[发明专利]用于检测测量气体空间中的测量气体的至少一种特性的传感器元件

权利要求书

1.一种传感器元件(10)，其用于检测在测量气体空间中的测量气体的 至少一种特性，特别是用于检测在测量气体中的气体成分的含量或者测量 气体的温度，所述传感器元件包括至少一个固体电解质层(12)、至少一个 功能元件和用于产生热的加热元件(16)，其中，所述加热元件(16)至少 部分地由至少包括氧化铝的材料制成，其中，氧化铝的含量为1.5重量-％ 至8.5重量-％、优选2.0重量-％至8.0重量-％并且更优选3.0重量-％至6.0 重量-％。

2.根据前述权利要求所述的传感器元件(10)，其中，所述加热元件(16) 具有0.21Ω*mm²/m至0.70Ω*mm²/m、优选0.24Ω*mm²/m至0.50Ω*mm²/m 并且更优选0.30Ω*mm²/m至0.40Ω*mm²/m的电阻率。

3.根据前述权利要求中任一项所述的传感器元件(10)，其中，所述加 热元件的材料还包括铂，其中，铂的含量为92重量-％至97重量-％并且优 选93重量-％至96重量-％。

4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器元件(10)，其中，所述功 能元件(13)是第一电极(14)，其中，所述固体电解质层(12)、所述第 一电极(14)和所述加热元件(16)构成一层结构(18)，其中，所述固体 电解质层(12)具有朝向测量气体空间的端面(20)和至少两个平行于所 述层结构(18)布置的侧面(22，24)，其中，所述加热元件(16)具有一 加热区域(26)和至少一个输入轨(28)，其中，所述加热元件(16)在所 述层结构(18)中布置为，使得所述加热区域(26)至少靠近所述固体电 解质层(12)的侧面(22，24)布置，其中，所述第一电极(14)在所述 层结构(18)中布置为，使得在平行于所述层结构(18)的方向上观察， 所述第一电极(14)至少部分地与所述加热区域(26)重叠。

5.根据前一权利要求所述的传感器元件(10)，其中，所述第一电极(14) 在所述层结构(18)中布置为，使得在平行于所述层结构(18)的方向上 观察，所述第一电极(14)的朝向所述加热元件(16)的表面的至少60％ 与所述加热区域(26)重叠。

6.根据前两个权利要求中任一项所述的传感器元件(10)，其中，所述 第一电极(14)至少靠近所述固体电解质层(12)的侧面(22，24)布置。

7.根据前三个权利要求中任一项所述的传感器元件(10)，其中，所述 加热元件(16)在所述层结构(18)中布置为，使得所述加热区域(26) 靠近朝向测量气体空间的端面(20)布置。

8.根据前四个权利要求中任一项所述的传感器元件(10)，其中，所述 传感器元件(10)还包括至少一个第二电极(30)，其中，所述第一电极(14)、 所述第二电极(30)和所述固体电解质层(12)构成泵浦电池(54)，其中， 所述第一电极(14)布置在所述层结构(18)的内部，并且所述第二电极 (30)布置在所述层结构(18)的可暴露于所述测量气体空间的外侧(46) 上。

9.根据前一权利要求所述的传感器元件(10)，其中，所述第一电极(14) 至少区段地构造为环形的。

10.根据前六个权利要求中任一项所述的传感器元件(10)，其中，所 述传感器元件(10)还包括至少一个第三电极(32)，其中，所述第一电极 (14)、所述第三电极(32)和所述固体电解质层(12)构成能斯脱电池(58)， 其中，所述第三电极(32)在所述层结构(18)中布置为，使得所述能斯 脱电池(58)能够由所述加热区域(26)加热。

11.根据前述权利要求所述的传感器元件(10)，其中，在平行于所述 层结构(18)的方向上观察，所述第三电极(32)至少部分地与所述加热 区域(26)重叠。