N auf der Orthogonalen abgetragen ist.

Die Umsteuerung der Umschalter 25, 34 kann so erfolgen, daß in der Betriebsweise "Magersonde" in Intervallen kurzzeitig auf die Betriebsweise "Sprungsonde" umgeschaltet wird, um zu erkennen, ob ein fettes Abgas vorliegt. Zusätzlich ist in der Steuervorrichtung 29 ein Programm mit Zustandsgrößen des Verbrennungsmotors abgelegt, bei denen zwangsläufig ein fettes Abgas auftritt. Sobald über die Anschlußklemme 38 eine solche Zustandsgröße an die Steuervorrichtung 29 gemeldet wird, wird von der Steuervorrichtung 29 für die Dauer des Anstehens dieser Zustandsgröße die Lamdasonde in die Betriebsweise "Sprungsonde" umgeschaltet. Die Meßspannungen U_a und U_N werden jeweils erst nach Ablauf einer an die Betriebsweisenumschaltung sich anschließenden Einschwingzeit abgenommen. Dabei ist die Einschwingzeit im mageren Abgas geringer als im fetten Abgas, da die gepumpte Referenz durch den Sauerstoffgrenzstrom unterstützt wird. Mageres Abgas ist auch der vorherrschende Betriebszustand dieser Lamdasonde.

Um das Totvolumen beim Wechsel der Pumprichtung, also beim Umschalten von Betriebsart "Magersonde" in die Betriebsart "Sprungsonde" und umgekehrt, zu verkleinern, wird das Volumen des Hohlraums 13 möglichst klein ausgelegt. Im Extremfall kann die Diffusionsbarriere 15 bei kleiner Innenelektrode 17 den Hohlraum 13 vollständig ausfüllen, also direkt mit auf die Innenelektrode 17 aufgebracht werden. Die Diffusionsbarriere 15 wird für eine kleinen Grenzstrom von z. B. von 0,5-3 mA, ausgelegt, damit in der Betriebsweise "Sprungsonde mit gepumpter Referenz" etwa der gleiche Strom benötigt wird, wie er als Pumpstrom in der Betriebsweise "Grenzstromsonde" auftritt. Die Außenelektrode 16 wird möglichst groß ausgelegt, um einen geringen Innenwiderstand zu erzielen.

Claims (14)

1. Sensor zur Messung der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, mit einem für Ionen leitfähigen Festelektrolyten (12) und mit durch den Festelektrolyten (12) voneinander getrennten Elektroden (16, 17), von denen eine Außenelektrode (16) dem Gasgemisch ausgesetzt ist und eine Innenelektrode (17) in einem durch eine Diffusionsbarriere (15) vom Gasgemisch getrennten Hohlraum (13) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine umschaltbare Betriebsweise als Magersonde nach dem Grenzstromprinzip und als Sprungsonde mit gepumpter Referenz.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betriebsweise "Magersonde" an den Elektroden (16, 17) eine von einer Konstantspannungsquelle (30) abgenommene Pumpspannung (U_P) mit höherem Spannungspotential an der Außenelektrode (16) liegt und daß als Maß für die Konzentration der Gaskomponente ein durch die Pumpspannung (U_P) hervorgerufener Pumpstrom (I_P) gemessen wird.

3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betriebsweise "Sprungsonde" zum Pumpen der Referenz an den Elektroden (16, 17) eine Konstantstromquelle (40) mit einem von der Innenelektrode (17) zur Außenelektrode (16) fließenden anodischen Strom angeschlossen ist und daß als Maß für die Konzentration der Gaskomponente die Elektrodenspannung (U_N) gemessen wird.

4. Sensor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung nach Ablauf einer an die Betriebsweisenumschaltung sich anschließenden Einschwingzeit vorgenommen wird.

5. Sensor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (13) ein kleines Volumen aufweist und die Innenelektrode (17) kleinflächig ausgebildet ist.

6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (13) von einem Teil der Diffusionsbarriere (15) vollständig ausgefüllt ist.

7. Sensor nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenelektrode (16) großflächig ausgebildet ist.

8. Sensor nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (29) zum Umschalten der Betriebsweise vorgesehen ist.

9. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (29) einen Umschalter (25) steuert, der die Außenelektrode (16) wechselweise mit der Konstantspannungsquelle (30) oder der Konstantstromquelle (40) verbindet.

10. Sensor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (29) so ausgelegt ist, daß sie während der Betriebsweise "Magersonde" in Intervallen kurzzeitig auf die Betriebsweise "Sprungsonde" umschaltet.

11. Sensor nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuervorrichtung (29) ein Programm mit Zustandsgrößen eines Gasgemischerzeugers abgespeichert ist, bei denen ein Konzentrationsmangel der zu messenden Gaskomponente im Gasgemisch vorhanden ist, und daß während des Auftretens dieser Zustandsgrößen die Steuervorrichtung (29) auf die Betriebsart "Sprungsonde" umschaltet.

12. Sensor nach einem der Ansprüche 1-11, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Lamdasonde zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas eines Verbrennungsmotors, indem das Abgas des Verbrennungsmotors das Gasgemisch und der im Abgas enthaltende Sauerstoff die Gaskomponente bildet.

13. Sensor nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Festelektrolyt (12) gasundurchlässig ist.

14. Sensor nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenelektrode (16) von einer porösen Schutzschicht (23) abgedeckt ist.