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Capacitive soot sensor for diesel exhausts


Hagen, Gunter ; Feulner, Markus ; Werner, Robin ; Schubert, Michael ; Müller, Andreas ; Riess, Gerald ; Brüggemann, Dieter ; Moos, Ralf:
Capacitive soot sensor for diesel exhausts.
Universität Bayreuth / Lehrstuhl für Funktionsmaterialien
In: Sensors and Actuators B: Chemical. Bd. 236 (2016) . - S. 1020-1027.
ISSN 0925-4005
DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.05.006


Link zum Volltext (externe URL): Volltext


Particulate matter (PM) emissions of automotive exhausts are considered to cause serious health problems. Diesel particulate filters (DPF) are in serial use to trap soot from the exhaust. For on-board diagnostics, soot sensors are applied downstream of a DPF. They follow a conductometric principle: The current signal for a constant voltage applied between two interdigital electrodes (IDE) increases with increasing soot deposition after an initial blind time, at which the sensors show no signal. In the present study, a thin insulation layer – manufactured by the aerosol-deposition-method (ADM) – covers the electrode area of a conductometric device and forms a capacitive device. During soot deposition on the surface, the sensor capacitance increases as calculated by FEM simulations. The higher the soot concentration, the faster is the capacitance increase. By applying a dc voltage between the electrodes during soot collection, the sensor performance can be further improved. Compared to the conductometric device with a similar IDE geometry, a reduced blind time at the same dc voltage is achieved. Even more, the capacitive sensor can be operated at higher collection voltages, since the electrodes are insulated towards each other. This allows for a further increase of the applied dc voltage, which reduces even more the blind time. Measurements in an engine dynamometer showed that the blind time can be reduced by a factor of three, with a high potential for a further reduction by technological means.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dieter Brüggemann
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > ZET - Zentrum für Energietechnik
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > BERC - Bayreuth Engine Research Center
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 29 Aug 2016 06:30
Letzte Änderung: 15 Feb 2019 10:13
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/34602