WO2016012336A1 - Method for operating a gas sensor to improve the long-term stability of the gas sensor - Google Patents

Method for operating a gas sensor to improve the long-term stability of the gas sensor Download PDF

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Sabine Fischer
Maximilian Fleischer
Erhard Magori
Ralf Moos
Roland Pohle
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4073Composition or fabrication of the solid electrolyte
    • G01N27/4074Composition or fabrication of the solid electrolyte for detection of gases other than oxygen

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a gas sensor to improve the long - term stability of the gas ⁇ sors. Rising requirements with regard to the emission of exhaust gases and the efficiency in the operation of power plants, combustion plants, waste incineration plants, gas turbines and engines of all kinds can be countered by, among other things, determining the composition of gases in the respective plants during operation and evaluating them for improved operation becomes. This results in a need for sensors for Be ⁇ determination of components of a gas mixture. An example of this is the ever-increasing number of motor vehicles, for which stricter exhaust gas regulations have to be complied with in order to limit the damage to the environment and health caused by combustion exhaust gases.
  • Known sensors that overcome these disadvantages are based on yttrium-stabilized zirconia (YSZ) and are similar in construction to the conventional lambda probe. There are thereby Elect ⁇ roden same material used tin for example, from plan-. In the classical operating principle of this sensor, a simultaneous measurement of oxygen and NOx is carried out in a two-chamber system. The disadvantage of this typi ⁇ rule Sensorprinizip but always a complex structure of the sensor and thus a high price. A second, newer option for a functional principle of the gas sensor is disclosed in the German patent application 102013222195.9. This gas sensor comprises an oxygen ion-conducting material and at least two electrodes arranged on the ion-conducting material.
  • the electrodes are made of the same material in this gas sensor.
  • the gas sensor is furthermore configured in such a way that, when the gas sensor is in operation, both electrodes come into contact with the gas mixture. It is therefore not necessary in this case that the gas sensor has a two-chamber system. This greatly simplifies the construction of the gas sensor.
  • the measurement of these gas sensors is based on a polarization method in which the NOx concentration is measured by means of voltage pulses and a subsequent depolarization. Disadvantageously, these sensors show a change in both the polarization current and the discharge curves during prolonged use. This change results in a noticeable degradation of the sensor signal. It is therefore an object of the present invention to provide a method which overcomes the disadvantages mentioned and improves the long-term stability of the gas sensor. The object is achieved by a method according to claim 1.
  • the inventive method for operating a gas sensor for the detection of nitrogen oxides in a gas mixture comprises several steps. First of all, a gas sensor with at least two electrodes arranged on an oxygen ion conductor is provided from the same material, with both electrodes coming into contact with the gas mixture during operation of the gas sensor. The electrodes are polarized such that a voltage is changed from a first voltage to a second voltage. The depolarization of the electrodes in the presence of the gas mixture will be indicative ⁇ net. Subsequently, the electrodes are short-circuited in such a way that, after short-circuiting, the first voltage is applied to the electrodes.
  • the voltage after depolarization is different in dependence of the NO concentration.
  • These different voltage differences between the first and second voltage disadvantageously add up without the short-circuiting of the electrodes, so that the sensor signal degrades in the case of long-term measurements .
  • This degradation of the sensor signal is advantageously reduced by the method according to the invention.
  • the first voltage after short-circuiting is close to 0V.
  • the short-circuiting lasts less than 20 ms.
  • the polarization typically lasts from 100 ms to 1 s and the depolarization from 1 s -3 s.
  • Advantage- thus, short-circuiting hardly prolongs the analysis time of the gas sensor.
  • the method repeats cyclically with mutual polarity.
  • the method repeats cyclically with the same polarity.
  • a first of the two electrodes then is advantageously a measuring electrode and a second of the two electrodes, a Polarisationselekt ⁇ rode.
  • Advantageously can in this case material einspa ⁇ reindeer, since the second electrode only serves for the polarization and thus can be carried out significantly smaller.
  • the first electrode can be optimized as a measuring electrode advantageous in terms of functionality, design and appropriate placement.
  • the polarization of the electrodes is carried out with a time constant voltage.
  • the polarization can also be done with a time variable voltage.
  • FIG. 1 shows a gas sensor for operation with the short-circuit method
  • FIG. 2 shows a method for operating the gas sensor with short-circuit and mutual polarization
  • FIG. 3 shows a method for operating the gas sensor with short-circuit and one-sided polarization.
  • FIG. 1 shows a gas sensor 10 in a highly schematic manner. This comprises a block 11 of yttrium-stabilized
  • YSZ Zirconia
  • a first platinum electrode 12 is arranged, while 13 is placed ⁇ introduced on a second side opposite the first side opposite a second platinum electrode.
  • the platinum electrodes 12, 13 are electrically connected to a device 14 for generating and measuring voltage US.
  • Not shown in Figure 1 are means by which the first gas sensor 10 can be placed in a space filled with the gas mixture to be measured space, for example, a flange for screwing into a correspondingly shaped opening.
  • These means and the gas sensor 10 are designed so that after attaching the gas sensor 10, both the first and the second platinum electrode 12, 13 are in direct contact with the gas mixture.
  • a contact of the block 11 with, for example, the ambient air, however, is thereby expediently avoided.
  • In the operation of the gas sensor 10 is alternately by means of
  • FIG. 2 shows the voltage curve of a typical NO measurement of the gas sensor plotted over the time of the measurement.
  • the electrodes of the gas sensor are brought from a first voltage U M to a second voltage + Uo for a time trough to. + Uo in this example is 1 V, U M ⁇ typi cally almost 0V.
  • the depolarization of the electrodes takes place in the NO-containing gas mixture.
  • the measured value is the
  • FIG. 2 shows an alternative arrangement of the measurement cycles with only one-sided polarization.
  • the first measurement cycle 1 is analogous to Figure 1 shown in the first measuring cycle 1.
  • a second measurement cycle 2 but then is followed by a measurement ⁇ cycle, in which in turn is carried by the polarization of a voltage U M to + Uo. This is advantageously possible because the voltage U M has been reached again by the short circuit and there is no residual voltage after time ti.

Abstract

The invention relates to a method for operating a gas sensor for detecting nitrogen oxides in a gas mixture, comprising the following steps: provision of a gas sensor with at least two electrodes made from the same material and arranged on an oxygen ion conductor, wherein both electrodes contact the gas mixture during operation. A polarization of the electrodes is subsequently carried out in such a way that a voltage is changed from a first voltage to a second voltage. The depolarization of the electrodes in the presence of the gas mixture is recorded. The electrodes are subsequently short-circuited in such a way that the first voltage is applied at the electrodes after the short-circuiting.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Betrieb eines Gassensors zur Verbesserung der Langzeitstabilität des Gassensors Method for operating a gas sensor to improve the long-term stability of the gas sensor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Gas¬ sensors zur Verbesserung der Langzeitstabilität des Gassen¬ sors . Steigenden Anforderungen bezüglich der Emission von Abgasen und der Effizienz beim Betrieb von Kraftwerken, Feuerungsanlagen, Müllverbrennungsanlagen, Gasturbinen und Motoren aller Art lassen sich unter anderem damit begegnen, dass die Zusammensetzung von Gasen in den jeweiligen Anlagen im laufenden Betrieb bestimmt und für einen verbesserten Betrieb ausgewertet wird. Darauf resultiert ein Bedarf an Sensoren zur Be¬ stimmung von Komponenten eines Gasgemisches. Ein Beispiel hierfür ist die ständig steigende Zahl an Kraftfahrzeugen, für die gleichzeitig immer strengere Abgasvorschriften einzu- halten sind, um die durch Verbrennungsabgase hervorgerufenen Schäden an Umwelt und Gesundheit zu begrenzen. Neben schädli¬ chen Abgaskomponenten, wie Schwefeloxiden und Kohlendioxid rückt dabei immer mehr die Gruppe der Stickoxide, kurz NOx genannt, in den Vordergrund. Um die Stickoxidemission zu ver- ringern, wird technisch und finanziell enormer Aufwand be¬ trieben. Beispiele hierfür sind die Abgasrückführung und die selektive katalytische Reduktion. Zur Überwachung der Funkti¬ on dieser Verfahren und zur Senkung der Betriebskosten ist eine laufende Überwachung der NOx-Konzentration im Abgas des Fahrzeugs notwendig. The invention relates to a method for operating a gas sensor to improve the long - term stability of the gas ¬ sors. Rising requirements with regard to the emission of exhaust gases and the efficiency in the operation of power plants, combustion plants, waste incineration plants, gas turbines and engines of all kinds can be countered by, among other things, determining the composition of gases in the respective plants during operation and evaluating them for improved operation becomes. This results in a need for sensors for Be ¬ determination of components of a gas mixture. An example of this is the ever-increasing number of motor vehicles, for which stricter exhaust gas regulations have to be complied with in order to limit the damage to the environment and health caused by combustion exhaust gases. Besides schädli ¬ chen exhaust gas components such as sulfur oxides and carbon dioxide it is increasingly becoming the group of nitrogen oxides, NOx briefly called to the fore. To wrestlers to comparable nitrogen oxide emissions, both technically and financially enormous effort will be ¬ exaggerated. Examples include exhaust gas recirculation and selective catalytic reduction. To monitor the functi ¬ on these procedures and to reduce operating costs, a continuous monitoring of the NOx concentration in the exhaust gas of the vehicle is necessary.
Speziell bei Kraftfahrzeuganwendungen ist in bestimmten Ländern vorgeschrieben, dass die Funktionsfähigkeit der Abgas¬ nachbehandlung im Fahrzeug selbst diagnostiziert wird. Der Automobilhersteller muss sicherstellen, dass ein zufällig ausgewähltes Fahrzeug auch noch nach langer Laufzeit die Emissionsvorschriften einhält. Vor allem für Diesel-Fahrzeuge ist die Überwachung von NOx-Speicherkatalysatoren und SCR (selektive katalytische Reduktion) -Katalysatoren zur Verringerung der NOx-Emission eine Aufgabe, an der intensiv gearbeitet wird. Bekannte Sensoren für die Messung von NOx sind optische oder chemolumineszenzbasierte Systeme. Neben dem hohen Preis be¬ sitzen diese Systeme den Nachteil, dass eine extraktive Mes¬ sung notwendig ist, d.h. eine Gasentnahme nötig ist. Für vie¬ le Anwendungen ist dies mit hohem Aufwand verbunden. Especially in automotive applications is required in certain countries, that the functioning of the exhaust aftertreatment ¬ is diagnosed in the vehicle itself. The car manufacturer must ensure that a randomly selected vehicle complies with emission regulations even after a long period of use. Especially for diesel vehicles is the monitoring of NOx storage catalytic converters and SCR (selective catalytic reduction) catalysts for reducing NOx emission is a task that is being intensively worked on. Known sensors for the measurement of NOx are optical or chemoluminescence-based systems. In addition to the high price be ¬ these systems have the disadvantage that an extractive Mes ¬ solution is necessary, ie a gas extraction is necessary. For many applications this is associated with great expense.
Bekannte Sensoren, die diese Nachteile überwinden, basieren auf Yttrium-stabilisiertem Zirkondioxid (YSZ) und ähneln im Aufbau der herkömmlichen Lambdasonde. Es kommen dabei Elekt¬ roden gleichen Materials zum Einsatz, beispielsweise aus Pla- tin. Beim klassischen Funktionsprinzip dieses Sensors wird in einem Zweikammersystem eine gleichzeitige Messung von Sauerstoff und NOx durchgeführt. Nachteilig sind bei diesem typi¬ schen Sensorprinizip aber immer ein komplexer Aufbau des Sensors und damit ein hoher Preis. Eine zweite, neuere Möglich- keit für ein Funktionsprinzip des Gassensors wird in der deutschen Patentanmeldung 102013222195.9 offenbart. Dieser Gassensor umfasst ein Sauerstoffionenleitendes Material und wenigstens zwei auf dem ionenleitenden Material angeordnete Elektroden. Die Elektroden bestehen bei diesem Gassensor aus dem gleichen Material. Der Gassensor ist weiterhin derart gestaltet, dass bei einem Betrieb des Gassensors beide Elektro¬ den mit dem Gasgemisch in Kontakt treten. Es ist also in diesem Fall nicht nötig, dass der Gassensor ein Zweikammersystem aufweist. Dies vereinfacht den Aufbau des Gassensors stark. Die Messung dieser Gassensoren basiert auf einer Polarisationsmethode, bei der mittels Spannungspulsen und einer anschließenden Depolarisation die NOx-Konzentration gemessen wird. Nachteiligerweise zeigen diese Sensoren bei längerem Einsatz eine Veränderung sowohl des Polarisationsstromes als auch der Entladekurven. Diese Veränderung hat eine merkliche Degradation des Sensorsignals zur Folge. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, welches die genannten Nachteile überwindet und die Langzeitstabilität des Gassensors verbessert. Die Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Known sensors that overcome these disadvantages are based on yttrium-stabilized zirconia (YSZ) and are similar in construction to the conventional lambda probe. There are thereby Elect ¬ roden same material used tin for example, from plan-. In the classical operating principle of this sensor, a simultaneous measurement of oxygen and NOx is carried out in a two-chamber system. The disadvantage of this typi ¬ rule Sensorprinizip but always a complex structure of the sensor and thus a high price. A second, newer option for a functional principle of the gas sensor is disclosed in the German patent application 102013222195.9. This gas sensor comprises an oxygen ion-conducting material and at least two electrodes arranged on the ion-conducting material. The electrodes are made of the same material in this gas sensor. The gas sensor is furthermore configured in such a way that, when the gas sensor is in operation, both electrodes come into contact with the gas mixture. It is therefore not necessary in this case that the gas sensor has a two-chamber system. This greatly simplifies the construction of the gas sensor. The measurement of these gas sensors is based on a polarization method in which the NOx concentration is measured by means of voltage pulses and a subsequent depolarization. Disadvantageously, these sensors show a change in both the polarization current and the discharge curves during prolonged use. This change results in a noticeable degradation of the sensor signal. It is therefore an object of the present invention to provide a method which overcomes the disadvantages mentioned and improves the long-term stability of the gas sensor. The object is achieved by a method according to claim 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Gassensors zur Detektion von Stickoxiden in einem Gasgemisch umfasst mehrere Schritte. Es erfolgt zunächst ein Bereitstellen eines Gassensors mit wenigstens zwei auf einem Sauerstoffionenlei- ter angeordneten Elektroden aus dem gleichen Material, wobei bei einem Betrieb des Gassensors beide Elektroden mit dem Gasgemisch in Kontakt treten. Die Elektroden werden derart polarisiert, dass eine Spannung von einer ersten Spannung zu einer zweiten Spannung hin verändert wird. Die Depolarisation der Elektroden in Gegenwart des Gasgemischs wird aufgezeich¬ net. Anschließend erfolgt ein Kurzschließen der Elektroden derart, dass nach dem Kurzschließen die erste Spannung an den Elektroden anliegt. The inventive method for operating a gas sensor for the detection of nitrogen oxides in a gas mixture comprises several steps. First of all, a gas sensor with at least two electrodes arranged on an oxygen ion conductor is provided from the same material, with both electrodes coming into contact with the gas mixture during operation of the gas sensor. The electrodes are polarized such that a voltage is changed from a first voltage to a second voltage. The depolarization of the electrodes in the presence of the gas mixture will be indicative ¬ net. Subsequently, the electrodes are short-circuited in such a way that, after short-circuiting, the first voltage is applied to the electrodes.
Vorteilhafterweise verhindert das Kurzschließen der Elektro¬ den des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass aufgrund der be¬ schleunigten Depolarisation der Elektroden in NO-haltiger Atmosphäre die Spannung nach der Depolarisation in Abhängigkeit der NO-Konzentration unterschiedlich ist. Diese unterschiedlichen Spannungsdifferenzen zwischen der ersten und zweiten Spannung summieren sich ohne das Kurzschließen der Elektroden nachteilig auf, so dass das Sensorsignal bei Langzeitmessun¬ gen degradiert. Diese Degradation des Sensorsignals wird vor- teilhaft mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermindert. Insbesondere beträgt die erste Spannung nach einem Kurzschließen nahe 0V. Advantageously, prevents the short-circuiting the electric ¬ of the inventive process that due to the accelerated ¬ be depolarization of the electrodes in NO-containing atmosphere the voltage after depolarization is different in dependence of the NO concentration. These different voltage differences between the first and second voltage disadvantageously add up without the short-circuiting of the electrodes, so that the sensor signal degrades in the case of long-term measurements . This degradation of the sensor signal is advantageously reduced by the method according to the invention. In particular, the first voltage after short-circuiting is close to 0V.
In einer Ausgestaltung der Erfindung dauert das Kurzschließen weniger als 20 ms. Die Polarisation dauert typischerweise von 100 ms bis 1 s und die Depolarisation von 1 s -3 s. Vorteil- hafterweise verlängert das Kurzschließen die Analysezeit des Gassensors somit kaum. In one embodiment of the invention, the short-circuiting lasts less than 20 ms. The polarization typically lasts from 100 ms to 1 s and the depolarization from 1 s -3 s. Advantage- Thus, short-circuiting hardly prolongs the analysis time of the gas sensor.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wiederholt sich das Verfahren zyklisch mit wechselseitiger Polarität. In a further embodiment of the invention, the method repeats cyclically with mutual polarity.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wiederholt sich das Verfahren zyklisch mit gleicher Polarität. Vorteilhaft ist dann eine erste der zwei Elektroden eine Messelektrode und eine zweite der zwei Elektroden eine Polarisationselekt¬ rode. Vorteilhaft lässt sich in diesem Fall Material einspa¬ ren, da die zweite Elektrode lediglich zur Polarisation dient und somit deutlich kleiner ausgeführt werden kann. Die erste Elektrode kann als Messelektrode vorteilhaft hinsichtlich Funktionalität, Design und geeigneter Platzierung optimiert werden . In a further embodiment of the invention, the method repeats cyclically with the same polarity. A first of the two electrodes then is advantageously a measuring electrode and a second of the two electrodes, a Polarisationselekt ¬ rode. Advantageously can in this case material einspa ¬ reindeer, since the second electrode only serves for the polarization and thus can be carried out significantly smaller. The first electrode can be optimized as a measuring electrode advantageous in terms of functionality, design and appropriate placement.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Polarisieren der Elektroden mit einer zeitlich konstanten Spannung. Alternativ kann das Polarisieren auch mit einer zeitlich Variablen Spannung erfolgen. In a further advantageous embodiment of the invention, the polarization of the electrodes is carried out with a time constant voltage. Alternatively, the polarization can also be done with a time variable voltage.
Die Erfindung soll nun anhand von Zeichnungen näher erläutert werden . The invention will now be explained in more detail with reference to drawings.
Dabei zeigen die Figuren exemplarisch: The figures show by way of example:
Figur 1 einen Gassensor zum Betrieb mit dem Kurzschluss- Verfahren; FIG. 1 shows a gas sensor for operation with the short-circuit method;
Figur 2 ein Verfahren zum Betrieb des Gassensors mit Kurz- schluss und wechselseitiger Polarisation;FIG. 2 shows a method for operating the gas sensor with short-circuit and mutual polarization;
Figur 3 ein Verfahren zum Betrieb des Gassensors mit Kurz- schluss und einseitiger Polarisation. Figur 1 zeigt stark schematisiert einen Gassensor 10. Dieser umfasst einen Block 11 aus Yttrium-stabilisiertem 3 shows a method for operating the gas sensor with short-circuit and one-sided polarization. FIG. 1 shows a gas sensor 10 in a highly schematic manner. This comprises a block 11 of yttrium-stabilized
Zirkondioxid (YSZ) als Sauerstoffionenleiter . Auf einer ers¬ ten Seite dieses Blocks 11 ist eine erste Platin-Elektrode 12 angeordnet, während auf einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüber liegt, eine zweite Platin-Elektrode 13 aufge¬ bracht ist. Die Platin-Elektroden 12, 13 sind elektrisch mit einer Einrichtung 14 zur Erzeugung und Messung von Spannung US verbunden. In Figur 1 nicht dargestellt sind Mittel, mit denen der erste Gassensor 10 in einen mit dem zu vermessenden Gasgemisch gefüllten Raum eingebracht werden kann, beispielsweise einen Flansch zum Einschrauben in eine entsprechend ausgestaltete Öffnung. Diese Mittel und der Gassensor 10 sind so gestaltet, dass nach Anbringen des Gassensors 10 sowohl die erste als auch die zweite Platin-Elektrode 12, 13 direkt mit dem Gasgemisch in Kontakt stehen. Eine Berührung des Blocks 11 mit beispielsweise der Umgebungsluft hingegen wird dabei zweckmäßig vermieden. Im Betrieb des Gassensors 10 wird abwechselnd mittels derZirconia (YSZ) as an oxygen ion conductor. On a ¬ ers th page of this block 11, a first platinum electrode 12 is arranged, while 13 is placed ¬ introduced on a second side opposite the first side opposite a second platinum electrode. The platinum electrodes 12, 13 are electrically connected to a device 14 for generating and measuring voltage US. Not shown in Figure 1 are means by which the first gas sensor 10 can be placed in a space filled with the gas mixture to be measured space, for example, a flange for screwing into a correspondingly shaped opening. These means and the gas sensor 10 are designed so that after attaching the gas sensor 10, both the first and the second platinum electrode 12, 13 are in direct contact with the gas mixture. A contact of the block 11 with, for example, the ambient air, however, is thereby expediently avoided. In the operation of the gas sensor 10 is alternately by means of
Einrichtung 14 eine Spannung US zwischen den Platin-Elektroden 12, 13 angelegt und der Spannungsverlauf vermessen. Der Gassensor in diesem Beispiel wird bei einer Temperatur von 350°C betrieben. Ein beispielhafter Verlauf der Spannung US mit dem Einsatz eines Kurzschlusses ist in Figur 2 dargestellt. Figur 2 zeigt den Spannungsverlauf einer typischen NO-Messung des Gassensors aufgetragen über die Zeit der Messung. Im ersten Messzyklus 1 werden die Elektroden des Gassensors für einen Zeit- räum to von einer ersten Spannung UM auf eine zweite Spannung +Uo gebracht. +Uo beträgt in diesem Beispiel 1 V, UM typi¬ scherweise nahezu 0V. Die Zeit to beträgt typischerweise zwi¬ schen 100 ms und 1 s. In diesem Beispiel beträgt t0=0,4 s. Anschließend erfolgt die Depolarisation der Elektroden im NO- haltigen Gasgemisch. Typischerweise wird als Messwert dieDevice 14, a voltage US between the platinum electrodes 12, 13 applied and measured the voltage waveform. The gas sensor in this example operates at a temperature of 350 ° C. An exemplary profile of the voltage US with the use of a short circuit is shown in FIG. FIG. 2 shows the voltage curve of a typical NO measurement of the gas sensor plotted over the time of the measurement. In the first measuring cycle 1, the electrodes of the gas sensor are brought from a first voltage U M to a second voltage + Uo for a time trough to. + Uo in this example is 1 V, U M ¬ typi cally almost 0V. The time to is typically Zvi ¬ rule 100 ms and 1 s. In this example, t0 = 0.4 s. Subsequently, the depolarization of the electrodes takes place in the NO-containing gas mixture. Typically, the measured value is the
Spannung U* nach einer Zeit t* aufgezeichnet. T* beträgt ty¬ pischerweise 1 s. Nach der Zeit ti erfolgt der Kurzschluss für eine Zeitdauer t2. Die Zeit ti beträgt typischerweise zwischen 1 und 3 s. Der Kurzschluss selber, also t2, dauert in diesem Beispiel lediglich 10 ms. Nach diesem Kurzschluss beträgt die Spannung wieder UM. Danach beginnt der zweite Messzyklus 2, wobei nun die Spannung von UM auf -Uo gebracht wird. Die Polarisation dauert wiederum to=0,4 s. Es schließt sich wiederum die Depolarisation für eine Zeit ti und der Kurzschluss für die Zeit t2 an. Voltage U * recorded after a time t *. T * is ty ¬ pisch legally 1s. After time ti, the short circuit occurs for a period of time t 2 . The time ti is typically between 1 and 3 s. The short circuit itself, ie t 2 , takes only 10 ms in this example. After this short circuit, the voltage is again U M. Thereafter, the second measurement cycle 2 begins, wherein now the voltage of U M is brought to -Uo. The polarization takes again to = 0.4 s. This is followed by the depolarization for a time ti and the short circuit for the time t 2 .
Figur 2 zeigt ein alternatives Aneinanderreihen der Messzyklen mit nur einseitiger Polarisation. Der erste Messzyklus 1 erfolgt analog zum in Figur 1 dargestellten ersten Messzyklus 1. Als zweiter Messzyklus 2 schließt sich dann aber ein Mess¬ zyklus an, bei dem wiederum die Polarisation von einer Spannung von UM auf +Uo erfolgt. Dies ist vorteilhaft dadurch möglich, dass die Spannung UM durch den Kurzschluss wieder erreicht wurde und keine Restspannung nach der Zeit ti mehr vorliegt . FIG. 2 shows an alternative arrangement of the measurement cycles with only one-sided polarization. The first measurement cycle 1 is analogous to Figure 1 shown in the first measuring cycle 1. As a second measurement cycle 2 but then is followed by a measurement ¬ cycle, in which in turn is carried by the polarization of a voltage U M to + Uo. This is advantageously possible because the voltage U M has been reached again by the short circuit and there is no residual voltage after time ti.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betrieb eines Gassensors zur Detektion von Stickoxiden in einem Gasgemisch mit folgenden Schritten: 1. A method for operating a gas sensor for the detection of nitrogen oxides in a gas mixture with the following steps:
- Bereitstellen eines Gassensors mit wenigstens zwei auf einem Sauerstoffionenleiter angeordneten Elektroden aus dem gleichen Material, wobei bei einem Betrieb des Gas¬ sensors beide Elektroden mit dem Gasgemisch in Kontakt treten, Providing a gas sensor with at least two electrodes arranged on an oxygen ion conductor of the same material, wherein during operation of the gas sensor both electrodes come into contact with the gas mixture,
- Polarisieren der Elektroden derart, dass eine Spannung von einer ersten Spannung zu einer zweite Spannung verändert wird, Polarizing the electrodes such that a voltage is changed from a first voltage to a second voltage,
Aufzeichnen der Depolarisation der Elektroden in Gegenwart des Gasgemischs,  Recording the depolarization of the electrodes in the presence of the gas mixture,
- Kurzschließen der Elektroden derart, dass nach dem Kurzschließen die erste Spannung an den Elektroden anliegt. - Shorting the electrodes such that after short-circuiting the first voltage is applied to the electrodes.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kurzschließen weniger als 20 ms dauert. 2. The method according to any one of the preceding claims, wherein the short-circuiting takes less than 20 ms.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren sich zyklisch mit wechselseitiger Polarität wiederholt. 3. The method of claim 1 or 2, wherein the process repeats cyclically with mutual polarity.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren sich zyklisch mit gleicher Polarität wiederholt. 4. The method of claim 1 or 2, wherein the method is repeated cyclically with the same polarity.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei eine erste der zwei 5. The method of claim 4, wherein a first of the two
Elektroden eine Messelektrode und eine zweite der zwei Elekt¬ roden eine Polarisationselektrode ist. Electrodes, a measuring electrode and a second two Elect ¬ roden a polarizing electrode.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polarisieren der Elektroden mit einer zeitlich konstanten Spannung erfolgt. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the polarizing of the electrodes takes place with a time constant voltage.
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