DE102013106704A1 - Device for non-contact detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body and method therefor - Google Patents

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Abstract

Vorrichtungen sowie Verfahren zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper unter Verwendung eines Schwingkreises zur Erzeugung von elektrischen Schwingungen, wobei die Kapazität des Schwingkreises aus einer aktiven Kondensatorelektrode besteht, die an die Vorrichtung angeschlossen ist sowie einer passiven Kondensatorelektrode, die das zu messenden Objekt darstellt. Das Objekt beeinflusst das elektrische Feld, welches von der aktiven Kondensatorelektrode ausgesandt wird und verändert dadurch die Kapazität des Kondensators und somit die Frequenz des Schwingkreises der Vorrichtung. Durch eine in der Vorrichtung integrierte Steuerung wird der Schwingkreis gesteuert, kalibriert, sowie ausgewertet.Devices and methods for contactless detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body using an oscillating circuit for generating electrical oscillations, the capacitance of the oscillating circuit consisting of an active capacitor electrode that is connected to the device and a passive capacitor electrode that represents the object to be measured. The object influences the electric field which is emitted by the active capacitor electrode and thereby changes the capacitance of the capacitor and thus the frequency of the resonant circuit of the device. The oscillating circuit is controlled, calibrated and evaluated by a controller integrated in the device.

Description

Vorrichtungen zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper werden als Sicherheitseinrichtungen bei Maschinen und Anlagen eingesetzt, um zu verhindern, dass Objekte, wie beispielsweise Teile einer anderen Maschine, Montageteile aber auch Menschen und Tiere in den Arbeitsbereich der zu sichernden Maschine oder Anlage geraten und somit ein Sicherheitsrisiko darstellen. Objekte können hierbei aus organischen oder anorganischen Materialien bestehen und schließen auch Menschen und Tiere ein. Devices for non-contact detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body are used as safety devices in machines and systems to prevent objects, such as parts of another machine, mounting parts but also people and animals in the work area to be secured Machine or plant advised and thus pose a security risk. Objects can consist of organic or inorganic materials and include humans and animals.

Hierzu ist es nach Stand der Technik üblich, den Bereich um den Messkörper mit verschiedenen Sensoren auszustatten, wie beispielsweise Lichtschranken, Lasermesseinrichtungen und Bewegungsmelder, um zu detektieren, dass mindestens ein Objekt in die Nähe eines besagten Messkörpers gerät. Ist dies der Fall, werden Signale ausgegeben, beispielsweise optische, akustische oder auch elektrische, die zum einen vor dem eindringenden Objekt warnen, sowie auch ggf. Funktionen des Messkörpers steuern. For this purpose, it is customary in the prior art to equip the area around the measuring body with different sensors, such as light barriers, laser measuring devices and motion detectors, in order to detect that at least one object gets into the vicinity of a said measuring body. If this is the case, signals are output, for example optical, acoustic or else electrical, which on the one hand warn of the penetrating object and also possibly control functions of the measuring body.

Hierzu ist es notwendig, den zu messenden Bereich um den Messkörper mit einer Vielzahl der oben genannten Sensoren auszustatten, um eine möglichst hohe Sicherheit im Messbereich um den Messkörper herum zu gewährleisten. For this purpose, it is necessary to equip the area to be measured around the measuring body with a large number of the above-mentioned sensors in order to ensure the highest possible degree of safety in the measuring area around the measuring body.

Nachteilig bei so einer Absicherung um den Messkörper herum ist die Anzahl der benötigten Sensoren und das genaue Abdecken aller Wege zum Messkörper bei Bewegung des Messkörpers. Wenn der Messkörper sich bewegt, können sich Lichtschrankenlaserstrahlen und ähnliche Sensoren ggf. vom Messkörper selber verdeckt werden, so dass Bereiche um den Messkörper herum entstehen, die nicht in jedem Moment von den Sensoren erfasst werden. The disadvantage of such protection around the measuring body is the number of required sensors and the exact covering of all paths to the measuring body during movement of the measuring body. If the measuring body moves, light beam laser beams and similar sensors may possibly be obscured by the measuring body itself, so that areas around the measuring body are formed which are not detected by the sensors at every moment.

Solche Sensoren sind z.B. aus der DE10250395A1 bekannt. Diese Näherungssensoren in Kombination mit optischen oder anderen Sensoren müssen in einer Vielzahl um den Messkörper herum angeordnet werden. Such sensors are eg from the DE10250395A1 known. These proximity sensors in combination with optical or other sensors must be arranged in a variety around the measuring body around.

Um die Sensorzahl zu verringern sind Detektionen, wie z.B. aus der DE2005015210U1 bekannt. Diese Sensoren arbeiten mit Sendern und Empfängern. Somit müssen mindestens 2 Elemente pro Sensor eingesetzt werden. Da aber auch hier nur der Bereich zwischen Sender und Empfänger detektiert werden kann, sind ebenfalls mehrere Sensoren nötig, um den kompletten Bereich um einen Messkörper herum zu detektieren. To reduce the number of sensors are detections, such as from DE2005015210U1 known. These sensors work with transmitters and receivers. Thus, at least 2 elements per sensor must be used. However, since only the area between transmitter and receiver can be detected here, several sensors are also required to detect the complete area around a measuring body.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper zu schaffen, mit einem geringen Aufwand, wenig Sensoren und einer hohen Sicherheit, dass zu jedem Zeitpunkt alle Bereiche um den Messkörper herum gemessen bzw. überwacht werden können. The object of the present invention is therefore to provide a device for non-contact detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body, with little effort, few sensors and a high level of security that at all times all areas around the measuring body are measured or can be monitored.

Dies geschieht mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie dem Verfahren zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper nach Anspruch 15. This is done with the device according to claim 1 and the method for contactless detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body according to claim 15.

Die Vorrichtung besteht hierbei aus einem elektrischen Schwingkreis zur Erzeugung von elektrischen Schwingungen. Dieser Schwingkreis basiert auf einem elektrischen Schwingkreis, der aus mindestens einer Spule und mindestens einem Kondensator besteht. Wahlweise besteht der Schwingkreis aus mindestens einem Widerstand und mindestens einem Kondensator, wobei beide Schwingkreisarten zusätzlich durch Widerstände ergänzt werden können. The device consists of an electrical resonant circuit for generating electrical vibrations. This resonant circuit is based on an electrical resonant circuit, which consists of at least one coil and at least one capacitor. Optionally, the resonant circuit consists of at least one resistor and at least one capacitor, wherein both resonant circuit types can additionally be supplemented by resistors.

Zur Versorgung des Schwingkreises mit elektrischer Energie ist eine elektrische Energieversorgung vorgesehen, sowie eine Steuerung zur Auswertung des Schwingfrequenz. Ebenso kann die Steuerung zur Einstellung des Schwingkreises, sowie zur Kalibrierung dienen. To supply the resonant circuit with electrical energy, an electrical power supply is provided, as well as a controller for evaluating the oscillation frequency. Likewise, the control can be used for setting the resonant circuit, as well as for calibration.

Der Schwingkreis selber ist so gestaltet, dass der kapazitive Teil des Sensors aus einem Kondensator besteht, der lediglich eine Kondensatorplatte bzw. Kondensatorelektrode besitzt. Diese Kondensatorelektrode wird durch die elektrische Energieversorgung aufgeladen und bildet somit eine aktive Kondensatorelektrode. The resonant circuit itself is designed so that the capacitive part of the sensor consists of a capacitor which has only one capacitor plate or capacitor electrode. This capacitor electrode is charged by the electrical power supply and thus forms an active capacitor electrode.

Diese aktive Kondensatorelektrode ist zumindest zum Teil aus der Vorrichtung herausgeführt, beispielsweise in Form einer Antenne und dadurch, dass die aktive Elektrode mit elektrischer Energie versorgt wird, wird die aktive Kondensatorelektrode elektrisch geladen, so dass elektrostatische Feldlinien von der aktiven Elektrode ausgehen. This active capacitor electrode is at least partially led out of the device, for example in the form of an antenna and in that the active electrode is supplied with electrical energy, the active capacitor electrode is electrically charged, so that electrostatic field lines emanate from the active electrode.

Zur Erzeugung der von dem Schwingkreis benötigten Kapazität bildet das Objekt eine passive zweite Kondensatorelektrode. Passiv deshalb, weil das Objekt nicht an die elektrische Energieversorgung angeschlossen ist und somit passiv wirkt. To generate the capacitance required by the resonant circuit, the object forms a passive second capacitor electrode. Passive because the object is not connected to the electrical power supply and therefore acts passively.

Gerät nun das Objekt, welches als passive Elektrode des Kondensators des Schwingkreis fungiert, in den Feldlinienbereich der aktiven Kondensatorelektrode, werden die Feldlinien verändert bzw. abgelenkt und/oder reflektiert, so dass eine messbare Änderung der Kapazität des Kondensators auftritt. Die beiden Elektroden, also aktive Kondensatorelektrode sowie passive Kondensatorelektrode, bilden hier die Kondensatorplatten, und die Luft dazwischen bildet das Dielektrikum. Die Vorrichtung ist jedoch nicht auf Luft als Dielektrikum festgelegt. Auch andere Dielektriken sind denkbar, wie beispielsweise Fluide und/oder die Kombination aus mehreren Dielektriken. Um die Funktionsweise des Kondensators zu gewährleisten ist es lediglich notwendig, dass das als Dielektrikum verwendete Material eine ausreichende isolierende Wirkung zwischen den Kondensatorelektroden bildet. Now, if the object, which acts as a passive electrode of the capacitor of the resonant circuit, in the field line region of the active capacitor electrode, the field lines are changed or deflected and / or reflected, so that a measurable change in the capacitance of the capacitor occurs. The two electrodes, ie active capacitor electrode and passive capacitor electrode, form here the capacitor plates, and the air in between forms the dielectric. However, the device is not set to air as a dielectric. Other dielectrics are conceivable, such as fluids and / or the combination of multiple dielectrics. To ensure the functioning of the capacitor, it is only necessary that the material used as a dielectric forms a sufficient insulating effect between the capacitor electrodes.

Wenn nun das als passive Kondensatorelektrode fungierende Objekt in den Feldlinienbereich der aktiven Elektrode gerät und somit die Kapazität des Kondensators verändert, verändert sich dementsprechend auch die Schwingverhalten des Schwingkreises. Die in der Vorrichtung vorgesehene Steuerung detektiert nun die Änderung der Schwingfrequenz und wertet diese Änderungen zur Weiterverarbeitung entsprechend aus. Now, if the object acting as a passive capacitor electrode gets into the field line region of the active electrode and thus changes the capacitance of the capacitor, the oscillation behavior of the resonant circuit changes accordingly. The control provided in the device now detects the change in the oscillation frequency and evaluates these changes accordingly for further processing.

Die Besonderheit dieser Vorrichtung zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper besteht darin, dass die mindestens zum Teil herausgeführte aktive Kondensatorelektrode an jedes elektrisch leitende Material angeschlossen werden kann, beispielsweise auch an Metallteile des zu messenden Messkörpers. Der Messkörper kann also mindestens zum Teil oder ganz als aktive Kondensatorelektrode betrachtet werden. Dadurch ist es möglich, jeden beliebigen Bereich um den Messkörper herum, auch bei Bewegung des Messkörpers, bei der Messung der Entfernung eines Objekts von dem Messkörper zu berücksichtigen, da die von der aktiven Kondensatorelektrode ausgehenden Feldlinien an jeder Stelle der Elektrode ausgesandt werden. Wenn nun der Messkörper selber als Elektrode dient, wird auch an jeder Stelle des Messkörpers ein elektrisches Feld aufgebaut und somit an jeder Stelle elektrische Feldlinien ausgesandt. The peculiarity of this device for non-contact detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body is that the at least partially led out active capacitor electrode can be connected to any electrically conductive material, for example, to metal parts of the measuring body to be measured. The measuring body can therefore be considered at least partially or entirely as an active capacitor electrode. This makes it possible to take into account any area around the measuring body, even when moving the measuring body, in the measurement of the distance of an object from the measuring body, since the field lines emanating from the active capacitor electrode are emitted at each point of the electrode. Now, if the measuring body itself serves as an electrode, an electric field is built up at each point of the measuring body and thus emitted at each point electric field lines.

Durch diese Vorrichtung ist es möglich, Objekte in einem Bereich um den Messkörper herum zu detektieren, die Entfernung zu messen und je nach Ausgestaltung der Steuerung auch Bewegungen innerhalb des Messbereichs um den Messkörper herum festzustellen. Dadurch ist es mit dieser Vorrichtung nicht nur möglich, Entfernungen zu messen, sondern auch Bewegungen zu detektieren. By this device it is possible to detect objects in an area around the measuring body around, to measure the distance and, depending on the design of the controller, also to detect movements within the measuring range around the measuring body. Thus, not only is it possible to measure distances with this device, but also to detect movements.

Die sich daraus ergebenden möglichen Anwendungsgebiete beinhalten Sicherheitseinrichtungen bei Maschinen und Anlagen. Hierbei ist es nach Stand der Technik oft so, dass Zweihandsicherheitsschaltungen eingesetzt werden, damit keine Körperteile des Bedieners in die Maschine oder Anlage geraten. Dies kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ersetzt werden. The resulting potential applications include safety equipment for machinery and equipment. It is often the case in the prior art that two-hand safety circuits are used so that no parts of the body of the operator get into the machine or system. This can be replaced by the device according to the invention.

Des Weiteren kann die Vorrichtung als Eingriffsschutz an Maschinen oder Anlagen eingesetzt werden. Hierbei ersetzt die Vorrichtung dann, wie bereits eingangs beschrieben, Lichtschranken und andere Messmethoden, um einen Bereich um einer Maschine abzusichern und/oder passive Schutzeinrichtungen, wie bspw. Zäune und Abdeckungen. Furthermore, the device can be used as intervention protection on machines or systems. In this case, the device then replaces, as already described at the beginning, light barriers and other measuring methods in order to protect an area around a machine and / or passive protective devices, such as, for example, fences and covers.

Die Vorrichtung kann weiterhin für Gestiksteuerungen eingesetzt werden, um festgelegte Gestiken im Feldlinienbereich der aktiven Kondensatorelektrode festzustellen und damit Steuerungen an der Anlage bzw. der Maschine auszulösen. The device can also be used for gesture controls to detect fixed gestures in the field line region of the active capacitor electrode and thus to trigger controls on the plant or the machine.

Ebenso kann die Vorrichtung als Zugangsschutz und Einbruchsicherung verwendet werden, um einfach den Bereich um den Messkörper herum, in diesem Falle Fahrzeuge, Möbel und andere Gegenstände zu schützen. Im Bereich der Fahrzeuge kann die vorliegende Erfindung auch dazu benutzt werden, den Bereich um das Fahrzeug herum zu detektieren und ggf. Notbremsungen auszuführen bzw. Ausweichmanöver anzusteuern. Likewise, the device can be used as access protection and burglar alarm to easily protect the area around the measuring body, in this case vehicles, furniture and other items. In the field of vehicles, the present invention can also be used to detect the area around the vehicle and possibly perform emergency braking or to control evasive maneuvers.

Zuletzt kann die vorliegende Erfindung noch dafür benutzt werden, automatische Türsysteme zu steuern und somit die Lichtschranken bzw. Bewegungsmelder herkömmlicher bewegungsgesteuerter Türen zu ersetzen. Finally, the present invention can still be used to control automatic door systems and thus replace the photoelectric barriers or motion detectors of conventional motion controlled doors.

Letztlich ist es noch möglich, mit der vorliegenden Erfindung berührungslose Funktionen auszuführen, wie beispielsweise Lichtdimmung, Lichtschaltung aber auch berührungslose Gestikdetektionen an Flachbildschirmen und/oder Projektionsflächen. Finally, it is still possible to carry out non-contact functions with the present invention, such as light dimming, light switching but also non-contact gestural detections on flat screens and / or projection screens.

Wenn der Messkörper so ausgestaltet ist, dass er elektrostatisch geladen werden kann, muss für die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch nicht einmal die aktive Kondensatorelektrode elektrisch leitend am Messkörper verbunden sein, Es reicht lediglich aus, dass die aktive Kondensatorelektrode den Messkörpers berührt. Durch die elektrostatische Aufladung geht diese Ladung auch auf den Messkörper über, so dass dieser ebenfalls dann elektrostatisch aufgeladen wird und Feldlinien aussendet. Dies genügt zur Funktion als aktive Kondensatorelektrode. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn Maschinenteile andere Teile greifen oder berühren während ihrer Bewegung, so dass dann das gegriffene oder berührte Material ebenfalls zur aktiven Kondensatorelektrode hinzugezählt wird und der Messkörper sowie den Messbereich um den Körper vergrößert wird. If the measuring body is designed so that it can be charged electrostatically, not even the active capacitor electrode must be electrically conductively connected to the measuring body for the function of the device according to the invention. It is only sufficient that the active capacitor electrode touches the measuring body. Due to the electrostatic charge, this charge is also transferred to the measuring body, so that it is then also electrostatically charged and emits field lines. This is sufficient for the function as an active capacitor electrode. This is particularly advantageous when machine parts grip or touch other parts during their movement, so that then the gripped or touched material is also added to the active capacitor electrode and the measuring body and the measuring range is increased to the body.

Die Frequenz des Schwingkreises selber ist durch die verwendeten Bauelemente in der Vorrichtung vorgegeben. Es ist jedoch ebenfalls möglich, durch die in der Vorrichtung vorgesehene Steuerung und der Verwendung elektronisch einstellbarer Bauteile die Schwingfrequenz des Schwingkreises vorzugeben. Durch diese Möglichkeit kann die Steuerung auf den Schwingkreis und die daraus resultierende Schwingfrequenz einwirken. Dies ist zum einen dann notwendig, wenn bestimmte Objekte detektiert werden sollen. Verschiedene Arten von Objekten sind unterschiedlich dazu geeignet, elektrostatische Felder zu beeinflussen und somit die Schwingfrequenz des Schwingkreises zu verändern. Um die Vorrichtung auf die entsprechenden Objekte einzustellen, kann also die Steuerung auf die Frequenz des Schwingkreises einwirken um eine möglichst hohe Änderung der Schwingfrequenz bei Eintreten des Objekts in den Wirkbereich der Vorrichtung zu ermöglichen. The frequency of the resonant circuit itself is predetermined by the components used in the device. However, it is also possible by the provided in the device control and the use of electronically adjustable components to specify the oscillation frequency of the resonant circuit. By this possibility, the controller can act on the resonant circuit and the resulting oscillation frequency. On the one hand, this is necessary when certain objects are to be detected. Different types of objects are differently suited to affect electrostatic fields and thus to change the oscillation frequency of the resonant circuit. In order to set the device to the corresponding objects, so the control can act on the frequency of the resonant circuit to allow the highest possible change in the oscillation frequency upon entry of the object in the effective range of the device.

Weiterhin ist eine Kalibrierung durch die Steuerung notwendig, um Umgebungsänderungen, wie Luftfeuchtigkeitsänderungen, Temperaturänderungen etc. entgegenzuwirken. Die Frequenz des Schwingkreises würde bei solch einer Umgebungsänderung sich ebenfalls ändern und könnte fehlerhafte Weise als Einwirkung eines Objekts interpretiert werden. Deshalb ist bei einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung eine Messung der Umgebungswerte vorgesehen, wie Temperatur, Feuchtigkeit etc. Aufgrund dieser Messung wird dann ein Sollbereich von der Steuerung festgelegt, welcher der nachfolgenden Detektionen zugrunde gelegt wird. Zu dieser Messung sind in der Vorrichtung zusätzliche Sensoren vorgesehen, um die oben genannten Umgebungswerte zu messen. Diese zusätzlichen Sensoren sind dann elektrisch mit der Steuerung verbunden, damit diese die Messwerte der zusätzlichen Sensoren auswerten kann. Diese Messung der Umgebung kann aber auch von der Schwingfrequenz alleine abgeleitet werden, nämlich dann wenn sich geringfügige Änderungen in der Schwingfrequenz und/oder langzeitige, stetige Veränderungen der Schwingfrequenz ergeben. Furthermore, a calibration by the controller is necessary to counteract environmental changes, such as humidity changes, temperature changes, etc. The frequency of the resonant circuit would also change with such an environmental change, and could be erroneously interpreted as an action of an object. Therefore, in a particular embodiment of the device, a measurement of the environmental values is provided, such as temperature, humidity, etc. On the basis of this measurement, a target range is determined by the controller, which is used as a basis for the subsequent detections. For this measurement, additional sensors are provided in the device to measure the above ambient values. These additional sensors are then electrically connected to the controller so that they can evaluate the readings of the additional sensors. However, this measurement of the environment can also be derived from the oscillation frequency alone, namely, when there are slight changes in the oscillation frequency and / or long-term, continuous changes in the oscillation frequency.

In einer besonderen Ausführungsform besitzt die Vorrichtung mindestens einen Ausgang, an welchen die Frequenz des Schwingkreises abgreifbar ist. Hierdurch ist es möglich, durch extern angeschlossene Geräte die Frequenz des Schwingkreises auszulesen und entsprechend zu interpretieren. In a particular embodiment, the device has at least one output at which the frequency of the resonant circuit can be tapped. This makes it possible to read the frequency of the resonant circuit by externally connected devices and to interpret accordingly.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform kann die in der Vorrichtung verwendete Steuerung die gemessene Frequenz des Schwingkreises so auswerten, dass die Frequenz des Schwingkreises in eine messbare elektronische Größe umgewandelt wird. Dies kann eine elektrische Spannung sein, welche proportional zu der Frequenz bereitgestellt wird sowie eine weitere elektrische Schwingung, deren Frequenz proportional zur Schwingkreisfrequenz errechnet wird oder auch ein durch die Steuerung berechneter Strom- bzw. Widerstandswert, welcher proportional zur gemessenen Schwingkreisfrequenz errechnet wird. Diese durch die Steuerung bereitgestellte, messbare elektrische Größe kann am Ausgang der Vorrichtung statt der Schwingkreisfrequenz und/oder zusätzlich ausgegeben werden. In a further particular embodiment, the controller used in the apparatus can evaluate the measured frequency of the resonant circuit so that the frequency of the resonant circuit is converted into a measurable electronic variable. This can be an electrical voltage which is provided in proportion to the frequency as well as another electrical oscillation whose frequency is calculated proportionally to the resonant circuit frequency or also a current or resistance value calculated by the controller, which is calculated proportionally to the measured resonant circuit frequency. This measurable electrical quantity provided by the controller can be output at the output of the device instead of the resonant circuit frequency and / or additionally.

Der Ausgang kann als mindestens ein elektrischer Kontakt ausgestaltet sein, an dem die am Ausgang bereitgestellten elektrischen Größen gemessen werden können. Der Ausgang kann aber auch als digitaler Ausgang vorgesehen sein, wie beispielsweise einer seriellen Schnittstelle, einer parallelen Schnittstelle oder auch eines BUS-Anschlusses. Dies erleichtert den Anschluss von weiteren externen digitalen Geräten, wie beispielsweise ein Computer, um die von der Steuerung gemessenen Werte besser auswerten zu können. The output can be configured as at least one electrical contact, at which the electrical variables provided at the output can be measured. The output can also be provided as a digital output, such as a serial interface, a parallel interface or a bus connection. This facilitates the connection of other external digital devices, such as a computer, to better evaluate the values measured by the controller.

Die elektrische Energieversorgung kann getrennt zum Ausgang der Vorrichtung vorgesehen sein oder auch als kombiniertes Bauteil, beispielsweise einem USB-Anschluss, über den die Stromversorgung, wie auch die Datenübertragung nach außen geschieht. The electrical power supply can be provided separately from the output of the device or as a combined component, such as a USB port, via which the power supply, as well as the data transmission to the outside.

Der Ausgang kann in einer bevorzugten Ausführungsform auch oder zusätzlich als mindestens ein Kommunikationsmodul ausgestaltet sein, wie z.B. ein Bluetooth-Modul, einem WLAN-Modul, ein Infrarotmodul, ein BUS-Modul und/oder eines Ethernetanschlusses. In a preferred embodiment, the output can also or additionally be designed as at least one communication module, such as e.g. a Bluetooth module, a WLAN module, an infrared module, a BUS module and / or an Ethernet connection.

Des Weiteren kann in einer bevorzugten Ausführungsform der oder die Ausgänge bidirektional gestaltet sein, damit nicht nur die von der Steuerung ausgewerteten Signale ausgegeben werden können, sondern auch von einem angeschlossene externen Gerät Befehle der Steuerung erteilt werden können, beispielsweise das Einstellen der Frequenz der Schwingkreises. Denkbar sind jedoch auch einstellbare Schwellwerte in der Steuerung, um dann am Ausgang verschiedene Funktionen, je nach Erreichen der Schwellwerte, von der Steuerung zu gewährleisten. Furthermore, in a preferred embodiment, the one or more outputs may be bidirectional so that not only the signals evaluated by the controller can be output, but also commands from the controller can be issued from a connected external device, for example, adjusting the frequency of the resonant circuit. However, adjustable threshold values in the control are also conceivable, in order then to ensure various functions at the output, depending on the achievement of the threshold values, from the controller.

Da die in der Vorrichtung vorgesehene Steuerung in einer bevorzugten Ausführungsform auf Umwelteinflüsse, wie Temperaturänderungen und/oder Feuchtigkeitsänderungen reagieren kann, ist die Steuerung so ausgelegt, dass in regelmäßigen zu definierenden Abständen eine Kalibrierung der Vorrichtung durchgeführt werden kann. Hierbei wird zu definierten Zeitpunkten der Schwingkreis neu kalibriert, dass auch bei Änderungen der Umwelteinflüsse jederzeit eine sichere Detektion des Objekts im Messkörperbereich gewährleistet ist. Since the control provided in the device can react in a preferred embodiment to environmental influences, such as temperature changes and / or changes in humidity, the controller is designed so that a calibration of the device can be performed at regular intervals to be defined. In this case, the resonant circuit is recalibrated at defined times, so that a reliable detection of the object in the measuring body region is ensured at all times even with changes in the environmental influences.

Die Steuerung besteht hierbei aus mindestens einem aktiven intelligenten elektronisches Bauteil, wie beispielsweise ein Mikrocontroller, der je nach Ausführungsform folgende Funktionen umfasst, um die oben genannten Anwendungsfälle ausführen zu können. Es misst die Schwingfrequenz des Schwingkreises, rechnet die gemessenen Frequenzen zu einer messbaren Größe um und stellt diese Daten am Ausgang bereit, entweder in analoger Form oder digital aufbereitet. Zur digitalen Aufbereitung digitalisiert die Steuerung die Frequenz des Schwingkreises. The control here consists of at least one active intelligent electronic Component, such as a microcontroller, which, depending on the embodiment, includes the following functions to perform the above-mentioned applications. It measures the oscillation frequency of the resonant circuit, converts the measured frequencies to a measurable size and provides this data at the output, either in analog form or digitally processed. For digital processing, the controller digitizes the frequency of the resonant circuit.

Die Steuerung kann weiterhin durch geeignete Sensoren Umwelteinflüsse messen bzw. die detektieren und den Schwingkreis entsprechend steuern bzw. kalibrieren. Zuletzt können in der Steuerung verschiedene Schwellwerte definiert werde, so dass die Steuerung bei Erreichen dieser Schwellwerte entsprechende Signale am Ausgang überträgt und/oder am Ausgang elektrisch schaltet. Diese Schaltungen können dann dazu benutzt werden, akustische oder optische Signale ein- oder auszuschalten oder einfache durch extern angeschlossene Geräte gemessen zu werden. Die Schaltungen können ebenfalls dazu benutzt werden, direkt Funktionen am Messkörper auszuführen. The controller can continue to measure environmental influences by suitable sensors or detect and control or calibrate the resonant circuit accordingly. Finally, various threshold values can be defined in the control, so that the control, upon reaching these threshold values, transmits corresponding signals at the output and / or electrically switches them at the output. These circuits can then be used to turn acoustic or optical signals on or off or to be easily measured by externally connected devices. The circuits can also be used to perform functions directly on the measuring body.

Das Verfahren zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper unter Verwendung der Vorrichtung funktioniert dann in der Form, dass als Erstes die Steuerung der Vorrichtung mit elektrischer Energie versorgt wird, sowie auch der Schwingkreis der Vorrichtung. Der Schwingkreis wird dann durch die Steuerung so eingestellt, dass eine zu definierende Grundfrequenz erzeugt wird. Diese Definition kann fest in der Steuerung hinterlegt sein, sie kann aber auch durch den vorhandenen Ausgang durch bidirektionale Kommunikation mit der Steuerung von einem extern angeschlossenen Gerät, wie einem Computer, in der Steuerung definiert werden. The method for non-contact detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body using the device then functions in the form that, first, the control of the device is supplied with electrical energy, as well as the resonant circuit of the device. The resonant circuit is then adjusted by the controller so that a fundamental frequency to be defined is generated. This definition may be fixed in the controller, but it may also be defined by the existing output through bidirectional communication with the controller from an externally connected device, such as a computer, in the controller.

Die Steuerung misst danach die Schwingfrequenz des Schwingkreises fortlaufend, wobei die Schwingfrequenz sich ändert, wenn ein Objekt in den Bereich der Feldlinien eindringt. Dieses Objekt ändert dann die Kapazität des aus aktiver Elektrode sowie passiver Elektrode bestehenden Kondensators des Schwingkreises und ändert somit die Schwingfrequenz des Schwingkreises. Ebenso kann auf diese Weise eine Entfernungsänderung zum Messkörper bei einem bereits in den Wirkungsbereich eingetretenen Objekt gemessen werden. Thereafter, the controller continuously measures the oscillation frequency of the oscillation circuit, and the oscillation frequency changes when an object enters the area of the field lines. This object then changes the capacitance of the active electrode and the passive electrode capacitor of the resonant circuit and thus changes the oscillation frequency of the resonant circuit. Likewise, in this way a change in distance to the measuring body can be measured in the case of an object that has already entered the area of action.

Je nach Ausführungsform wird dann die gemessene Schwingfrequenz durch die Steuerung ausgewertet. Diese Auswertung kann je nach Ausführungsform so aussehen, dass einfach die Schwingfrequenz am Ausgang der Vorrichtung ausgegeben wird, entweder in analoger und durch die Steuerung aufbereiteter digitaler Form. Depending on the embodiment, the measured oscillation frequency is then evaluated by the controller. Depending on the embodiment, this evaluation may be such that the oscillation frequency is simply output at the output of the device, either in analog and digital form prepared by the controller.

Ebenso kann die Steuerung die gemessene Schwingfrequenz in eine andere elektrische Größe umwandeln und diese analog oder digital aufbereitet am Ausgang bereitstellen. Die so ausgebildete Schwingfrequenz des Schwingkreises kann damit durch einen an der Vorrichtung angeschlossenen Lautsprecher hörbar gemacht werden und/oder durch ein an der Vorrichtung angeschlossenes optisches Signal sichtbar gemacht werden. Es kann aber auch einfach ein externes Gerät, wie ein Computer angeschlossen werden, der das bereitgestellte, von der Steuerung aufbereitete Signal abgreift und extern auswertet. Likewise, the controller can convert the measured oscillation frequency into another electrical variable and provide it in analog or digital form at the output. The thus formed oscillation frequency of the resonant circuit can thus be made audible by a speaker connected to the device and / or made visible by an optical signal connected to the device. However, it is also easy to connect an external device, such as a computer, which picks up the signal provided by the controller and evaluates it externally.

In definierten Zeitabständen, die fest in der Steuerung eingebracht sind oder durch den Ausgang mittel bidirektionaler Kommunikation mit der Steuerung definiert werden, kalibriert die Steuerung den Schwingkreis, so dass Umgebungseinflüsse, wie z.B. sich ändernde Temperaturen, sich ändernde Feuchtigkeit oder auftretende magnetische Felder kompensiert werden können. Hierzu kann die Steuerung entsprechende Sensoren aufweisen, um die entsprechenden Umgebungseinflüsse messen zu können. At defined time intervals fixedly incorporated in the controller or defined by the output by means of bi-directional communication with the controller, the controller calibrates the resonant circuit so that environmental influences, e.g. changing temperatures, changing humidity or occurring magnetic fields can be compensated. For this purpose, the controller may have corresponding sensors in order to be able to measure the corresponding environmental influences.

Abgesehen von der in definierten Zeitabständen ausgeführten Kalibrierung kann die Kalibrierung auch von mindestens einem extern angeschlossenen System, wie beispielsweise einem Computer, durch die bidirektionale Kommunikation mit der Steuerung angestoßen bzw. ausgelöst werden. Apart from the calibration carried out at defined time intervals, the calibration can also be triggered or triggered by at least one externally connected system, such as a computer, by the bidirectional communication with the controller.

Ebenfalls möglich ist der kombinierte Betrieb mehrerer der erfindungsgemäßen Vorrichtungen als ein System. Über eine Adressierung der Steuerungen kann dann eine einzelne Steuerung die Erstellung und/oder Kalibrierung der Schwingkreise vornehmen. Die digital aufbereiteten Daten der Steuerungen können so den jeweiligen Vorrichtungen zugeordnet werden. Also possible is the combined operation of several of the devices according to the invention as a system. By addressing the controls, a single controller can then make the creation and / or calibration of the resonant circuits. The digitally processed data of the controllers can thus be assigned to the respective devices.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Further features of the present invention will become apparent from the embodiments illustrated in the figures. Show it:

1 als Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer seriellen RS 232-Schnittstelle als Ausgang, 1 as a block diagram of a device according to the invention with a serial RS 232 interface as an output,

2 Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit serieller RS 232-Schnittstelle sowie zusätzlichen elektrischen Kontakten im Ausgang. 2 Block diagram of a device according to the invention with serial RS 232 interface and additional electrical contacts in the output.

Das Ausführungsbeispiel von 1 zeigt ein LC-Glied als Schwingkreis der Vorrichtung. Ein Mikrocontroller wird zur Steuerung der Vorrichtung eingesetzt. Beides wird durch die vorgesehene Stromversorgung mit elektrischer Energie versorgt. The embodiment of 1 shows an LC element as the resonant circuit of the device. A microcontroller is used to control the device. Both are supplied by the intended power supply with electrical energy.

Die Steuerung steuert das Verhalten und somit die Schwingfrequenz des Schwingkreises durch die Verwendung elektronisch einstellbarer Bauteile. In dieser Ausführungsform ist eine zusätzliche Digitalisierung zwischen dem Schwingkreis und der Steuerung gestaltet. Dies kann jedoch auch der Mikrocontroller selbst übernehmen. The controller controls the behavior and thus the oscillation frequency of the resonant circuit through the use of electronically adjustable components. In this embodiment, additional digitization between the resonant circuit and the controller is designed. However, this can also be done by the microcontroller itself.

Die Steuerung stellt nicht nur die Frequenz des Schwingkreises ein, sondern fungiert auch zur Kalibrierung des Schwingkreises. Hierzu wird in regelmäßigen Abständen die Frequenz des Schwingkreises gemessen und ggf. bei Änderungen angepasst. Dies geschieht selbstverständlich nur dann, wenn kein Objekt detektiert wurde. Wenn die Änderung der Schwingfrequenz durch ein Objekt hervorrufen wird, wird keine Kalibrierung stattfinden. The controller not only adjusts the frequency of the resonant circuit but also acts as a calibration of the resonant circuit. For this purpose, the frequency of the resonant circuit is measured at regular intervals and adjusted if necessary for changes. Of course, this only happens if no object has been detected. If the change of the oscillation frequency will cause an object, no calibration will take place.

Zur Ausgabe ist in diesem Ausführungsbeispiel eine serielle Schnittstelle, nämlich eine RS 232-Schnittstelle in der Vorrichtung vorgehen. Hierdurch kann ein externes Gerät, wie beispielsweise ein Computer, an der Vorrichtung angeschlossen werden die dazu benutzt wird, die von der Steuerung gemessenen Werte auszulesen sowie der Steuerung Befehle zukommen zu lassen, wie beispielsweise die Zeitabstände der Kalibrierung, ein Kalibrierungsbefehl selber sowie ggf. Schwellwerte, aufgrund derer dann die Steuerung über den Ausgang Befehle zum angeschlossene externen Gerät überträgt. Diese Kommunikation mit dem externen Gerät ist bidirektional ausgeführt, so dass gleichzeitig Werte von der Steuerung zum Ausgang bereitgestellt werden können, wie auch vom externen angeschlossenen Gerät Befehle zur Steuerung hingesendet werden können. Denkbar ist jedoch auch ein Ausgang, der nur Werte ausgibt und ein extra ausgeführter Eingang, zur Befehlseingabe für die Steuerung. For output in this embodiment, a serial interface, namely an RS 232 interface proceed in the device. This allows an external device, such as a computer, to be connected to the device which is used to read the values measured by the controller and to provide commands to the controller, such as the calibration time intervals, a calibration command itself and any thresholds, if any , which then causes the controller to send commands to the connected external device via the output. This communication with the external device is bidirectional so that values can be provided from the controller to the output at the same time, as well as commands can be sent to the controller from the external connected device. It is also conceivable, however, an output that outputs only values and an extra executed input, the command input for the controller.

2 besteht im Prinzip aus einem ähnlichen Anwendungsbeispiel. Hier sind jedoch zusätzlich elektrische Kontakte vorgesehen, die den Ausgang aus 1 erweitern. Diese elektrischen Kontakte, in 2 als I/O Ports bezeichnet, dienen zum Anschluss externer Geräte, die durch die in der Vorrichtung vorgesehene Steuerung geschaltet werden können. Beispielsweise kann die Steuerung bei Erreichen verschiedener definierter Schwellwerte verschiedene Kontakte in den I/O Ports schalten, um extern angeschlossene Geräte anzusteuern, wie z.B. akustische Signale, elektrische Signale oder optische Signale. 2 consists in principle of a similar application example. Here, however, additional electrical contacts are provided, which make the output 1 expand. These electrical contacts, in 2 referred to as I / O ports, are used to connect external devices that can be switched by the control provided in the device. For example, upon reaching various defined thresholds, the controller may switch various contacts in the I / O ports to drive externally connected devices, such as audible signals, electrical signals, or optical signals.

Diese I/O Ports können ebenfalls in digitaler Form vorliegen, so dass angeschlossene Computer angesteuert werden können. Sie können aber auch einfache elektronische Signale, wie Spannungswerte, Stromwerte oder Widerstandswerte ausgeben, je nach angeschlossenem externem Gerät. These I / O ports can also be in digital form, so that connected computers can be controlled. You can also output simple electronic signals, such as voltage values, current values, or resistance values, depending on the connected external device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren dazu ist nicht auf die oben genannten Merkmale beschränkt. Vielmehr sind weitere Ausführungsformen denkbar. So könnten beispielsweise zwei Steuerungen in der Vorrichtung vorgesehen sein, eine zur Auswertung der gemessenen Schwingkreisfrequenzen und eine zur Einstellung und Kalibrierung des Schwingkreises. Als Ausgang können andere als die oben genannten Schnittstellen dienen, z.B. weitere Kommunikationsschnittstellen, BUS-Schnittstellen oder elektrische Kontakte. Ebenso ist es letztlich möglich, den Schwingkreis aus zwei Kondensatoren aufzubauen, wobei ein Kondensator, wie oben beschrieben, mit aktiver und passiver Anode ausgeführt ist und der andere ein standardisiertes elektronisches Bauteil in der Vorrichtung. Die beiden Kondensatoren könnten sich dann zu einer gemeinsamen Kapazität ergänzen. The device according to the invention and the method for this purpose is not limited to the above-mentioned features. Rather, further embodiments are conceivable. For example, two controls could be provided in the device, one for evaluating the measured resonant circuit frequencies and one for setting and calibrating the resonant circuit. The output may be other than the above-mentioned interfaces, e.g. additional communication interfaces, BUS interfaces or electrical contacts. Likewise, it is ultimately possible to build the resonant circuit of two capacitors, wherein a capacitor, as described above, is designed with active and passive anode and the other a standardized electronic component in the device. The two capacitors could then complement each other to a common capacity.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (20)

Vorrichtung zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper, mit einer elektrischen Energieversorgung, mit einem elektrischen Schwingkreis zur Erzeugung von elektrischen Schwingungen, mit einer Steuerung zur Auswertung der Schwingfrequenz der elektrischen Schwingungen, sowie zur Kalibrierung durch Festlegung eines Sollbereiches der Schwingfrequenz, wobei der Messkörper elektrostatisch ladbar gestaltet ist und bei Vorhandensein der elektrischen Energie elektrostatisch geladen wird und somit Feldlinien ausstrahlt, der Messkörper eine aktive Kondensatorelektrode des kapazitiven Teils des Schwingkreises bildet, dass das Objekt eine passive Kondensatorelektrode bildet, und somit die Kapazität des Kondensators und daraus folgend die Schwingfrequenz der elektrischen Schwingungen bei Einbringung des Objekts in den Feldlinienbereich des Messkörpers eine messbare Änderung erfährt.  Device for non-contact detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body, with an electrical power supply, with an electrical resonant circuit for generating electrical vibrations, with a control for evaluating the oscillation frequency of the electrical oscillations, as well as for calibration by definition of a nominal range of the oscillation frequency, wherein the measuring body is designed electrostatically chargeable and is electrostatically charged in the presence of electrical energy and thus emits field lines, the measuring body forms an active capacitor electrode of the capacitive part of the resonant circuit, that the object forms a passive capacitor electrode, and thus the capacitance of the capacitor and, consequently, the oscillation frequency of the electrical oscillations undergoes a measurable change upon introduction of the object into the field line region of the measuring body. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schwingkreis aus mindestens einer Spule und/oder Widerstand und mindestens einem Kondensator besteht, wobei die Elektroden mindestens eines Kondensators aus Messkörper und Objekt bestehen.  Apparatus according to claim 1, wherein the resonant circuit consists of at least one coil and / or resistor and at least one capacitor, wherein the electrodes of at least one capacitor consist of measuring body and object. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Messkörper durch Berührung weiterer elektrostatisch ladbarer Körper erweitert werden kann.  Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the measuring body can be extended by touching other electrostatically chargeable body. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Frequenz des Schwingkreises durch die Steuerung beeinflusst werden kann.  Device according to one of claims 1 to 3, wherein the frequency of the resonant circuit can be influenced by the controller. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung mindestens einen Ausgang besitzt, an welchem die Frequenz des Schwingkreises abgreifbar ist.  Device according to one of claims 1 to 4, wherein the device has at least one output to which the frequency of the resonant circuit can be tapped. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerung die Frequenz des Schwingkreises in eine messbare elektrische Größe umwandelt.  Device according to one of claims 1 to 5, wherein the controller converts the frequency of the resonant circuit into a measurable electrical quantity. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die messbare elektrische Größe eine elektrische Schwingung und/oder eine elektrische Spannung und/oder einen elektrischen Widerstand und/oder einen elektrischen Stromwert darstellt.  Apparatus according to claim 6, wherein the measurable electrical quantity represents an electrical oscillation and / or an electrical voltage and / or an electrical resistance and / or an electric current value. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Ausgang ebenfalls oder statt der Frequenz des Schwingkreises die messbare elektrische Größe abgreifbar ist.  Device according to one of claims 5 to 7, wherein the output also or instead of the frequency of the resonant circuit, the measurable electrical variable can be tapped. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Ausgang als ein digitaler Ausgang wie z.B. eine serielle Schnittstelle ausgebildet ist und die abgreifbaren Werte durch die Steuerung digitalisiert werden.  Apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein the output is a digital output, e.g. a serial interface is formed and the tappable values are digitized by the controller. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorrichtung einen Anschluss zur Einspeisung elektrischer Energie besitzt.  Device according to one of claims 1 to 6, wherein the device has a connection for feeding electrical energy. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei Ausgang und Anschluss zur Einspeisung elektrischer Energie ein Bauteil sind, wie z.B. ein USB-Anschluss. Apparatus according to claim 10, wherein the output and connection for supplying electrical energy are a component, e.g. a USB port. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zur Kommunikation mit der Steuerung mindestens ein Kommunikations-Modul verwendet wird, wie z.B. Bluetooth, WLAN, Infrarot und/oder Ethernet. Device according to one of claims 1 to 10, wherein at least one communication module is used for communication with the controller, e.g. Bluetooth, WLAN, infrared and / or Ethernet. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Kommunikationsmodul auch als Ausgang dient und/oder Kommunikationsmodul bzw. Ausgang auch zur bidirektionalen Kommunikation mit der Steuerung dient. Apparatus according to claim 12, wherein the communication module also serves as an output and / or communication module or output is also used for bidirectional communication with the controller. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei die Steuerung einstellbare Schwellwerte besitzt, um die messbare elektrische Größe zu beeinflussen. Apparatus as claimed in any of claims 6 to 13, wherein the controller has adjustable thresholds to affect the measurable electrical quantity. Verfahren zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper unter Verwendung der Vorrichtung aus einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei als erstes die Steuerung mit elektrischer Energie versorgt wird, dann der Schwingkreis durch die Steuerung so eingemessen wird, dass ein Sollbereich der Schwingfrequenz festgelegt wird, die Steuerung danach die Schwingfrequenz fortlaufend misst, wobei die Schwingfrequenz sich ändert, wenn ein Objekt in den Bereich der Feldlinien eindringt und/oder seine Entfernung zum Messkörper ändert, und die gemessene Schwingfrequenz durch die Steuerung ausgewertet wird. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die ausgewertete Schwingfrequenz durch einen an der Vorrichtung angeschlossenen Lautsprecher hörbar gemacht wird. Method for contactless detection and / or distance determination of at least one object relative to a measuring body using the device of one of claims 1 to 14, wherein first the control is supplied with electrical energy, then the resonant circuit is calibrated by the controller so that a target range of the oscillation frequency is set, the controller then continuously measures the oscillation frequency, wherein the oscillation frequency changes when an object enters the area of the field lines and / or changes its distance to the measuring body, and the measured oscillation frequency is evaluated by the controller. The method of claim 15, wherein the evaluated oscillation frequency is made audible by a speaker connected to the device. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die ausgewertete Schwingfrequenz durch ein an der Vorrichtung angeschlossenes optisches Signal sichtbar gemacht wird.  The method of claim 15, wherein the evaluated vibration frequency is visualized by an optical signal connected to the device. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die ausgewertete Schwingfrequenz durch mindestens einen Ausgang abgreifbar ist.  The method of claim 15, wherein the evaluated vibration frequency can be tapped by at least one output. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Steuerung in zu definierenden Zeitpunkten den Schwingkreis kalibriert, so dass Umgebungseinflüsse, wie z.B. sich ändernde Temperaturen, sich ändernde Feuchtigkeit, auftretende elektromagnetische Felder, kompensiert werden. Method according to one of claims 15 to 18, wherein the controller calibrates the resonant circuit in defined times, so that environmental influences, such as changing temperatures, changing humidity, electromagnetic fields occurring, are compensated. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Kalibrierung auch durch Steuersignale mittels Ausgang bzw. dem Kommunikationsmodul ausgeführt werden kann.  The method of claim 19, wherein the calibration can also be performed by control signals by means of output or the communication module. System mit mehreren erfindungsgemäßen Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei über eine Adressierung der Steuerungen eine einzelne Steuerung die Einstellung und/oder Kalibrierung der Schwingkreise vornimmt und/oder die Daten der adressierbaren Steuerungen liest und am Ausgang bereitstellt, wobei diese Daten dann den einzelnen Vorrichtungen zugeordnet werden können.  System having a plurality of devices according to any one of claims 1 to 14, wherein, by addressing the controls, a single controller performs the adjustment and / or calibration of the resonant circuits and / or reads and provides the data of the addressable controllers, which data then is the output individual devices can be assigned.
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