DE2845494A1 - Schaltungsanordnung zum betrieb eines beruehrungsschalters - Google Patents
Schaltungsanordnung zum betrieb eines beruehrungsschaltersInfo
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- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/96—Touch switches
- H03K17/962—Capacitive touch switches
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Description
EURO HAUSGERÄTE GMBH., 6680 Neunkirchen (Saar)
PHD 78-140
Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Berührungsschalters
Für elektrische Steuerungen, insbesondere auch für Steuerungen elektrischer Haushaltgeräte, ist es bekannt, anstelle
von Dreh- oder Tastschaltern sogenannte Berührungsschalter einzusetzen, bei denen entweder auf kapazitiver Basis oder
auch durch Veränderung eines Widerstandes über eine nachgeschaltete Auswertschaltung der gewünschte Schaltzustand hergestellt
wird.
Für kapazitive Berührungsschalter, sogenannte "touchs", ist es bekannt, die schaltaktiven Flächen als dünne Metallschichten
auf isolierende Platten, z.B. Glasplatten, aufzubringen.
Zum Betrieb eines solchen kapazitiven Schalters ist es bekannt, einen Rechteck-Impulsgenerator als Geber zu verwenden,
den Ausgang des Generators auf die kapazitiven Flächen zu schalten, und zwar derart, daß zwei hintereinander geschaltete
kleine Kapazitäten über die Berührungsfläche miteinander verbunden sind, so daß eine Bedienungsperson bei Berührung
der Fläche eine Ableitkapazität zur Masse bildet. Der Ausgang dieses kapazitiven Berührungsschalters wird auf ein
Integrationsglied gegeben, das die über die Kapazität des Berührungsschalters
laufenden Impulsspitzen des Rechteck-Generators in eine äquivalente Gleichspannung umformt, die ihrerseits
über ein Verstärkungsglied die Schaltstufen steuert.
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Es sei angenommen, daß die dem Berührungsschalter zugeordneten Kapazitätsflächen so bemessen sind, daß sich am
Integrationsglied Spannungsspitzen ausreichender Höhe ergeben.
Wird nun die Sensorfläche des Berührungsschalters über den Körper eines Bedienenden als kapazitive Größe belastet,
so werden die Impulse praktisch kurzgeschlossen und der Integrator ist nicht mehr in der Lage, die nachfolgende Verstärkerstufe
auszusteuern. Die Schaltstufe bekommt damit ein anderes Signal und schaltet.
Bei der bekannten Ausführungsform muß wegen der notwendigen
Hintereinanderschaltung zweier Kapazitäten die schaltaktive Fläche des Berührungsschalters relativ groß sein und ferner
müssen die Spannungsspitzen des Generators ebenfalls verhältnismäßig
groß sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zum Betrieb eines Berührungsschalters der angegebenen
Art aufzubauen, die hinsichtlich der Schaltungssicherheit, d.h. auch hinsichtlich der Fremdbeeinflußbarkeit, den
bekannten Schaltungen überlegen ist und ferner mit wesentlich kleineren Flächen insbesondere bei kapazitiven Schaltern
auskommt.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Ausgang eines Impulsgebers, vorzugsweise eines Rechteck-Impulsgenerators,
zum einen direkt und zum anderen über einen Widerstand auf die Eingänge eines UND-Gatters und daß der Eingang
mit dem vorgeschalteten Widerstand zusätzlich auf den touch geschaltet ist.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung eignet sich sowohl für einen kapazitiven als auch für einen ohmschen Berührungsschalter.
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Einzelheiten der Erfindung, ihre Ausgestaltungsformen und die Wirkungsweise werden anhand der Zeichnung beschrieben und
erläutert.
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Schaltungsanordnung
für einen kapazitiven Berührungsschalter.
Die Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform
für einen ohmschen Berührungsschalter. 10
Die Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung die Signale an den verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnungen nach
den Figuren 1 und 2.
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Die Figur 4 -z^i.q\. das Ersatzschaltbild für einen kapazitiven
Schalter.
Die Figur 5 zeigt das Ersatzschaltbild für einen ohmschen Schalter.
In Figur 1 legt ein Rechteck-Impulsgeber IG1 an den Punkt B
eine Rechteck-Impulsspannung, die auf den Eingang el 1 des
UND-Gatters G gegeben wird. Vom Punkt B ausgehend wird über den Widerstand r1 die gleiche Spannung auch an den Eingang
el 2 des Gatters G gelegt. Am Eingang el 2 liegt ferner über
einen Widerstand r2 die durch den Berührungsschalter gebildete Kapazität CT. Vom Ausgang A des Gatters G wird dessen
Ausgangsspannung über eine Diode D an ein Steuerglied S gegeben, das sein Ausgangssignal in Punkt D an die nachgeschalteten
Schaltstufen gibt.
Wird im Punkt B die aus Fig. 3 ersichtliche Rechteck-Impulsspannung
angelegt, dann liegt über den Vorwiderstand r1 am Eingang el 2 der aus Figur 3 - zweite Zeile - ersichtliche
Impuls an. Die Anstiegsflanke des Impulses resultiert von
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dem durch den Widerstand r1 und der Eigenkapazität des Gatters G sich ergebenden RC-Glied.
Es ist ersichtlich, daß die mit Ss bezeichnete, in Figur 3
eingezeichnete Schwellspannung für das Gatter G erreicht wird, so daß das Gatter G schaltet und eine entsprechende Signalspannung
über D auf E gibt. Wird nun der touch berührt - Fig.3 rechter Teil - , so wird die eine Fläche des Kondensators CT
damit praktisch an Masse gelegt. Damit wird die Kapazität CT wirksam und es ergibt sich über r1 ein RC-Glied, das die Flanke
des an el 2 anliegenden Signals wesentlich flacher macht, so daß die Schwellspannung Ss nicht mehr erreicht wird. Damit
kann das Gatter G kein Signal mehr geben.
Dem Widerstand r1 ist eine Diode d1 parallel geschaltet, so
daß der Berührungskondensator CT über diese Diode nach jedem Impuls entladen werden kann.
Die Figur 2 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einem Widerstands-Berührungsschalter,
bei der der kapazitive Schalter CT durch einen ohmschen Schalter RT ersetzt ist. Hier ergeben
sich die aus Figur 3 für den Eingang e22 ersichtlichen Spannungsimpulse.
Die Flankensteilheit der Impulse ist gleich dem Eingang an el 1. Nach Berührung der Flächen RT bleibt zwar die
Flankensteilheit an el 2 erhalten, die Impulsspannung wird aber kleiner als die Schwellspannung Ss, so daß das Gatter G
kein Signal abgibt.
Die Figur 4 zeigt das Ersatzschaltbild für die Schaltungsanordnung
nach Figur 1. Der Spannungsanstieg am Punkt el 2 für
die im Punkt B eingespeisten Impulse mit einer Frequenz größer als 20 kHz und einer Impulsspannung von z.B. 5 V ist abhängig
von der Größe des Widerstandes r1, der z.B. 5 Megohm beträgt sowie von der Kapazität CT des Berührungsschalters,
ο die sich bei einer Größe der Sensorflächen von 300 mm und
einer Isolierglasdicke von 2 mm mit ca. 5 bis 10 pF ergibt
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und der Körperkapazität CB des Bedienenden mit ungefähr 200 pF,
sowie der Kapazität des Gatters CB mit. ca. 2 bis 5 pF dem Gat-
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terwiderstand RG mit größer als 10 Ohm und der Kapazität CA des gesamten Steuerkreises gegenüber dem Gatter mit größer als 200 pF. Aus diesem Ersatzschaltbild ist ersichtlich, daß schon durch die Parallelschaltung der kleinen Kapazität CT die Flankensteilheit der Impulse so weit abgesenkt werden kann, daß sich einwandfreie Schaltkriterien für das Gatter G ergeben.
terwiderstand RG mit größer als 10 Ohm und der Kapazität CA des gesamten Steuerkreises gegenüber dem Gatter mit größer als 200 pF. Aus diesem Ersatzschaltbild ist ersichtlich, daß schon durch die Parallelschaltung der kleinen Kapazität CT die Flankensteilheit der Impulse so weit abgesenkt werden kann, daß sich einwandfreie Schaltkriterien für das Gatter G ergeben.
Aus dem Ersatzschaltbild nach Figur 5 ist ersichtlich, daß bei einem Vorwiderstand r1 von mehreren Megohm an e22 die Spannung
praktisch dann zusammenbricht, wenn der Widerstand RB durch die Bedienungsperson eingeschaltet wird. Da dieser Widerstand
in der Größe von einigen kOhm liegt, ergibt sich auch für e22 eine solche SρannungsabSenkung, daß das Gatter G wieder
ein einwandfreies Schaltkriterium bekommt.
Die Schaltungsanordnung nach Figur 2 ist im Prinzip einfacher, sie hat jedoch den Nachteil, daß der Bedienende nicht potentialfrei
mit dem Steuerkreis in Berührung kommt, so daß zumindest bei Geräten und Einrichtungen, die auch höhere Spannungen
führen, einer kapazitiven Schaltungsanordnung der Vorzug zu geben ist, weil hier eine absolute Sicherheit für den
Bedienenden vorhanden ist. Ferner hat ein kapazitiver touch den Vorteil, daß er durch Schmutz und insbesondere Feuchtigkeit
auf den Bedienungsflächen praktisch nicht beeinflußt werden kann.
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Claims (1)
- EURO HAUSGERÄTE GMBHPHD 78-140Patentansprüche:Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Berührungsschalters (touch) für elektrische Steuerungen unter Verwen- dung eines Impulsgebers, mindestens einer metallischen Sensorfläche und eines elektrischen Steuergliedes, durch das die vom touch beeinflußbaren Impulse ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Impulsgebers zum einen direkt und zum anderen über einen Widerstand auf die Eingänge eines UND-Gatters geschaltet ist und daß der Eingang mit dem vorgeschalteten Widerstand zusätzlich auf den touch geschaltet ist-2- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß der Vorwiderstand hochohmig, vorzugsweise größer als 3 Megohm, ist.3. Anordnung nach Anspruch 1 mit gegeneinander isolierten metallischen Flächen, die eine Kapazität bilden (kapazitiver touch), dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand zusammen mit dem unberührten touch ein RC-Glied bildet, dessen Zeitkonstante kleiner als die Impulslänge des Gebers ist.4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gatter und kapazitivem touch ein Ableitwiderstand eingeschaltet und der Vorwiderstand durch eine gegen die Spannung des Impulsgebers gerichtete Diode überbrückt ist.5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgeber ein Rechteckgenerator eingesetzt ist.6. Anordnung nach Anspruch 1 und 2 mit mindestens einer metallischen Fläche, die gegen eine zweite Fläche oder gegen Masse durch einen Bedienenden verbunden wird (ohmscher touch), dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand hochohmig gegen den durch den Bedienenden gebildeten Widerstand gemacht ist.G3Ö018/02UPHD 78-1407. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gatter "G" und Gatter "S" eine Diode eingeschaltet ist, die mit der Gate-Kapazität des Gatters "S" einen Integrator bildet. 5030018/0244
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2845494A DE2845494C2 (de) | 1978-10-19 | 1978-10-19 | Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Berührungsschalters |
GB7935941A GB2036330B (en) | 1978-10-19 | 1979-10-16 | Circuit arrangement for operating a touch control |
SE7908543A SE443902B (sv) | 1978-10-19 | 1979-10-16 | Kopplingsanordning for beroringsomkopplare |
IT69009/79A IT1119223B (it) | 1978-10-19 | 1979-10-16 | Disposizione circuitale per comandi elettrici a tocca particolarmente per lavastoviglie |
FR7926028A FR2439510A1 (fr) | 1978-10-19 | 1979-10-19 | Montage de circuit servant a faire fonctionner un interrupteur a effleurement |
JP13427879A JPS5588427A (en) | 1978-10-19 | 1979-10-19 | Touch switch type touch control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2845494A1 true DE2845494A1 (de) | 1980-04-30 |
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ID=6052548
Family Applications (1)
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SE (1) | SE443902B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0052685A1 (de) * | 1980-11-26 | 1982-06-02 | Starcote Limited | Berührungsschaltgerät |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2119931B (en) * | 1982-05-07 | 1986-04-30 | Graham Michael Stephens | Proximity detection devices |
GB9209364D0 (en) * | 1992-04-30 | 1992-06-17 | Varitronix Ltd | A touch sensitive device |
FR2725056A1 (fr) * | 1994-09-23 | 1996-03-29 | Europ Equip Menager | Dispositif de commande a touche sensitive et clavier comportant un tel dispositif |
DE10011229B4 (de) * | 2000-03-08 | 2006-05-04 | Grohe Water Technology Ag & Co. Kg | Berührungssensor |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5623536B2 (de) * | 1973-01-22 | 1981-06-01 |
-
1978
- 1978-10-19 DE DE2845494A patent/DE2845494C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-10-16 SE SE7908543A patent/SE443902B/sv unknown
- 1979-10-16 IT IT69009/79A patent/IT1119223B/it active
- 1979-10-16 GB GB7935941A patent/GB2036330B/en not_active Expired
- 1979-10-19 JP JP13427879A patent/JPS5588427A/ja active Pending
- 1979-10-19 FR FR7926028A patent/FR2439510A1/fr active Granted
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0052685A1 (de) * | 1980-11-26 | 1982-06-02 | Starcote Limited | Berührungsschaltgerät |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2439510B1 (de) | 1985-03-08 |
SE7908543L (sv) | 1980-04-20 |
JPS5588427A (en) | 1980-07-04 |
SE443902B (sv) | 1986-03-10 |
DE2845494C2 (de) | 1982-06-09 |
IT7969009A0 (it) | 1979-10-16 |
GB2036330A (en) | 1980-06-25 |
FR2439510A1 (fr) | 1980-05-16 |
IT1119223B (it) | 1986-03-03 |
GB2036330B (en) | 1983-02-09 |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BAUKNECHT HAUSGERAETE GMBH, 7000 STUTTGART, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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