Brevet FR2609550A1 — publié le 19880715

La présente invention concerne un détecteur ser- vant à mesurer la teneur en oxygène et notamment un détecteur à portée de mesure étendue, pouvant être utilisé pour la com- mande d'un moteur à combustion interne, et ce dans une gamme étendue allant d'une teneur faible à une teneur élevée. Dans les détecteurs stoechiométriques de l'art antérieur (qui détectent le rapport aircarburant théorique ≥ 1) ou dans des détecteurs de faibles teneurs (détectant le rapport air-carburant uniquement pour de faibles teneurs), la couche de diffusion de l'oxygène était f6rmée sur une épais- seur comprise entre 50 et 450 pm au moyen de la pulvérisation plasmatique utilisant une poudre de spinelle de magnésie. La couche de diffusion de l'oxygène possédait des propriétés tel- les que le taux de porosité était compris entre environ 5- 10 % et que le diamètre moyen des pores fins était égal à en- viron 20-50 nm conformément à une mesure exécutée avec un po- rosimètre utilisant du mercure. Cependant afin d'accroître le rendement de combustion dans une automobile, il est néces- saire de commander le rapport air-carburant sur une gamme éten- due comprise entre le côté riche, o la teneur est élevée, et le côté pauvre, o elle est faible. D'autre part, afin de mesurerla teneur en oxygè- ne sur le côté riche, il faut que la résistance vis-à-vis de la diffusion soit plus importante que celle de la couche ré- sistive de diffusion de l'oxygène, de l'art antérieur, décri- te ci-dessus. C'est-à-dire qu'une couche dense de diffusion, qui permette de commander la vitesse de diffusion des parti- cules dans les gaz non brûlés, est nécessaire pour commander le rapport air-carburant sur le côté riche. Cependant la couche de diffusion ne doit présen- ter aucune caractéristique réduisantla durée de vie du détecteur en raison d'une obstruction de pores dans la couche de diffu- sion par des impuretés présentes dans les gaz d'échappement en raison de la densification ou du retard de l'instant d'ar- rivée au niveau de l'électrode réactionnelle, qui réduit la vitesse de réponse. Jusqu'alors il n'était pas possible de satisfaire à ces conditions en modifiant uniquement l1 taux de porosité ou l'épaisseur d'une couche unique. A partir de ces considérations il a été propo- sé dans JP-A-53-13980 et JP-A-53-116896 de former la couche de diffusion sous la forme d'une structure à deux couches pos- sédant des densités différentes. Dans le premier document ci-dessus la première couche, qui est proche de l'électrode, est réalisée avec une structure dense d'alumine d'une épaisseur de 30 rm, au moyen du procédé de pulvérisation plasmatique, et la seconde couche, qui est située sur le côté extérieur, est réalisée avec une structure peu dense, sur une épaisseur de 80 Pm, au moyen du même procédé. Dans le second document, la première couche est réalisée sous la forme d'une structure peu dense d'un spinelle de magnésie, sur une épaisseur de 300 m, et la seconde couche est réalisée avec une structure dense sur une épaisseur de 2 mm. Dans le- techniques de l'art antérieur, op ne tient pas compte de la relation entre l'épaisseur ou la densi- té de la couche de diffusion et l'inertie thermique, la conductivité ou la caractéristique de réponse de cette cou- che. Dans le premier cas, un problème réside dans le fait qu'il apparait des fissures dans la couche extérieure épaisse et peu dense, sous l'effet de cycles de refroidissement et de chauffage. Dans le second cas, il est difficile de former la couche extérieure dense et épaisse et en outre ceci ne peut pas être utilisé étant donné que la résistance est trop grande et que la caractéristique de réponse est mauvaise. Le but de la présente invention est de fournir un détecteur servant a mesurer la teneur en oxygène et qui est pourvu d'une couche permettant la diffusion du gaz, four- nissant la fonction optimale de diffusion du gaz. Le but décrit plus haut peut être atteint en réa- lisant la couche de diffusion sous la forme d'une structure à deux couches, dont l'une est formée, de manière à être peu dense et relativement épaisse, par un spinelle de magnésie au moyen du procédé classique de pulvérisation plasmatique, tandis que l'autre est une couche extrêmement dense, relati- vement mince et formée au moyen du procédé d'enduction exécuté avec un sol-gel. Pour des conditions optimales, il est préférable de former la première couche, qui est plus proche de l'élec- trode, au moyen d'une pulvérisation plasmatique, sur une épais- seur de 10 à 500 m, et de former la seconde couche, qui est située sur le côté extérieur, au moyen du procédé d'enduction exécuté à l'aide d'un solgel, sur une épaisseur de 0,01 à Pm. Un détecteur agencé de cette manière peut assu- mer d'une manière satisfaisante la fonction de commande de la vitesse de diffusion, sur la base du faible taux de porosi- té de l'une des couches, en dépit de la faible épaisseur de cette couche, étant donné qu'elle est formée au moyen du pro- cédé d'enduction exécuté avec un sol-gel. Etant donné que cette couche est mince, l'épaisseur totale de la couche résistive de diffusion est maintenue faible et le nombre d'apparitions de déformations thermiques dues à la différence des coefficients de dilatation thermique de l'électrolyte à l'état solide et de la couche résistive de diffusion est faible, ce qui réduit l'apparition de fissures. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un détecteur servant a mesurer la teneur en oxygène confor- mément à la présente invention; - la figure 2 est un schéma représentant la ca- ractéristique de sortie obtenue conformément à la présente invention; - la figure 3 est un schéma permettant d'expli- quer la relation entre le rapport air-carburant et des compo- sants gazeux situés dans les gaz d'échappement; - la figure 4 est un schéma permettant d'expli- quer le principe de la commande, du type à courant limite, du rapport aircarburant - la figure 5 est un schéma permettant d'expli- quer la relation entre le courant limite et le rapport air- carburant; - la figure 6 est une vue en coupe transversale d'un élément de détection possédant une couche résistive de diffusion des gaz; - la figure 7 est un schéma servant à expliquer une couche résistive de diffusion des gaz, de l'art antérieur; - la figure 8 est un schéma permettant d'expli- quer la couche résistive de diffusion des gaz, conforme à la présente invention; - la figure 9 représente une image, obtenue au moyen du microscope électronique à balayage, de la surface d'une couche d'injection par fusion d'un spinelle de magné- sie; et - la figure 10 représente une image en coupe trans- versale, prise au microscope électronique à balayage, d'une couche en SiO2 très dense, formée au moyen du procédé d'enduc- tion exécuté avec un sol-gel. Un système de combustion pour une automobile uti- lisant un détecteur du rapport air-carburant est un système qui détecte l'état de combustion tout en mesurant la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement, et renvoie l'informa- tion ainsi obtenue à un circuit commandant la quantité d'es- sence envoyée et la quantité d'air de manière à commander le rapport de mélange de l'essence et de l'air (rapport d'excès d'air A/F). Dans la zone o le rapport air-carburantest supé- rieur à la valeur théorique 1 = 1 (A/F=14,7/1), c'est-a-dire sur le côté pauvre, presque la totalité des gaz d'échappement sont formés par du 02*et ne contiennent que très peu de CO, HC et H2, qui sont des gaz non brûlés (figure 3). Ici les molécules de 0 2 traversent la couche de diffusion et sont ionisées par la réaction catalytique intervenant au niveau de l'électrode réactionnelle extérieure de sorte que les ions oxygène se déplacent depuis le côté o sont présents les gaz d'échappement en direction de l'atmosphère (figure 4). Alors, étant donné qu'il est nécessaire de commander la vitesse de l'oxygène traversant la couche résistive de diffusion, au mo- yen de cette couche, cette couche résistive de diffusion doit posséder une certaine densité appropriée. Les atomes d'oxygè- ne qui arrivent au niveau de l'électrode réactionnelle, sont ionisés, comme indiqué précédemment, etpossédententantquesignal de sortie électrique, une caractéristique de courant limite telle qu'indiquée sur la figure 5, étant donné que la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement varie, en fonction du rapport air-carburant. On va expliquer ci-après la relation théorique (1) indiquée ci-après et donnant le courant limite 4F.Do E.S I 2 *. (1) Ip R.T 2 '' o F:constante de Faraday R:constante des gaz Do: constante de diffusion des molécules d'oxygène O2 T:température absolue E:vitesse de diffusion dans la couche résistive de dif- fusion des gaz (oxygène) :distance effective de diffusion dans la couche résis- tive de diffusion des gaz (oxygène) S:surface de l'électrode PO:pression partielle d'oxygène. 2 Cette relation (1) est bien connue etle courant limite reproduit sur la figure 5 peut être déterminé en utili- sant des valeurs de ces variables. En réunissant certaines des constantes, on peut réécrire la relation (1) sous la forme de la relation (2) suivante: Ip K -... (2) p -t C'est-à-dire que le courant limite I est déter- P miné en fonction de t qui représente la densité de la couche résistive de diffusion des gaz et en fonction de la surface S de l'électrode. Le courant limite diminue lorsque la surfa- ce S de l'électrode augmente. Cependant, étant donné qu'une trop petite surface de l'électrode influe sur la vitesse de réaction et sur la précision, elle doit être supérieure à une certaine valeur. C'est pourquoi le courant limite I est déter- P miné par la distance de diffusion effective e et par conse- quent plus j est grande, c'est-à-dire plus la couche résisti- ve de diffusion des gaz est dense, plus I est faible. C'est-à- p dire qu'un tel détecteur peut être utilisé efficacement pour la détection et la commande dans la zone située sur le côté riche. Etant donné que, sur le côté riche, la teneur en 02 est faible et que les gaz non brûlés CO,HC et H2 sont pré- sents en des quantités importantes dans les gaz d'échappement, ces gaz non brûlés traversent la couche de diffusion. Au contraire, les ions oxygène traversent l'élec- trolyte à l'état solide depuis l'atmosphère dans une direction opposée à celle observée sur le côté pauvre, et réagissent avec les gaz non brûlés sur l'électrode extérieure. Cependant, étant donné que les particules constituant les gaz non brûlés sont nettement plus petites que les molécules de 02' il n'est pas possible de commander la quantité de telles particules traversant la couche de diffusion au moyen d'une couche de diffusion de l'art antérieur et par conséquent la commande sur le côté riche devient impossible. C'est-à-dire que, pour réaliser la commande sur le côté riche, il est nécessaire d'avoir une couche de diffusion dense, qui permet de commander la vitesse de diffusion des particules desgaz non brûlés. Cependant les pores situés dans la couche de dif- fusion ne doivent pas être bouchés, sous l'effet de la densi- 2, c9550 fication, en raison d'impuretés présentes dans les gaz d'échap- pement. On va décrire ci-après l'agencement de base d'une forme de réalisation du détecteur conforme à la présente in- vention et le fonctionnement de la couche de diffusion de l'oxy- gène. La première couche située sur l'électrode extérieure est une couche constituée par un spinelle de magnésie, formé par pulvérisation plasmatique. Il est important que la pre- mière couche soit moins dense que la seconde couche de diffu- sion formée au moyen du procédé d'enduction exécuté avec un sol-gel. En particulier la densité de la première couche est en liaison étroite avec la réaction catalytique intervenant sur l'électrode et doit posséder une valeur appropriée permet- tant l'obtention d'une bonne caractéristique de réponse en tant que détecteur. Comme disposition allant dans ce sens et bien que ceci ne soit pas optimal, il est préférable que le taux de porosité soit égal à environ 5-10 % et que le diamètre moyen des pores, mesuré en employant un porosimètre utilisant du mercure, soit de 30-40 nm. En outre une épaisseur préféra- ble de la première couche est 10-500 um. Etant donné que dans une couche trop épaisse il est possible qu'il se forme des fissures dues à la différence entre les coefficients de dila- tation thermique de cette couche et de l'électrolyte à l'état solide, l'épaisseur de la couche est de façon plus préféren- tielle égale à 20-200 um. La seconde couche est une couche céramique for- mée au moyen du procédé d'enduction exécuté avec un sol-gel, et qui est très dense. Cette couche est prévue notamment de manière à limiter la diffusion de fines particules de Co,HC et H2, qui sont des gaz non brûlés, et d'en régler la vitesse de circulation de manière à réaliser la détection dans la zone correspondant au côté riche. L'épaisseur de la pellicule est comprise entre 0,01-20 pm et de préférence entre 0,5-5 Pm, étant donné que la diffusion du gaz devient difficile, si cette épaisseur est trop grande. On va expliquer ci-après un exemple de façon plus détaillée. La figure 6 est une vue en coupe transversale d'un détecteur du type à courant limite, servant à mesurer la te- neur en oxygène conformément à la présente invention et qui est utilisé pour réaliser la commande d'une automobile. C'est- à-dire que l'élément 1 lui-même est un électrolyte à l'état solide constitué par de l'oxyde de zirconium (désigné ci-après de façon abrégée par ZrO2) partiellement stabilisé par un oxy- de d'yttrium (désigné ci-après de façon abrégé6e par Y202) et du platine (désigné ci-après de façon abrégée par Pt) et dépo- sé sur les surfaces extérieure et intérieure de l'élément pour former des électrodes réactionnelles 2a et 2b. Etant donné que l'électrode extérieure 2b est associée à la surface de l'électrode influençant la caractéristique représentée par la relation théorique (1) mentionnée précédemment, elle est formée avec une précision élevée moyennant l'utilisation d'un masque placé sur le placage de Pt. En outre on forme une élec- trode en plomb 4 raccordée à l'électrode extérieure, au mo- ment o on effectue le dépôt du placage en Pt, à l'aide d'un masque, et on la recouvre d'une mince couche isolante en ver- re permettant d'éliminer parfaitement toute réaction avec les gaz d'échappement. En ce qui concerne les couches résistives 3a,3b de diffusion des gaz, qui sont importantes pour la pré- sente invention, au moins la première couche 3a est formée par injection d'un spinelle de magnésie fondu, au moyen du procédé de pulvérisation plasmatique. La figure 9 représente une image, obtenue au mi- croscope à balayage, de la surface de cette couche. On peut voir que les particules de poudre à l'état semi-fondu sont fixées à cette couche. Ce qui est important c'est que le gaz a diffusé non seulement à travers des espaces situés entre les particules de poudre accumulées, mais également à travers des fines fissures (d'une largeur inférieure à 0,1-0,2 Pm). C'est une caractéristique de l'injection par fusion d'une cé- ramique. En utilisant un spinelle de magnésie (MgO.A1203),dont le diamètre moyen des particules est égal à environ 15 m, pour la poudre d'injection par fusion, l'injection par fusion est exécutée moyennant l'apport d'une quantité d'environ 10 g par minute. Etant donné que la poudre est fine et en raison de sa nature, elle est extrêmement hygrométrique et apte à être influencée par l'humidité régnant dans la pièce. C'est pourquoi il est difficile d'avoir une délivrance stable de la poudre. Lorsque la quantité délivrée varie, la vitesse de croissance de la pellicule accumulée sur l'électrode réaction- nelle varie également, ce qui influence fortement la densité du revêtement. Par conséquent la caractéristique de courant limite varie et il devient de ce fait impossible d'obtenir un détecteur stable de mesure de la teneur en oxygène.Pour cette raison, il est nécessaire de délivrer la poudre pour l'injection par fusion, dans un état sec toujours constant. Dans une installation de fabrication conforme à la présente forme de réalisation, pour résoudre ce problème, un disposi- tif de réchauffage est raccordé au dispositif délivrant la poudre, ce dispositif de réchauffage séchant la poudre à une température comprise entre 80 et 100 C. La projection est exé- cutée avec une énergie de 800 A,50 V, moyennant l'utilisation d'un gaz formé d'un mélange d'argon (Ar) et d'azote (N2) en tant que gaz de plasma. Lors de la pulvérisation, l'élément est entraîné en rotation à une vitesse d'environ 600 tr/mn et la pulvérisation est exécutée en injectant une poudre de spinelle de magnésie à l'état semi-fondu dans les conditions indiquées plus haut, au moyen d'un canon de projection de plas- ma à une vitesse de 1000 m/mn par rapport à l'élément rotatif, de sorte que le revêtement, qui constitue la première couche, est formé sur une épaisseur d'environ 80 pm. En ce qui concer- ne la densité de ce revêtement, le taux de porosité mesuré est égal à 510 %, le diamètre moyen des pores, mesuré à l'aide d'un porosimètre utilisant du mercure est égal à en- viron 30 nm. La figure 9 représente une image, obtenue au mi- croscope électronique à balayage, de la surface de la premié- re couche. Ensuite on forme la seconde couche, qui est une couche très dense en céramique (désignée ci-après de façon abrégée par SiO2) possédant une épaisseur d'environ 1 Fm, sur la première couche, au moyen du procédé d'enduction exécuté avec un sol-gel. On utilise un sol de silice pour réaliser l'enduction au moyen du procédé d'enduction exécuté avec un solgel. On immerge l'élément, sur lequel la projection de plasma a été exécutée, dans le sol de silice à la température ambiante et on le fritte pendant un intervalle de temps de minutes à une température de 700 C. On répète ce procédé 2 fois de manière à obtenir une épaisseur d'environ 1 pm. Cette seconde couche est très dense. La figure 10 montre une image, obtenue au moyen du microscope électronique à balayage, d'une coupe transversale. On réalise de cette manière un élément de détec- tion, qui possède une couche très dense apte à commander la diffusion des gaz en tant que couche la plus à l'extérieur, et une couche résistive de diffusion des gaz, disposée au- dessous de la précédente et à travers laquelle les gaz peuvent diffuser à une vitesse raisonnable et qui est utile pour ac- croitre la vitesse de réaction de l'électrode en Pt. La figure 1 représente un détecteur servant à mesurer la teneur en oxy- gène et fabriqué en utilisant cet élément de détection 1. L'élé- ment de détection 1 est fixé un corps de bougie 5. Il compor- te une gaine extérieure 7 servant à le protéger au niveau de l'extrémité du corps de la bougie, et en outre un dispositif de chauffage 6 servant à chauffer cet élément à une tempéra- ture comprise entre 600 et 700 C de manière àintinduirele maté- riau de l'élément, à savoir de la zircone, un électrolyte, à l'intérieur de l'élément. En outre des fils conducteurs 8 sont disposés de manière à prélever des signaux électriques sur l'électrode réactionnelle extérieure 2b, de l'électrode intérieure 2a et du dispositif de chauffage 6, et appliquer une tension à ces éléments. En montant le détecteur servant il à mesure la teneur en oxygène ainsi fabriquée, sur le tuyau d'échappement d'une automobile, en faisant circuler un courant électrique dans le dispositif de chauffage de manière à chauf- fer l'électrolyte à l'état solide du corps de l'élément à en- viron 700 C et en appliquant une tension à cet élément, on a constaté qu'on peut détecter le rapport air-carburant sous la forme d'un signal de sortie qui possède une variation li- néaire en particulier sur le côté riche jusqu'à A = 0,6, comme cela est indiqué sur la figure 2 par une ligne en trait plein représentant la caractéristique de sortie du détecteur servant à mesurerla teneur en oxygène. Au contraire, en utilisant une pellicule de diffusion de l'art antérieur, il était possible d'effectuer la détection sur le côté riche uniquement jus- qu'à X = 0,8, et un autre inconvénient résidait en ce que le signal de sortie est saturé dans la zone située sur le côté riche, o la teneur est encore plus élevée. La présente inven- tion remédie de façon remarquable à ces inconvénients. En trans- posant cette expression par celle de la caractéristique de commande, pour la circulation usuelle (40-60 km/h) en terrain plat, la commande est réalisée dans la zone située sur le côté pauvre et la caractéristique aboutit à une conduit économique. Au contraire, dans le cas de la conduite sur une route mon- tante entre des montagnes, la commande est réalisée dans la zone située sur le côté riche, le signal de sortie est accru et la caractéristique de commande est améliorée dans son en- semble. En outre dans un moteur usuel dans lequel une com- mande tridimensionnelle (commande en liaison avec CO,HC et NO X dans les gaz d'échappement) est réalisée moyennant l'utilisa- tion d'un détecteur d'oxygène (détecteur stoechiométrique, étant donné qu'il peut arriver que le mélange air-carburant soit riche lors d'un démarrage à froid, une forte accélération, etc de sorte que k est accru jusqu'à environ 0,6, le détec- teur conforme à la présente invention peut être utilisé non seulement pour le moteur à combustion pauvre (moteur pour la commande d'une combustion pauvre), mais également pour la com- mande du rapport air-carburant sur une gamme étendue dans le moteur usuel, et par conséquent la présente invention permet de réduire le coût en carburant et d'améliorer la caractéris- tique de commande et en outre présente comme effet secondaire le fait d'être utile pour accroître la sécurité, etc. La présente invention concerne un détecteur ser- vant à mesurer la teneur en oxygène et utilisé pour la comman- de du rapport air-carburant et se caractérise notamment par la couche résistive de diffusion des gaz, que comporte l'élé- ment dcdétection. Le point essentiel de la présente invention réside dans la structure à deux couches incluant une couche formée par le procédé de pulvérisation plasmatique, et une couche très dense formée au moyen du procédé d'enduction exé- cuté avec un sol-gel. Bien que dans cette forme de réalisation on a représenté un exemple, dans lequel on a utilisé une pou- dre d'un spinelle de magnésie pour réaliser la pulvérisation plasmatique, il n'y a aucune limitation particulière concer- nant le type de la poudre. La présente invention pe-t produire son effet si le revêtement obtenu après la pulvérisation est formé de telle sorte que par exemple le taux de porosité est égal à 2-20 % et que le diamètre moyen des pores, mesuré au moyen d'un porosimètre utilisant du mercure, est égal à 20- nm. C'est-à-dire que la présente invention est utile même si la poudre est une poudre simple d'une céramiqu. telle que l'alumine, la magnésie, la silice, le dioxyde de titane, la zircone, l'oxyde calcique, etc ou une poudre composite formée de telles céramiques, et on peut utiliser une poudre dont les particules possèdent n'importe quel diamètre. En outre en ce qui concerne la couche très dense, qui constitue la seconde couche, bien que l'on ait décrit dans cette forme de réalisa- tion le revêtement constitué par de la silice déposée au mo- yen du procédé d'enduction exécuté avec un sol-gel, il est évident que l'on peut obtenir le même effet en utilisant, com- me matériau pour ce revêtement, de l'alumine, de la zircone, du dioxyde de titane, de l'oxyde calcique, de la magnésie, etc. En outre on peut obtenir le même effet même si la couche très dense décrite ci-dessus est formée tout d'abord sur l'électrode au moyen du procédé d'enduction exécuté avec un sol-gel et que la couche peu dense indiquée précédemment est formée ensuite sur la première couche au moyen du procédé de pulvérisation plasmatique. Comme cela a été expliqué précédemment, confor- mément à la présente invention, on peut obtenir un détecteur de la teneur en oxygène, qui présente une excellente résisti- vité à la chaleur compte tenu de la faible épaisseur des cou- ches, et possède une bonne caractéristique de réponse. REVENDICATIONS 1. Détecteur de la teneur en oxygène, du type à courant limite, comprenant: - un élément formant électrolyte à l'état solide (1), constitué par des oxydes métalliques conducteurs pour les ions d'oxygène, - des électrodes en forme de pellicules minces poreuses (2a,2b) disposées sur les surfaces avant et arrière dudit élément (1) et entre lesquelles une tension est appli- quée de telle sorte que les ions oxygène existant dans l'at- mosphère o ledit élément (1) est situé,diffusent à l'intérieur dudit élément (1) dans le but de permettre la mesure de la teneur en oxygène par détermination du courant limite corres- pondant à la teneur des ions oxygène, - une couche résistive (3) de diffusion des gaz, recouvrant l'électrode (2b) située sur la surface avant dudit élément (1) et constituée par des oxydes métalliques poreux isolants du point de vue électrique, caractérisé en ce que ladite couche résistive (3) de diffusion des gaz possède une structure à couches mul- tiples incluant au moins deux couches, dont l'une (3a) est peu dense et est formée au moyen du procédé de pulvérisation plasmatique moyennant l'utilisation d'oxydes métalliques iso- lants du point de vue électrique et possédant une granulométrie appropriée, et dont l'autre (3a) est très dense et est formée au moyen du procédé d'enduction exécuté avec un sol-gel, moyen- nant l'utilisation d'oxydes métalliques isolants du point de vue électrique. 2. Détecteur de la teneur en oxygène selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche peu den- se (3a) formée au moyen du procédé de pulvérisation plasmati- que possède une épaisseur de 10-500 m et que ladite couche très dense (3b) formée au moyen du procédé d'enduction exécu- té avec un sol-gel possède une épaisseur de 0,1-20 rm. 3. Détecteur de la teneur en oxygène selon lune des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite cou- che peu dense (3a) est formée en premier sur la surface de l'électrode extérieure (2b) au moyen du procédé de pulvérisa- tion plasmatiqueetque ladite couche très dense (3b) est formée ensuite sur la surface extérieure de la première couche au moyen du procédé d'enduction exécuté avec un sol-gel. 4. Détecteur de la teneur en oxygène selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est réglé de manière que la caractéristique représentant des variations du rapport air-carburant X en rapport avec la tension appli- quée auxdites électrodes, dans un état o ledit électrolyte (1) à l'état solide est chauffé à une température de 600 C, est une fonction proportionnelle linéaire prédéterminée dans une région située au-dessus de À = 0,6. 5. Détecteur de la teneur en oxygène selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite couche Deu dense (3a) et ladite couche dense (3b) sont formées par des couches d'oxydesmétalliques isolantes du point de vue élec- trique, formées par au moins l'un des matériaux: alumine, silice, dioxyde de titane, zircone et oxyde calcique.