Brevet FR2472187A1 — publié le 19810626

La présente invention se rapporte à un élément détectant l'oxygène à utiliser dans un dispositif pour détecter la concentration enoxygène dans l'atmosphère d'un gaz ou pour détecter le rapport air/carburant d'un mélange gazeux fourni, par exemple, à un moteur à combustion interne, en se basant sur la quantité d'oxygène contenu dans les gaz d'échappement, lequel élément a la forme d'un feuilletage de couchesgénéralement plateset relative- ment mincescomprenant une couche d'un électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène avec des couches formant électrodes externe et interne respectivement disposées sur ses deux surfaces opposées pour constituer une cellule de concentration d'oxygène, ayant une couche de blindage du côté électrode interne de la cellule de concentration. L'utilité des capteurs d'oxygène du type à cellule de concentration utilisant un électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène, qui est essentiellement un oxyde d'un métal conducteur de l'ion oxygène représenté par ZrO2 et qui est habituellement additionné d'une faible quantité d'au moins une sorte d'un oxyde stabilisant tel que CaO ou Y20 3 a été bien appréciée dans divers domaines. Dans l'industrie automobile courante, il est devenu populaire de prévoir un capteur d'oxygène de ce type dans le système d'échappement du moteur afin de détecter des changements du rapport air/carburant réel d'un mélange air-carburant amené au moteur, en se basant sur la quantité d'oxygène contenu dans les gaz d'échappement. La partie sensible à l'oxygène du capteur comprend une couche d'un électrolyte solide aggloméré, une couche formant électrode externe d'un côté de la couche d'électrolyte solide afin d'être exposée à un gaz soumis à la mesure et une couche formant électrode interne de l'autre côté, qui est pris comme côté de référence. Essentiellement, ces trois couches constituent une cellule de concentration d'oxygène qui peut produire une force électromotrice entre les deux couches formant électrodesselon la grandeur d'une pression partielle d'oxygène dans le gaz auquel est exposée la couche formant électrode externe. On a principalement formé la couche d'électrolyte solide selon un tube fermé à une extrémité afin de n'exposer que le côté externe de la cellule de concentration à des gaz d'échappement s'écoulant dans un tuyau d'échappement. Cependant, on a reconnu que cette conception était désavan- tageuse, par exemple, parce que la fabrication du tube d'électrolyte solide est fastidieuse et suppose un prix considérable, parce que le tube d'électrolyte solide n'est pas satisfaisant du point de vue résistance physique quand il est soumis à des chocs mécaniques et à des vibrations d'un système d'échappement automobile en plus des chocs thermiques attribués aux variations de la température des gaz d'échappement, et parce qu'il est très difficile de produire un élément détectant l'oxygène de suffisamment petite dimension, de cette conception. Afin d'éliminer ces inconvénients de l'élément détectant l'oxygène de forme tubulaire, une tendance récente consiste à construire une cellule de concentration E d'oxygène en électrolyte solide sous forme d'un feuilletage de couches généralement plateset relativement minces.La couche d'é3lectrolyte solide dans un élément détectant l'oxygène de ce type est une couche en forme de pellicule n'ayant, par exemple, que 10 à 20 F d'épaisseur, et chacune des couches formant électrodes externe et interne formées sur les deux surfaces opposées de la couche d'électrolyte solide est une couche en forme de pellicule encore plus mince. La cellule de concentration constituée de ces trois couches est montée sur une couche de blindage, faite 9G0 en une céramique agglomérée représentée par l'alumine et qui a la forme d'une plaque ou feuille rigide suffisam- ment épaisse pour servir d'organe de structure de base ou substrat de l'élément détectant l'oxygène, de façon que la couche formant électrode interne de la cellule de concentration soit prise en sandwich de façon très serrée entre la couche de blindage et la couche d'électrolyte solide de la cellule. Des conducteurs électriques sont reliés aux couches formant électrodes interne et externe et habituellement la partie formant cellule de concentration de l'élément, ou tout l'élément, est enduit d'une couche poreuse de protection formée en une céramique. Le développement des capteurs d'oxygène ou détecteurs du rapport air/carburant utilisant un élément détectant l'oxygène d'un tel type feuilleté, a atteint le stade des applications pratiques pour les automobiles. Dans le cours de travauxintensifs de développement, on a reconnu que la*durabilité d'un élément détectant l'oxygène de ce type était principalement gouvernéepar la force de l'adhérence des couches très minces formant électrodes à la couche adjacente ou aux couches adjacentes et que, dans les éléments développés jusqu'à maintenant, la force d'adhérence entre la couche formant électrode interne et la couche de blindage n'était pas tout à fait satisfaisante du point de vue pratique. La couche formant électrode interne est faite en un métal tel que du platine, tandis que la couche de blindage est faite en une céramique comme de l'alumine. Par conséquent, aucune liaison chimique n'est établieà l'interface entre ces deux couches, mais elles adhèrent l'une à l'autre unique- ment par adhérence physique même quand elles sont formées par un processus d'agglomération simultanée.Lors d'une _5 utilisation dans un système d'échappement automobile, l'élément détectant l'oxygène est maintenu disposé dans le tuyau d'échappement et est exposé de façon répétée à un courant de gaz d'échappement à une température considérablement élevée et une vitesse considérablement rapide dans un sens général, mais subissant de fortes fluctuatiorsaussi bien du point de vue température que vitesse. Par ailleurs, la température de l'élément baisse fortement quand le fonctionnement du moteur s'arrête. Comme l'élément détectant l'oxygène est chauffé et refroidi de façon irrégulière et répétée dans le tuyau d'échappement, des contraintes considérables se développent dans la couche formant électrode interne parce qu'il y a une grande différence de coefficient de dilatation thermique entre le métal employé comme matériau de l'électrode et la matière céramique de la couche de blindage. En consé- quence, la couche formant électrode interne a tendance à se séparer de la couche de blindage ainsi, l'élément détectant l'oxygène ne peut avoir une durée d'utilisation suffisante dans la pratique. Eventuellement, une grande différence d'épaisseur entre la couche de. blindage et la couche formant électrode interne sera un facteur supplé- mentaire du développement des contraintes conduisant à une rupture de l'adhérence entre ces deux couches, et bien entendu, la rupture de l'adhérence est accélérée par les chocs mécaniques et les vibrations dûs au fonctionnement du moteur et du véhicule. La présente invention a pour objet un élément détec- - tant l'oxygène du type structure feuilletée, lequel comprend une cellule de concentration d'oxygène en électro- lyte solide, fondamentalement semblable à l'élément développé jusqu'à maintenant et ci-dessus décrit, et qui fonctionne sur le même principe, mais en employant une nouvelle technique pour monter fixement la cellule sur une couche de blindage afin d'empêcher la couche for- mant électrode interne de la cellule de se séparer des couches adjacenteset qui présente par conséquent une excellente durabilité,même dans des conditions sévères dans un système d'échappement d'automobile. Dans la présente invention, on atteint cet objectif en interposant une couche d'électrolyte solide supplémen- taire entre la couche de blindage et la couche formant électrode interne de l'élément détectant l'oxygène ci- dessus mentionné du type feuilleté, en utilisant essentiel- lement le même matériau que la couche d'électrolyte solide présente entre les couches formant électrodes interne et externe pour cette couche d'électrolyte solide supplémentaire, afin de permettre à la couche formant électrode interne d'être en proche contact avec une couche d'électrolyte solide sur chacun de ses côtés, sans avoir de contact avec la couche de blindage. Plus particulièrement, un élément détectant l'oxygène selon la présente invention comprend une couche de blindage faite en une céramique, une première couche d'électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène disposée sur et en proche contact avec une surface majeure de la couche de blindage, une couche formant électrode interne disposée sur et en proche contact avec la surface externe de la première couche d'électrolyte solide, une seconde couche d'électro- lyte solide conducteur de l'ion oxygène disposée sur la surface ci-dessus mentionnée de la couche de blindage afin de couvrir très précisément et sensiblement totalement la couche formant électrode interneet une couche formant électrode externe qui est disposée sur et en proche contact avec la surface externe de la seconde couche d'électrolyte solide. Dans cet élément, la seconde couche d'électrolyte solide et les couches formant électrodes interne et externe constituent une cellule de concentration d'oxygène, et le matériau de la première couche d'électrolyte solide est au moins essentiellement le même que celui de la seconde couche d'électrolyte solide. De préférence, la couche formant électrode interne est formée de façon qu'une région marginale de la première couche d'électrolyte solide soit laissée non couverte sensiblement sur tout le pourtour de la couche formant électrode interne, et ensuite la seconde couche délectrolyte solide est formée de façon que sa région marginale soit -- en proche contact avec la région marginale de la première couche d'électrolyte solide, avec pour résultat que la couche formant électrode interne est sensiblement totalement enfermée entre les deux couches d'électrolyte solide. Dans cet élément détectant l'oxygène, il n'ya pas ou peu de différence de coefficient de dilatation thermique entre les deux couches d'électrolyte solide qui prennent en sandwich très serré la couche formant électrode interne. Par conséquent, la couche formant électrode interne a à peine tendance à se séparer des couches d'électrolyte solide même si l'élément est soumis à des changements considéra- bles et répétés de température. Comme la première couche d'électrolyte solide formée directement sur la couche de blindage est une couche en céramique, cette couche d'électrolyte solide peut être forcée à adhérer à la couche de blindage en céramique avec une bien meilleure force d'adhérence que celle obtenue entre une couche formant électrode en métal et une couche de blindage en céramique. En conséquence, cette couche d'électrolyte solide n'a pas non plus tendance à se séparer de la couche de blindage. Par conséquent, cet élément détectant l'oxygène présente une excellente durabilité et a une suffisamment longue durée d'utilisation même quand on l'emploie dans un système d'échappement d'automobile. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparal- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la igure 1 est une vue schématique et en coupe d'un élément détectant l'oxygène selon un mode de réalisa- tion de la présente invention; - la figure 2 montre une construction fondamentale d'un détecteur du rapport air/carburant utilisant un élément détectant l'oxygène semblable, par sa construction, à celui de la figure 1; - les figures 3 à 5 montrent trois sortes de modifica- tiorsde l'élément détectant l'oxygène de la figure 1, respectivement, selon d'autres modes de réalisation de la présente invention; - lesfigures 6A à 6G illustrent un procédé de production d'un élément détectant l'oxygène du type illustré sur la figure 1 ou la figure 2,; - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'une partie formant sonde d'un détecteur du rapport air/carburant qui utilise l'élément produit par le procédé des figures 6A à 6G; - les figures 8A à 8C illustrent un procédé de production d'un élément détectant l'oxygène du type repré- senté sur la figure 3; - les figures 9A à 9D illustrent un procédé de produc- tion d'un élément détectant l'oxygène qui est semblable, par son principe, à l'élément de la figure 1 ou de la figure 2, mais qui n'est pas selon l'invention; et - les figures 10A et 1OB illustrent des modifications des étapes du procédé représenté sur les figures 9A et 9B afin de produire un élément détectant l'oxygène semblable, par son principe, à l'élément de la figure 3, mais qui n'est pas selon l'invention. La figure 1 montre la construction d'un élément détectant l'oxygène10 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Dans cet élément 10, une plaque de base ou substrat 12 en un matériau céramique électrochimiquement inactif forme un organe de structure de base. Une couche mince en forme de pellicule 14 d.'un électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène est formée sur une surface majeure du substrat 12, et sur la surface externe de cette couche 14 est formée une première couche formant électrode interne 16qii est également mince et en forme de pellicule. Cette couche formant électrode 16 est étudiée afin de ne pas couvrir une région marginale 14a de la couche d'électrolyte solide 14, sensiblement sur tout le pourtour de la couche formant électrode 16. Une autre couche d'électrolyte solide 18 est formée de façon à couvrir la couche formant électrode 16 sensiblement totalement et de façon à être, par sa région marginale, en proche contact avec la région marginale initialement non couverte 14a de la première couche d'électrolyte solide 14. En conséquence, la couche formant électrode 16 est sensiblement totalement enfermée par les deux couches d'électrolyte solide 14 et 18. Les deux couches 14 021t287 et 18 peuvent avoir des épaisseurs différentes (habituelle- ment la seconde couche 18 est plus épaisse que la première couche 14) mais elles sont faites du même matériau, au moins essentiellement. Une seconde couche formant électrode externe 20 est formée sur la surface externe de la couche d'électrolyte solide 18, et des conducteurs électriques 24 sont reliés aux couches formant électrodes interne et externe 16 et 20 afin de mesurer la tension de sortie que l'élément 10 produit quand il est disposé dans une atmos- phère d'un gaz contenant de l'oxygène, au moyen d'un dispositif approprié 26 de mesure de tension. Chacune des deux couches formant électrodes 16, 20 et des deux couches d'électrolyte solide 14, 18, est une couche mince en forme de pellicule (bien qu'une "pellicule épaisse" dans le domaine de la technologie électrolyte courante), et l'épaisseur totale de ces quatre couches est, par exemple, de l'ordre de 50 p ou moins. Le substrat 12 peut avoir une épaisseur de l'ordre de 1 mm, par exemple. Si on le souhaite, il est possible de former la seconde couche d'électrolyte solide 18 suffisamment rigide et épaisser pour servir d'organe de structure de base de l'élément. Dans ce cas, le "substrat" 12 peut être remplacé par une couche mince en forme de pellicule en une céramique. Etant donné ces possibilités, dans la présente description, le substrat 12 ou une couche mince lui correspondant est appelé couche de blindage. De préférence, les surfaces externes de la partie en plusieurs couches de cet élément 10 sont enduites d'une couche de protection 22 faite en une céramique et qui a une structure poreuse afin de permettre à un gaz soumis à une mesure de la traverser et d'arriver sur la couche formant électrode externe 20, qui est également poreuse. La caractéristique essentielle de la présente invention concerne l'existence de la première couche d'électrolyte solide 14 entre la couche de blindage 12 et la couche formant électrode interne 16, Par conséquent, la 2472187. surface interne de la couche formant électrode interne 16 est en proche contact avec la première couche d'électrolyte solide 14 qui est essentiellement du même matériau que la seconde couche d'électrolyte solide 18 se trouvant sur la surface externe de cette couche formant électrode 16. Dans les éléments détectant l'oxygène traditionnels proposés jusqu'à maintenant, d'un type analogue, il n'y a pas de couche correspondant à la première couche d'électro- lyte solide 14 de la figure 1, ainsi la couche de blindage 12 est en contact direct avec la surface interne de la couche formant électrode interne 16 tandis que la couche d'électrolyte solide 18 couvre la surface externe de cette même couche 16. La céramique de la couche de blindage 12 diffère, par son coefficient de dilatation thermique> du matériau métallique de la couche formant électrode 16 et de l'électrolyte solide 18 par dessus, ainsi la couche formant électrode 16 a tendance à se séparer de la couche de blindage 12 pendant l'utilisation de l'élément détectant l'oxygène dans des atmosphères de gaz chauds,en particulier si la température des gaz fluctue fortement. Dans l'élément 10 selon l'invention, il n' y a prati- quement pas de différence de coefficient de dilatation thermique entre les deux couches d'électrolyte solide 14 et 18 se trouvant respectivement sur les surfaces interne et externe de la couche formant électrode interne 16 et, en outre, ces deux couches d'électrolyte solide 14 et 18 sont en proche contact l'une avec l'autre dans la région marginale (14a). En d'autres termes, la couche formant électrode interne 16 est totalement noyée dans une couche d'électrolyte solide homogène '4 + 18. Par consé- quent, peu de contrainte se développe dans la couche formant électrode interne 16 pendant l'utilisation de l'élément détectant l'oxygène 10 dans des atmosphères de gaz chaudset par conséquent, la couche formant électrode interne 1l n'a pas tendance à se séparer des surfaces des couches d'électrolyte solide 14 et 18 même si l'élément est utilisé dans des gaz d'échappement d'un moteur 2472187. d'automobile qui s'écoulent à des vitesses considérable- ment élevées et présentent de fortes fluctuations de température. La force d'adhérence entre la couche de blindage 12 et la première couche d'électrolyte solide 14 est plus importante que la force d'adhérence entre la même couche de blindage et une couche formant électrode en métal, parce que l'électrolyte solide 14 est également en céramique. La force d'adhérence entre ces deux couches 12 et 14 peut être rendue maximale en formant ces deux couches 12 et 14 en les plaçant d'abord l'une sur l'autre à un état non cuit puis en soumettant les deux couches 12 et 14 à un processus simultané d'agglomération, au cours duquel il se produit une diffusion des particules de céramique de r chaque couche 12, 14 dans la couche opposée 14, 12 avec augmentation résultante de l'aire effective de la face de contact entre les deux couches agglomérées 12 et 14. On peut réaliser une force d'adhérence encore plus importante entre deux couches d'électrolyte solide 14 2() et 18 qui ne diffèrent pasessentiellement l'une de l'autre par leur composition chimique. Habituellement, on utilise le même matériau d'électrolyte solide pour ces deux couches 14 et 18. Cependant, il est possible que les électrolytes solides des deux couches 14 et 18 comprennent la même sorte d'oxyde de conducteur de l'ion oxygène (comme ZrO2) et le même oxyde stabilisant (comme Y203), mais diffèrent par la quantité de l'oxyde stabilisant (comme 3% en mole dans une couche et 5% en mole dans l'autre) ou soient composés du même oxyde conducteur de l'ion oxygène mais en utilisant des sortes différentes d'oxyde de stabilisation (comme Y203 pour une couche et CaO pour l'autre), tant que les deux électrolytes solides sont pratiquement semblables par leur coefficient de dilatation thermique. Il est préférable de former ces deux couches d'électrolyte solide 14 et 18 par un processus d'aggloméra- tion simultantc--our les mêmes raisons que ce que l'on a décrit ci-dessus pour la couche de blindage 12 et la pre- mière couche d'électrolyte solide 14. En conséquence, il est préférable de produire la structure à plusieurs couches de l'élément détectant l'oxygène 10 en plaçant d'abord les cinq couches 12, 14, 16, 18 et 20 (et également la couche de protection 22 si elle est appropriée) les unes au- dessus des autres à un état non cuit (non encore aggloméré) puis en agglomérant toutes les couches simul- tanément par un processusde cuisson. La figure 2 illustre l'application d'un élément détec- tant l'oxygène selon l'invention à un dispositif pour détecter le rapport air/carburant d'un mélange air-carburant fourni à un moteur à combustion interne, en détectant la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement. Les principes fondamentaux de ce détecteur du rapport air/ carburant sont révélés dans les brevets US nO 4 207 159 et 4 224 113 mais les éléments détectant l'oxygène de ces brevets US ne comprennent pas la couche d'électrolyte solide correspondant à la première couche d'électrolyte solide 14 selon la présente invention. Dans l'élément détectant l'oxygène 10 de la figure 2, la seconde couche d'électrolyte solide 18 et les deux couches formant électrodes 16 et 20 ont une structure microscopiquement poreuse perméable aux, molécules de gaz, tandis que la couche de blindage 12 a une structure serrée ou étanche imperméable aux gaze La première -couche d'électrolyte solide 14 peut être soit poreuse ou non poreuse. Dans ce dispositif, une source 28 de courant continu est reliée aux couches formant électrodes interne et externe 16 et 20 de l'élément 10, en parallèle avec le dispositif de mesure de tension 26 pour forcer un courant continu et constant d'une intensité déterminée de façon appropriée (comme environ 10 pA) à s'écouler dans la seconde couche d'électrolyte solide 18 entre les deux couches formant électrodes 16 et 20 afin de provoquer ainsi un taux approprié de migration des ions oxygène à travers cette couche d'électrolyte solide 18, à partir de l'une des deux couches formant électrodes 16, 20 2402187. vers l'autre 20, 16. Par suite de l'effet joint de la migration des ions oxygène et de la diffusion des molécules d'oxygène à travers les micropores de la couche d'électro- lyte solide 18, une pression partielle d'oxygène de référence d'une grandeur appropriée peut s'établir à l'interface entre la couche formant électrode interne 16 et la seconde couche d'électrolyte solide 18. Par exemple, si le moteur fonctionne avec un mélange pauvre ayant un rapport air/carburant supérieur au rapport stoechiométrique, le courant continu est forcé à s'écouler dans la couche d'électrolyte solide 18 de la couche formant électrode externe 20 vers la couche formant électrode interne 16 afin d'établir ainsi et de maintenir une pression partielle d'oxygène d'une grandeur relativement faible à l'interface ci-dessus mentionnée dans l'élément 10. L'existence de la première couche d'électrolyte solide 14 n'affecte pas la fonction de la cellule de concentration d'oxygène constituée de la seconde couche d'électrolyte solide 18 et des deux couches formant électrodes 16 et 20. Comme cela est décrit dans le brevet US nO 4 224 113, le dispositif de la figure 2 permet de détecter des valeurs réelles du rapport air/carburant d'un mélange fourni au moteur, sans devoir utiliser aucune source supplémentaire pour une pression partielle d'oxygène de référence. La figure 3 montre un élément détectant l'oxygène A également selon un mode de réalisation de l'invention. Cet élément 1OA est fondamentalement semblable à l'élément de la figure 1 et, comme seule modification de construction, on y emploie une couche formant électrode interne 16A en forme de grille ayant un certain nombre d'ouvertures 17 à la place de la couche formant électrode interne 16 formée uniformément de l'élément 10 de la figure 1. La couche formant électrode 16A en forme de grille est employée afin de permettre aux deux couches d'électrolyte solide 14 et 18 de venir en contact l'une avec l'autre, non seulement par les régions marginales 14a 2472187. mais également par les ouvertures 17 de la couche formant électrode 16A, en remplissant les ouvertures 17 de l'électrolyte solide pendant la formation de la seconde couche d'électrolyte solide 18 (ou de la première couche 14). En conséquence naturelle, la couche formant électrode interne 16A est encore plus solidement maintenue en position fixe par les deux couches d'électrolyte solide 14, 18,ce qui abaisse encore la possibilité de la séparation de l'une des deux couches 14, 18. Dans la production de :0 cet élément 10A,il est particulièrement souhaitable de former au moins les deux couches d'électrolyte solide 14, 18 et la couche formant électrode interne 16: en employant un processus d'agglomération simultanée. Bien entendu, l'élément détectant l'oxygène IOA de la figure 3 peut être utilisé dans le dispositif de détection du rapport air/carburant représenté sur la figure 2. La figure 4 montre une autre modification de l'élément détectant l'oxygène IOA de la figure 3. En effet, l'élément "O détectant l'oxygène 10B de la figure 4 comprend un élément réchauffeur 30 qui est soit un fil fin ou une pellicule mince en un métal électriquement résistif noyé dans la couche de blindage 12. En 32 sont indiqués des conducteurs pour amener un courant de chauffage à l'élément réchauffeur 30. A d'autres points de vue, cet élément 10B est identique à l'élément 10A de la figure 3. Comme cela est illustré, l'élément détectant l'oxygène 1OB peut également être utilisé et est tout à fait approprié au dispositif de détection du rapport air/carburant décrit en se référant à la figure 2. L'électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène possède une propriété inhérente selon laquelle, à des températures relativement basses, la conductivité des ions oxygène dans la seconde couche d'électrolyte solide 18 devient si faible que l'élément détectant l'oxygène ne peut pas bien fonctionner. Par conséquent, il est nécessaire de prévoir un élément détectant l'oxygène selon l'invention avec un moyen chauffant si l'on veut utiliser cet élément même dans des atmosphères de gaz à relativement basse température.par exemple dans le cas de la détection de rapport air/carburant d'un moteur à combustion interne même pendant sa hase de démarrage alors que la température des gaz d'échappement n'est pas suffisamment élevée. Dans un tel cas, l'élément réchauffeur 30 sera étudié de façon à maintenir la seconde couche d'électrolyte solide 18 à une température de l'ordre de 500-700WC. Bien entendu, le réchauffeur 30illustré sur la figure 4 n'est pas limité à l'élément 1OA de la figure 3 mais peut également être prévu sur l'élément 10 de la figure 1. La figure 5 montre un élément détectant l'oxygène 10C, également selon un mode de réalisation, qui est fondamenta- lement semblable à l'élément 10A de la figure 3 à l'excep- tion que la couche formant électrode externe 20 formée uniformément sur la figure 3 est remplacée par une couche formant électrode externe 20A en forme de grille ayant un certain nombre d'ouvertures 21, remplies du matériau céramique de la couche de protection 22. Avec cette modifi- cation, la couche formant électrode externe 20A est plus solidement maintenue en position fixe et en conséquence, elle peut moins se séparer de la seconde couche d'électro- lyte solide 18. Cet élément 10C peut également s'appliquer au détecteur du rapport air/carburant illustré sur les figures 2 et 4. On comprendra que la couche formant électrode externe 20A en forme de grille selon la figure 5 peut également être employée dans l'élément 10 de la figure 1 et/ou elle peut être utilisée conjointement avec le réchauffeur 30 de la figure 4. La couche de blindage 12 dans un élément détectant l'oxygène selon l'invention est habituellement faite en une céramique telle que de l'alumine, de la mullite, du spinelle, de la forstérite, ou de la stéatite, et il est également possible d'utiliser un cermet, c'est-à-dire un mélange collé ou lié d'un matériau céramique et d'un métal. La couche de blindage 12 devant servir de substrat de l'élément détectant l'oxygène est produite, par exemple, en agglomérant une feuille à l'état vert préparée en moulant ou en extrudant une composition à l'état humide contenant une matière première pulvérulente pour une céramique choisie, comme composant principal, en agglomérant un matériau pulvérulent formé à la presse ou en usinant une plaque agglomérée en une céramique choisie. Dans le cas o la seconde couche d'électrolyte solide 18 peut servir de substrat, la couche de blindage 12 peut être formée en une couche relativementrmnce en forme de pellicule, 0. par exemple, par une technique de dépôt physique comme une pulvérisation, par pulvérisation au plasma ou par les étapes d'imprimer une pCte coEtenantunematière prmIèrede céramicpe pulvérulene sur le substrat puis en agglomérant la couche de pdte imprimée. 3 Le matériau pour chaque couche d'électrolyte solide 14, 18 peut être choisi parmi des matériaux formant électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène pour des capteurs d'oxygène traditionnels du type à cellule de concentration. On peut citer, comme exemples, ZrO2 stabilisé avec CaO, Y203, SrO, MgO, ThO2, W03 ou Ta203; Bi20O stabilisé avec Nb205, SrO, W03, Ta205 ou Y203; et Y 203 stabilisé avec ThO2 ou CaO. L'importance de l'identité essentielle entre les matériaux des première et seconde couches d'électrolyte solide 14 et 18 dans la présente invention est telle que décrite précédemment. Si la couche de blindage 12 doit servir de substrat, chaque couche d'électrolyte solide 14, 18 peut avoir la forme d'une couche mince en pellicule formée par une technique de dépôt physique comme une pulvérisation ou :0 un placage d'ions ou par un procédé comprenant les étapes d'imprimer une pAte contenant un matériau d'électrolyte solide pulvérulent sur le substrat 12 ou sur la couche d'électrode interne puis en cuisant le substrat o est appliquée la pdte. Dans le cas o la seconde couche d'électrolyte solide 18 doit servir de substrat, cette couche 18 peut être produite, par exemple, par aggloméra- tion d'un matériau pulvérulent formé à la pressesou agglomération d'une feulle à l'état vert contenant un matériau d'électrolyte solide pulvérulent. Les couches formant électrodes interne et externe 16 (16A), 20 (20A) sont faites en un matériau électronique- ment conducteur choisi parmi des matériaux d'électrodes connus comme étant utiles pour des capteurs d'oxygène à électrolyte solide traditionnels. On peut citer comme exemple des métaux du groupe platine, qui catalysent les réactions d'oxydation des hydrocarbures, l'oxyde de carbone et autres,comme Pt, Pd, Ir, Ru, Rh et Os, y compris les alliages de ces métaux du groupe platine et les alliages d'un métal du groupe platine avec un métal de base; et certains autres matériaux métalliques comme Au, Ag et SiC qui ne catalysent pas les réactions d'oxyda- tion ci-dessus. Il est également possible d'utiliser un cermet contenant l'un des métaux ci-dessus et une céramique, de préférence un oxyde servant de composant principal des couches d'électrolyte solide 14, 18 dans le même élément détectant l'oxygène, en particulier pour l'électrode interne 16 (16A) afin d'obtenir une force d'adhérence encore améliorée de cette couche formant électrode en cermet avec les couches d'électrolyte solide 14, 18. Pour un élément détectant l'oxygène à utiliser à la façon représentée sur la figure 1, de préférence la couche formant électrode interne 16 (16A) est formée en un mélange électroniquement conducteur d'un métal et de son oxyde, comme Ni-NiO, Co-CoO ou Cr-Cr203, qui sert de source de la pression partielle d'oxygène de référence sur cette couche formant électrode 16 (16A) dans cet élément détectant l'oxygène 10. Chaque couche d'électrodes 16 (16A), 20(20A) est formée sur une couche d'électrolyte solide-14 ou 18, par exemple, par une technique de dépôt physique comme une pulvérisation ou une évaporation sous vide, par une technique électrochimique représentée par un placage ou 32 par impression d'une pâte contenant un matériau pulvérulent d'électrode suivie d'une cuisson de la couche de pàte imprimée. Pour la couche de protection 22, on peut utiliser une céramique comme de l'alumine, du spinelle, de la mullite ou du zirconate de calcium. La couche protectrice poreuse 22 peut être produite, par exemple, par pulvérisation ou vaporisation de plasma, par pulvérisation, par impression d'une pdte contenant une matière première de céramique choisie (ou application de la pâte par une technique différente) et cuisson subséquente de la couche de pâte imprimée, ou par des étapes consistant à immerger l'élément détectant l'oxygène dans une bouillie d'un matériau pulvérulent choisi, à sécher la bouillie adhérant à l'élé- ment puis à cuire l'élément ainsi traité. On peut citer, comme métaux électriquement résistifs typiques à utiliser pour l'élément réchauffeur 30, Pt, W et Mo. Le noyage de l'élément réchauffeur 30 dans la couche de blindage 12 peut être obtenu, par exemple, en fabriquant la couche de blindage 12 en collant face-à-face deux feuilles avec interposition d'un fil en métal ou en formant, au préalable, une couche mince en métal sur l'une des deux feuilles par impression d'une pâte de métal sur cette feuille. Exemple 1. Les figures 6A à 6G illustrent un procédé employé dans cet exemple pour produire un élément détectant l'oxygène 40 ayant fondamentalement la construction représentée sur les figures 1 et 2, et étudié afin de servir d'élément d'un détecteur du rapport air/carburant du type illustré sur la figure 2. En se référant aux figures 6A à 6C, une feuille verte >0 d'alumine 41 (formée d'une composition à base d'alumine humide,-de 5 x 9 mm de large et 0,7 mm d'épaisseur), et une autre feuille verte d'alumine 43 semblable. par son matériau et ses dimensions,à la première feuille 41, mais traversée de deux orifices 43a et 43b (0,6 mme diamètie)otété utilisées pour constituer une couche de blindage 42, devant être cuites en un stade ultérieur pour devenir un organe de structure de base de l'élément détectant l'oxygène 4-0! Comme on peut le voir sur la figure 6A, deux fils de platine de 0,2 mm furent partiellement placés sur la feuille d'alumine 41. Alors, la feuille percée 43 fut placée sur la première feuille 41 de façon que les bouts des deux fils 45 soient placés juste en dessous des deux orifices 43a et 43b respectivement, comme on peut le voir sur la figure 6C, et l'on fit adhérer l'une à l'autre les deux feuilles 41, 43 à cet état, par application d'une pression de l'ordre de 9,81 bars pour donner une couche de blindage 42, ayant déjà été pourvue de filsconducteurs:5 mais sans être encore cuite. Une pàte d'électrolyte solide fut préparée en dispersant uniformément 70 parties en poids de ZrO2-Y203 pulvérulent (95:5 en rapport molaire) dans 30 parties en poids d'une laque comprenant un liant de résine et un solvant organique. La pâte fut appliquée sur une surface externe (la surface externe de la feuille percée 43) de la couche de blindage non cuite 42 par une technique d'impression à l'écran afin de former une couche de pâte comme cela est indiqué sur la figure 6C par la zone hachurée. Le séchage de cette couche de pâte donna une couche d'électrolyte solide non cuite 44, ayant 10-12 j d'épaisseur. Alors, une pâte de platine, dispersion de 70 parties en poids de poudre de platine dans 30 parties en poids -5 d'une laque, fut imprimée sur la surface externe de la couche d'électrolyte solide non cuite 44 selon le motif indiqué sur la figure 6D par la zone hachurée. Une région marginale 44a de la couche d'électrolyte solide 44 fut laissée non couverte sensiblement sur tout le pourtour o30 de la couche de pâte en platine résultante, bien que cette couche de pte so-t forcée à s'étendre localement jusqu'à l'un des deu: orifices 43a de la couche de blindage 42 pour remplir ce trou 43a de la pite de la platine. Cette couche de pè%e de platine fut séchée pour obtenir une -5 couche formant 8lectrode interne 46, no:- cuite et ayant, dans cet état, 6-7 j d'épaisseur. En se référant à la figure 6E, la p&te d'électrolyte solide ci-dessus mentionnée a été imprimée sur a surface externe de la couche formant électrode interne non cuite 46 afin de couvrir la région marginale 44a de la première couche d'électrolyte solide L4 également au moyen de cette pare comme cela est indiqu6 par la zone hachurée. Le séc'ae de la couche de e ainsi formée donna une couche d' lectrolyte solide.--3 nayaant pas encore été cuite et ayant, dans cet état, 20-22 M d'épaisseur. Par suite, la couche formant électrode interne non cuite 46 était sensiblement totalement (à l'exception de la partie allongée -0 s'étendant jusqu'à!'orifice 43a:cette partie peut être considérée comme faisant partie d'un conducteur) enfermée par les deux couches d'électrolyte solide 44 et 48. Ensuite, la ?a de platine ci-dessus mentionnée fut imprimée sur la su:.face externe de la couche d'électro- ly1te solide non cuit- 4C selon le motif indiqué sur la figure 6F par la zone hachurée, puis on sécha, pour former une couche formant électrode externe 50 non cuite et, dans cet état, ayant une épaisseur de 6-7 p. A cette étape, la couche de pâte de platine D0 s'étendait localement jusqu'à l'orifice 43b de la couche de blindage 42 pour remplir cet orifice l3b de la pâte de platine. Alors, l'article en cinq couches à l'état de la figure 6F fut totalement soumis à un processus de cuisson, effectué dans l'air atmosphérique pendant 2 heures à une température de 1500 C afin d'obtenir une agglomération simultanée des cinq couches 42, 44, 46, 48 et 50. Par ce processus de cuisson, la couche de blindage 42 devint une plaque en céramique rigide (alumine) ayant une structure étanche et imperméable aux gaz, tandis que chacune des :,o deux couches d'électrolyte solide 44, 48 et des deux couches formant électrodes 46, 50 devint microscopiquement poreuse et perméable aux molécules de gaz. En se référant à la figure 6G, la production de l'élément détectant l'oxygène 40 fut complétée par pulvé- risation ou vaporisation au plasma d'une poudre de zircona- te-calcium (CaO-Zro2) sur les surfaces externes avant de l'élément cuit de la figure 6F afin de former une couche protectrice poreuse et perméable aux gaz 52 de 80 à 100 f d'épaisseur. On fabriqua une sonde utilisable dansla pratique pour un détecteur du rapport air/carburant, telle que celle illustrée sur la figure 7, en utilisant l'élément détectant l'oxygène 40 de la figure 6G. L'élément 40 fut monté sur une tige d'aluminium 56 en utilisant un ciment de céramique. La tige 56 était formée avec deux alésages axiaux à travers lesquels les fils conducteurs 45 de l'élément 40 s'étendaient vers l'extérieur. La tige d'alumine 56 s'adaptait très précisément dans un support tubulaire 58 en acier inoxydable, et un capot en acier inoxydable 60 ayant des ouvertures 61 fut soudé à l'extrémité avant du support 58 afin d'enfermer l'élément détectant l'oxygène 40. Un tube en acier inoxydable 64 fut soudé à l'extrémité arrière du support 58 et un écrou 66 pour fixation du support 58, par exemple, au tuyau d'échappement d'une automobile, fut fixé autour de ce tube 64 et soudé à l'extrémité arrière du support 58 et à la surface externe du tube 64. Les fils conducteurs 45 traversaient ce tube 64, et une partie extrême avant de ce tube 64 fut remplie d'un agent d'étanchéité de caoutchouc synthétique 68, la partie restante étant remplie d'un isolateur en céramique 69,essentiellement de la poudre d'alumine. Ce détecteur du rapport air/carburant fut soumis à un essai d'évaluation comme on le décrira ci-après. Exemple 2. En se référant aux figures 8A à 8C, on produisit,. dans cet exemple, un élément détectant l'oxygène 40A ayant fondamentalement la construction représentée sur la figure 3 et étudié pour servir d'élément d'un détecteur du rapport air/carburant du type indiqué sur la figure 2. La couche de blindage en alumine non cuite 42 repré- sentée sur la figure-.8A fut. préparée en assemblant les deux feuiIs vertes d'alumine 41, 43 et deux fils en platine décrits à l'exemple 1 par le même processus qu'à l'exemple 1, et une couche d'électrolyte solide non cuite 44 fut formée sur la couche de blindage non cuite 42 en utilisant la pâte d'électrolyte solide décrite à l'exemple 1 afin d'avoir un-e épaisseur de 10-12 p à l'état séché. Alors, la pâ-te de platine décrite à l'exemple 1 fut appliquée sur la surface externe de la couche d'électrolyte solide non cuite 44 par une technique d'impres- sion à l'écran afin de former une couche de pâte selon un motif en forme de grille comme cela est indiqué sur la figure 8A par la zone hachurée. Cette couche de pâte fut forcée à s'étendre localement jusqu'à l'orifice 1-'a de la couche de blindage 42 afin de remplir cet orifice 43a de la pàte de platine. Dans ce processus d'impression, une région marginale 44a de la couche d'électrolyte solide 44 fut laissée non couverte. Le séchage de la couche de pâte de platine donna une couche formant électrode interne 46A en forme de grille ayant une multiplicité d'ouvertures 47. A l'état séché et non cuit, cette couche 46A avait 6-7 p d'épaisseur. En se référant à la figure 8B, une autre couche d'électrolyte solide 48 fut formée sur la couche d'électrode non cuite 46A par impression de la pâte d'électrolyte solide ci-dessus mentionnée afin de couvrir la surface externe de la couche formant électrode 46A et la région marginale 44A de la première couche d'électrolyte solide 44 et de remplir en même temps les ouvertures 47 de la couche formant électrode '%6A en forme de grille, en séchant ensuite la couche de pDte résultante. A l'état sec et non cuit, cette couche d'électrolyte solide 48 avait 20-22 p d'épais- seur. Alors, la pa de platine ci-dessus fut imprimée o sur la surface externe de la couche d'électrolyte solide non cuit 40 comme cela est indiqué sur la figure 8B par la zone hachurée 50. Dans ce processus d'impression, la couche de pr. de platine 50 fut forcée à s'étendre loca- lement jusqu'à l'orifice 45b dans la couche de blindage 42 >35 pour remplir cet orifice 4Db de la p-te de platine. Après séchage, cette couche de pt+,e, c'est-à-dire la couche formant électrode externe non cuite 50 avait 6-7 p d'épaisseur. Ensuite, une pâte d'alumine préparée en dispersant parties en poids de poudre d'alumine, ayant été utilisée pour la préparation de la couche de blindage 42, dans 30 parties en poids de laquefut imprimée sur les surfaces externes du coté avant de l'article à plusieurs couches de la.figure 8C selon un motif indiqué sur la figure 8C par la zone hachurée, puis on sécha afin de former une couche de protection 52A, non cuite. L'élément détectant l'oxygène 40A fut terminé en soumettant l'article à six couches à l'état de la figure 8C à un processus de cuission qui fut effectué dans l'air pendant 2 heures à une température de 15000C pour obtenir l'agglomération simultanée des six couches 42, 44, 46A, 48, et 52A. Par ce processus de cuisson, la couche de blindage ) 42 devint une plaque en céramique rigide (alumine) ayant une structure étanche et imperméable aux gaz, tandis que chacune des deux couches. d'électrolyte solide 44, 48 et des deux couches formant électrodes 46A, 50 ainsi que la couche de protection 52A devirrent microscopiquement L( poreuse et perméable aux gaz. Un détecteur du rapport air/carburant ayant la construction représentée sur la figure 7 fut également fabriqué en utilisant l'élément détectant l'oxygène 40A de la figure 8C. Référence 1 Pour la comparaison dans l'essai d'évaluation ci- dessus mentionné, un élément détectant l'oxygène ne répondant pas à la présente invention, a été produit en omettant la formation de la première couche d'électrolyte solide 14 du procédé employé à l'exemple 1. En se référant à la figure 9A, la p te de platine utilisée dans les exemples 1 et 2 fut imprimée sur la surface de la couche de blindage non cuite 42 qui avait été préparée par le processus décrit à l'exemple 1, afin de former une couche de ipte selon le motif indiqué par la zone hachurée, avec une extension jusqu'à l'orifice 43a de la couche de blindage 42 pour remplir cet orifice 43a de la pâte. Cette couche de pote fut séchée pour donner une couche formant électrode interne 76 non encore cuite et ayant, à cet état, 6-7 i d'épaisseur. Alors,une une couche d'ëIeceiyte solide 78 représentée sur la figure 9B fut formée afin de couvrir la couche formant électrode non cuite 76 sensiblement totalement, et également la surface externe de la couche de blindage 42 dans une zone entourant le pourtour de la couche formant électrode 76, en employant une prtte d'électrolyte solide et le procédé d'impression utilisa à l'exemple 1 pour former ainsi la seconde couche d'électrolyte solide 78. A l'état sec mais non cuit, cette couche d'électrolyte solide 78 avait 20-22 p d'épaisseur. Ensuite, une couche formant électrode externe 80 telle que représentée sur la figure 9C fut formée sur la couche d'électrolyte solide non cuite 78 en utilisant la pBe de platine ci-dessus et le processus décrit pour la figure 6F de l'exemple 1. A l'état sec mais non cuit, cette couche 80 avait 6-7 f d'épaisseur. Ensuite, l'article en quatre couches à l'état de la figure 9C fut soumis au même processus de cuisson que celui accompli à l'exemple 1 (1500 C, 2 heures) pour obtenir une agglomération simultanée des quatre couches 42, 76, 78 et 80. Par suite, la couche de blindage 42 devint une plaque en céramique rigide ayant une structure imper- méable aux gaz tandis que la couche d'électrolyte solide 78 et chacune des couches formant électrodes 76 et 80 devint microscopiquement poreuse et perméable aux gaz. La production d'un élément détectant:l'oxygène 70 représenté sur la figure 9D a été complétée en formant une couche protectrice poreuse 82, identique à la couche protectrice 52 formée à l'exemple 1 par le matériau (zirconate-calcium), le procédé de formation (pulvérisation ou vaporisation de plasma) et l'épaisseur (80-100) Référence 2. Egalement pour la comparaison, on produisit un élément détectant l'oxygène non en rapport avec l'invention, en omettant la formation de la première couche d'électrolyte solide 44 du procédé employé à l'exemple 2. En se r.éférant,à la figure 10A, une couche d'électrode interne en forme de grille 76A a été formée sur la couche de blindage non cuite 42 préparée selon l'exemple 1 par le processus de formation d'électrodes décrit en se référant à la figure 9A à l'exception du changement du motif d'impression. A l'état sec mais non cuit, la couche d'électrode 76A avait 6-7 p d'épaisseur. Ensuite, une couche d'électrolyte solide 78 comme on peut le voir sur la figure 10B, fut formée par le processus décrit en se référant à la figure 9B, en prenant soin de remplir les ouvertures 77 de la couche d'électrode non cuite 76A au moyen de la prie d'électrolyte solide. A l'état sec mais non cuit, cette couche d'électrolyte solide 78 avait 20-22 p d'épaisseur. Ensuite, la formation d'une couche formant électrode externe correspondant à la couche 80 de la figure 9C, le processus de cuisson pour obtenir l'agglomération simultanée de la couche de blindage, de la couche d'électro- lyte solide et des deux couches d'électrodeset la formation d'une couche protectrice poreuse furent accomplis séquentiellement exactement selon les étapes de la référence nbl décrites en se référant aux figures 9C et 9D. Essai d'évaluation Les éléments détectant l'oxygène des exemples 1 et 2 et-des références n01 et 2 ont été testés sous forme du détecteur du rapport air/carburant de la figure 7. Pour chacune de ces quatre sortes d'éléments détectant l'oxygène, cinq échantillons furent soumis au même essai, L'essai était un essai d'endurance. Un moteur à essence d'automobile fut monté sur un dispositif d'essai au banc, et chaque échantillon des détecteurs du rapport air/carburant de la figure 7 fut attaché au tuyau d'échappement du moteur afin de permettre aux gaz d'échappe- ment de s'écouler et de traverser l'intérieur du capot ouvert 60 du détecteur. Le moteur était alimenté en un mélange air-carburant dont le rapport air/carburant était 24721 87 quelque peu plus faible que le rapport stoechiométrique, et fonctionnait en condition de pleii1úgaz. Du fait de l'e mploi d'un mélange riche en carburant, les gaz d'échappe- * ment étaient à une très faible concentration d'oxygène et contenaient environ 5% d'oxyde de carbone. La tempéra- ture des gaz d'échappement à l'emplacement du détecteur du rapport air/carburant était constamment de l'ordre de 8300C. Une source de tension continue et constante fut reliée atucconducteurs 45 du détecteur du rapport air/ carburant afin de forcer un courant constant d'une intensité prédéterminée à s'écouler dans la couche d'électrolyte solide entre les deux couches formant électrodoede l'élément détectant l'oxygène, de la couche formant électrode interne vers la couche formant électrode externe pour établir ainsi une pression partielle d'oxygène de référence constante d'une grandeur relativement importante,à l'interface entre la couche formant électrode interne et la couche d'électro- lyte solide, et un voltmètre fut relié entre les deux conducteurs 45 pour mesurer la tension de sortie développée par l'élément détectant l'oxygène exposé aux gaz d'échap- pement. Pendant un stade initial de l'essai d'endurance, chaque échantillon du détecteur du rapport air/carburant produisit une tension stable de sortie indiquant avec précision le rapport air/carburant du mélange amené au moteur. Cependant, d'abord la sortie des échantillons comprenant l'élément détectant l'oxygène 70 produit à la référence n01 devint instable, et après avoir ensuite contintél'essai d'endurance pendant 50 heures, on découvrit qu'une séparation s'était produite entre la couche d'électrode interne 76 et la couche de blindage 42 dans chacun des cinq échantillons de ce type d'élément détectant l'oxygène 70. Les échantillons comprenant l'élément détectant l'oxygène de la référence n02 présentèrent une meilbure endurance, mais après continuation de l'essai d'endurance pendant 200 heures, on confirma que la séparation s'était produite entre la couche formant élec- trode interne (en forme de grille) 76A et la couche de blindage 42 dans chacun des cinq échantillons. Au contraire, tous les échantillons comprenant l'élément détectant l'oxygène 40 de l'exemple 1 ou l'élément 40A de l'exemple 2 continuèrent à présenter une fonction stable même après écoulement de 200 heures à partir du début de l'essai d'endurance. On confirma que la couche formant électrode interne 46 ou 46A de chaque échantillon restait en proche contact avec les couches d'électrolyte solide interne et externe 44 et 48, sans séparation appréciable entre elles. Pour les échantillons comprenant l'élément 40A de l'exemple 2, il n'y eut aucune séparation entre la couche formant électrode interne 46A en forme de grille et chacune des deux couches d'électrolyte solide 44 et 48 même lors d'un examen après continuation de l'essai d'endurance pendant 250 heures. Bien entendu ltinvention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalentes techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles- ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S ___________________________ 1. Elément détectant l'oxygène du type à cellule de concentration d'oxygène utilisant un électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène, caractérisé en ce qu'il comprend: une couche de blindage (12) en un matériau de céramique; une première couche d'un électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène (14) disposée sur et en proche contact avec une surface majeure de ladite couche de blindage; une couche formant électrode interne (16) disposée sur et en proche contact avec la surface externe de ladite première couche d'électrolyte solide; une seconde couche d'un électrolyte solide conducteur de l'ion oxygène (18) disposée sur la surface de ladite première couche d'électrolyte solide (14) afin de couvrir de très près ladite couche formant électrode interne (16) sensiblement totalement; et une couche formant électrode externe (20) disposée- sur et en proche contact arec la surface externe de ladite seconde couche d'électrolyte solide (18); ladite seconde couche d'électrolyte solide (18) et lesdites couches formant électrodes interne et externe (16, 20) constituant une cellule de concentration d'oxygène, le matériau de ladite première couche (14) étant au moins essentiellement le même que celui de ladite seconde couche (18). 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche formant électrode interne (16) précitée est formée de façon qu'une région marginale (14a) de la première couche d'électrolyte solide (14) précitée soit laissée non couverte sensiblement sur tout le pourtour de ladite couche (16), la seconde couche d'électrolyte solide (18) précitée étant formée de façon que sa région marginale soit en proche contact avec ladite région marginale (14a) de ladite première couche. 3. Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau de la seconde couche d'électrolyte solide (18) précitée se compose d'une quantité majeure d'un oxyde d'un métal conducteur de l'ion oxygène comme composant principal et d'une quantité mineure d'au moins un oxyde de stabilisation, le matériau de la première couche d'électrolyte solide (14) précitée contenant une quantité majeure dudit oxyde d'un métal conducteur de l'ion oxygène comme composant principal et une quantité mineure dudit oxyde de stabilisation. 4. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau de la première couche d'électrolyte solide (14) précitée est le même-que celui de la seconde couche d'électrolyte solide (18) précitée également pour la proportion de l'oxyde d'un métal conducteur de l'ion oxygène à l'oxyde de stabilisation. 5. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau de la première couche d'électrolyte solide (14) précitée est différent de celui de la seconde couche d'électrolyte solide (18) précitée par la proportion de l'oxyde d'un métal conducteur de l'ion oxygène à l'oxyde de stabilisation, 6. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des couches formant électrodes interne et externe est une couche en forme de grille (16A, 20A) ayant un certain nombre d'ouvertures (17, 21), lesdites ouvertures étant remplies du matériau d'une couche (14, 18, 22) adjacente à ladite couche en forme de grille (16A, 20A). 7. Elément selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la couche formant électrode interne précitée est en forme de grille (16A) ayant un certain nombre d'ouvertures (17), l'une des première et seconde couches d'électrolyte solide (14, 18) précitées étant formée afin de faire intrusion et de remplir lesdites ouvertures (17). 18. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins la couche formant électrode interne (16) précitée ou la couche formant électrode externe (20) précitée est faite en un cermet qui se compose essentielle- ment d'un métal et de l'oxyde d'un métal conducteur de l'ion oxygène précité. 9. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins la couche de blindage (12) précitée, la première couche d'électrolyte solide (14) précitée, la couche formant électrode interne (16) précitée et la seconde couche d'électrolyte solide (18) précitée sont formées par les étapes de disposer lesdites couches les unessur les autres tandis que chacune desdites quatre couches est àun état non cuit et de faire cuire lesdites couches à l'état multicouche pour obtenir l'agglomération simultanée desdites quatre couches. 10. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de blindage (12) précitée est formée assez épaisse pour servir d'organe de structure de base dudit Lément, chacune des première et seconde couches d'électrolyte solide (14, 18) précitées et des couches formant électrodes interne et externe (16, 20) précitées étant une couche mince en forme de pellicule. 11. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un élément réchauffeur électrique (30) noyé dans la couche de blindage (12) précitée. 12. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 ou 11, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une couche de protection (22) poreuse et perméable aux gaz formée en une céramique et qui couvre au moins les surfaces externes de la couche formant électrode externe (20) précitée et de la seconde couche d'électrolyte solide (18) précitée. 13. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la seconde couche d'électro- lyte solide (18) précitée et les couches formant électrodes interne et externe (16, 20) précitées ont une structure microscopiquement poreuse et perméable aux gaz, la couche de blindage (12) précitée ayant une structure étanche imperméable aux gaz. 14. Elément selon la revendication 13, caractérisé en ce que chacune des couches formant électrodes interne et externe (16, 20) précitées est faite en un métal pouvant catalyser les réactions d'oxydation des hydrocarbures et de.1'oxyde de carbone. 15. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche formant électrode interne (16) précitée est faite en un mélange électroniquement conducteur d'un métal et d'un oxyde dudit métal, ledit mélange ayant pour fonction de produire une pression partielle d'oxygène de référence dans ledit élément. 16. Dispositif pour détecter le rapport air/carburant d'un mélange aircarburant fourni à un moyen de combustion, caractérisé en ce qu'il comprend un élément détectant l'oxygène (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes et une source de courant continu (28) reliée aux couches formant électrodes interne et externe (16, 20) précitées afin de forcer un courant constant à une intensité prédéterminée à travers la seconde couche d'électrolyte- solide (18) précitée entre lesdites couches formant électrodes interne et externe pour provoquer une migration des ions oxygène à travers ladite seconde couche d'électrolyte solide de l'une desdites électrodes interne et externe vers l'autre pour établir ainsi une pression partielle d'oxygène de référence à l'interface entre ladite couche formant électrode interne (16) et la seconde couche d'électrolyte solide (18); et un moyen de mesure de tension (26) relié auxdites couches formant électrodes interne et externe (16, 20) pour mesurer la tension de sortie produite par ledit élément détectant l'oxygène.