[发明专利]用于布置在传感器元件的有效测量区域之前的功能元件

说明书

技术领域

本发明涉及用于布置在传感器元件的有效测量区域之前的功能元件。此外，本发明涉及具有这样的功能元件和传感器元件的传感器装置。

背景技术

传感器或传感器装置在很多应用中是已知的并且广泛地被推广。在已知的传感器中例如有气体传感器，这些气体传感器可以定性地和/或定量地检验要检验的气体或混合气体的组成部分。

在当前的传感器、诸如废气传感器的情况下，例如陶瓷的传感器元件直接被暴露于要分析的废气中。即使对于新研发的一代气体传感器，传感器元件同样直接被暴露于环境气体或要测量的气流中，其中在这些气体传感器中传感器元件在很小的结构空间上被实施为微型部件。例如在此气体传感器或传感器元件可以通过多孔的膜被保护不受大颗粒损害，以便因此阻止传感器元件的机械损伤。

发明内容

本发明的主题是用于布置在传感器元件的有效探测区域之前的功能元件，该功能元件具有紧凑的基体，该基体具有气体侧的表面和传感器侧的表面，其中在气体侧的表面和传感器侧的表面之间布置有至少两个功能通道，这些功能通道关于可传送的气体具有彼此不同的功能。

气体侧的表面在本发明的意义上可以特别是在将功能元件布置在传感器元件的有效测量区域之前的情况下指向要测量的气体的方向的表面。相应地，基体的传感器侧的表面可以特别是如下的表面，该表面在将功能元件布置在传感器元件的有效测量区域之前的情况下对准传感器元件的方向。

此外，在本发明的意义上，功能通道可以是用于气体的通道或导向装置，在该通道中所传送的气体由于功能元件的可布置性特别是可以经受处理，因此该通道关于气体可以具有至少一个功能。然而，该功能例如也可以在没有设置明确的功能元件的情况下、例如在参考值的提供中是可实现的。

气体的预处理或相应的功能在此可以表示对气体的任何影响，而关于这一点在本发明的意义上不受限制。

要测量的气体在本发明的意义上特别是可以被理解为任何气体，即包括一种物质的气体或包括多种物质的气体，即混合气体。

通过上述的功能元件能够以有利的方式实现，在应用多种不同的气体预处理的情况下运行总传感器。

为此，该功能元件首先具有基体，该基体具有气体侧的表面和传感器侧的表面。因此该功能元件的基体包括可以被布置在传感器元件的有效测量表面上的表面或侧面，以及可以被暴露于要测量的气体中的其它表面。该传感器元件的有效测量表面在此特别是如下表面，传感器元件能够以该表面与要测量的气体进行接触并且在此可以实行测量。此外，该传感器元件特别是传感器的有效部分。因此该功能元件用于至少部分地、特别是完全地覆盖传感器元件的有效表面，并且在此相对于要测量的气体被布置在传感器表面的上游。换句话说，要测量的气体在其在传感器元件处或在传感器元件的有效测量表面处被探测之前流经该功能元件。

为了能够实现这一点，在气体侧的表面和传感器侧的表面之间布置有至少两个不同的功能通道。所述功能通道在此可以特别是功能元件的气体侧的表面和传感器侧的表面之间的唯一的连接，因为该功能元件的基体可以是紧凑的并且因此基本上是不透气的。此外，所述功能通道特别是关于其功能可以是不同的。例如可以实施不同的预处理。

所述功能通道在此可以示例性地用于在传感器元件的有效测量表面处探测之前对气体进行预处理。因此通过上述的功能元件可能的是，不仅仅能够实现所定义的预处理，而是更确切地说能够实现用于总传感器的多种不同的气体预处理。

在此，功能通道的数量和因此同样地用于要测量的气体的可并行地执行的预处理步骤的数量基本上可以是可自由选择的。例如这样的功能元件可以装备有多个功能通道，这些功能通道的仅仅一部分通过相应部件的插入被分配功能。其它的功能通道例如能够实现没有要测量的气体的预处理的测量作为参考值，和/或能够用作备用通道，这些备用通道可以是随时可加装确定功能的。这能够不仅仅直接在功能元件的制造中实现特别大的变化性，而是这此外可以在功能元件或装备有该功能元件的传感器的整个运行或整个寿命期间实现。

这例如可以使同时测量不同地被预处理的气体种类成为可能。这一方面能够实现特别强地清楚鲜明地形成选择性，并且另一方面能够实现用于混合气体的多气体传感器。