[发明专利]用于运行用于探测测量气体中的微粒的传感器的方法

说明书

提出一种用于运行用于探测测量气体中的、尤其是内燃机的废气中的微粒、尤其是烟灰颗粒的传感器(10)的方法。传感器(10)包括传感器元件(12)，其中，传感器元件(12)具有至少一个电绝缘元件衬底(14)、第一电极(16)和第二电极(18)，其中，第一电极(16)和第二电极(18)布置在电绝缘元件(14)上。在所述方法中，第一电极(16)和第二电极(18)执行电流测量和/或电压测量，其中，传感器(10)在至少一个测量阶段中运行，其中，在所述测量阶段期间将第一电压施加到第一电极(16)和第二电极(18)上，其中，在测量阶段之外的预先确定的时间段期间将第二电压施加到第一电极(16)和第二电极(18)上，其中，所第二电压小于水的分解电压，其中，如果在施加第二电压的情况下的电流测量和/或电压测量得到高于对于电流的阈值的值，则推断出在传感器元件(12)上存在水。

背景技术

从现有技术中已知用于探测微粒(Teilchen)、如烟灰颗粒或者灰尘颗粒的多种方法和设备。

下面在不限制另外的实施方式和应用的情况下尤其参照用于探测微粒、尤其是是内燃机的废气流中的烟灰颗粒的传感器描述本发明。

由实践已知，借助布置在陶瓷上的两个电极测量在废气中的微粒、诸如烟灰颗粒或者灰尘颗粒的浓度。这例如能够通过测量分隔两个电极的陶瓷材料的电阻来实现。更确切地说，测量在将电压施加到电极上时在所述电极之间流过的电流。烟灰颗粒由于静电力沉积在电极之间并且随着时间推移形成在电极之间的导电的桥。存在越多所述桥，所测量的电流增大得越多。因此，形成电极的增加的短路。传感器元件周期性地复原(regenerieren)，其方式是，通过集成的加热元件将所述传感器元件带入至少700℃，由此烧掉烟灰沉积物。

这种传感器例如使用在内燃机、例如柴油机结构形式的燃烧发动机的排气系统(Abgasstrang)中。这些传感器通常存在于排气阀或者说烟灰颗粒过滤器的下游。

虽然从现有技术中已知的用于探测微粒的设备具有多个优点，但所述设备仍包含改进潜力。陶瓷传感器元件相对于进入的湿气(Feuchte)敏感或者说易受热液老化的影响。由水或者冷凝物造成的在传感器元件上的各种损坏机制都是已知的，并且，迄今还不可能可靠地识别出电极的干燥。

发明内容

因此，本发明提出一种用于运行用于探测微粒、尤其是烟灰颗粒的传感器的方法，所述方法至少在很大程度上避免已知运行方法的缺点并且尤其是允许识别在电极区域中的湿度，并且不仅仅依赖于露点端数据采集(Taupunktendebedatung)，以便推断出传感器元件中的湿气。

在用于运行用于探测测量气体中的、尤其是内燃机的废气中的微粒、尤其是烟灰颗粒的传感器的根据本发明的方法中，其中，传感器具有传感器元件，其中，所述传感器元件具有至少一个电绝缘元件衬底、第一电极和第二电极，其中，第一电极和第二电极布置在电绝缘的元件上，其中，第一电极和第二电极执行电流测量和/或电压测量。在至少一个测量阶段中运行所述传感器。在所述测量阶段期间将第一电压施加到第一电极和第二电极上。在测量阶段之外的预先确定的时间段期间将第二电压施加到第一电极和第二电极上。第二电压小于水的分解电压。在此，如果在施加第二电压的情况下的电流测量和/或电压测量得到高于对于电流的阈值的值，则推断出在传感器元件上存在水。

在此提出的运行策略实现，识别使电极短路的湿气并且因此阻止复原(Regeneration)或者测量电压的接通。在复原期间的湿气和将测量电压施加在湿气的传感器元件上都会损坏传感器元件。结果是剥落(Abplatzer)和铂脆化所述方法尤其允许在传感器不用于颗粒测量时确定湿气。因此，所述方法此外用于在用于颗粒测量的传感器上的主动的湿气确定。

在一种扩展方案中，如果在施加第二电压的情况下的电流测量和/或电压测量得到高于对于电流的第一阈值的值，则阻止传感器的复原或者到测量阶段的转变。如果通过相对较低的第二电压测量出电流，则显然传感器由湿气润湿，并且为了保护传感器元件将阻止或者说阻断复原或测量阶段。