DE4006119C2 - - Google Patents
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kapazitives Wegaufneh
mersystem mit einem Sensor bzw. Oszillator, einer Sende- und
Empfangskapazität, einem Demodulator und einem Schaltverstär
ker, wobei der Oszillator einen von außen beeinflußbaren Kon
densator aufweist, wobei zu dem Kondensator eine aktive Elek
trode, eine Masseelektrode und eine zwischen der aktiven Elek
trode und der Masseelektrode angeordnete Abschirmelektrode ge
hören und wobei die Abschirmelektrode das gleiche elektrische
Potential wie die aktive Elektrode aufweist.
Kapazitive Wegaufnehmersysteme bzw. entsprechende kapazitive
Sensoren der in Rede stehenden Art sind seit Jahren in unter
schiedlichen Bauformen aus der Praxis bekannt (vgl. beispiels
weise DE-PS 33 28 210). Dabei handelt es sich in erster Linie
um gekapselte Sensoren, d. h. um Sensoren mit einem zumindest
die wesentlichen Kondensatorbauteile aufnehmenden Gehäuse. Zu
diesen wesentlichen Kondensatorbauteilen des kapazitiven Sen
sors gehören die aktive Elektrode und die Masseelektrode des
Kondensators.
Ein kapazitiver Sensor mißt die Kapazitätsänderung, die durch
das Annähern eines Gegenstandes im elektrischen Feld des ihm
eigenen Kondensators hervorgerufen wird. In der die Kapazität
eines Kondensators beschreibenden Gleichung
C=εrεo * F/d
kommen neben der absoluten Dielektrizitätskonstanten εo die
Materialkonstante εr (Dielektrizitätszahl), die Kondensator
fläche F und der Abstand d der Kondensatorplatten vor. Dielek
trizitätszahl, Fläche und Dicke können abhängig von zu messen
den Parametern den Kapazitätswert im kapazitiven Sensor beein
flussen.
Zwischen der aktiven Elektrode und der Masseelektrode baut
sich in den Raum hinein ein elektromagnetisches Streufeld auf.
Der kapazitive Sensor detektiert neben allen elektrisch gut
leitfähigen Materialien auch alle Isolatoren, sofern ihre re
lative Dielektrizitätskonstante ausreichend groß ist. Zu den
erfaßbaren Materialien gehören auch nahezu alle Kunststoffe,
Gläser, Keramikwerkstoffe, Öle, Fette, Wasser sowie sämtliche
Materialien, die Feuchtigkeit enthalten, wie beispielsweise
Holz, Papier, Lebensmittel etc. Jeder Gegenstand aus den vor
anstehend genannten Materialien, der in das Streufeld ein
dringt, vergrößert die Kapazität des Kondensators geringfügig,
ändert damit also Phase und Amplitude der Empfangsfrequenz.
Die Größe der durch einen Gegenstand verursachten Kapazitäts
änderung hängt ab von
dem Abstand und der Lage des Gegenstandes vor der aktiven Elektrode,
der Form und der Größe des Gegenstandes und
der Dielektrizitätskonstanten des Gegenstandes.
dem Abstand und der Lage des Gegenstandes vor der aktiven Elektrode,
der Form und der Größe des Gegenstandes und
der Dielektrizitätskonstanten des Gegenstandes.
Das kapazitive Wegaufnehmersystem bzw. der kapazitive Sensor
kann mit wenigen Volt Spannung über der Kapazität und einigen
Mikrowatt Energie betrieben werden. Er lädt sich daher nicht
statisch auf und verursacht auch keine Hochfrequenzstörungen.
Der Zusammenhang zwischen dem Abstand und der Kapazitätsände
rung ist stark nichtlinear.
Der kapazitive Sensor liefert als Ausgangssignal originär eine
Schwingung mit großer bzw. sehr kleiner Oszillatoramplitude.
Daraus wird im Wegaufnehmersystem ein Schaltsignal gebildet,
d. h. die in der Schwingungsamplitude enthaltenen Informationen
werden in ein Schaltsignal umgesetzt.
Der den Ausgangspunkt der erfindungsgemäßen Lehre bildende
Stand der Technik ergibt sich zumindest hinsichtlich des Nähe
rungsgebers aus der WO 89 08 352 A1. Bei diesem Näherungsgeber
weist der Kondensator zur Verkleinerung der Grundkapazität
zwischen der aktiven Elektrode und der Masseelektrode eine Ab
schirmelektrode auf, die das gleiche elektrische Potential wie
die aktive Elektrode besitzt. Bei Einbettung in ein Wegaufneh
mersystem ist der bekannte Näherungsgeber jedoch insoweit pro
blematisch, als das in vorgegebener Richtung erzielbare Streu
feld begrenzt ist und somit keine Überwachung von beispiels
weise großflächigen Bereichen möglich ist.
Aus der DE 32 21 223 A1 ist für sich ein kapazitiver Nähe
rungsinitiator bekannt, wobei es sich auch hier um einen sin
gulären Sensor handelt. Dieser bekannte Näherungsinitiator
weist einen Kondensator mit einer aktiven Elektrode, einer
Masseelektrode und einer zwischen der aktiven Elektrode und
der Masseelektrode angeordneten Abschirmelektrode auf, wobei
die Abschirmelektrode das gleiche elektrische Potential wie
die aktive Elektrode hat.
Die aus der Praxis bekannten kapazitiven Wegaufnehmer sind je
doch dann problematisch, wenn sie aufgrund ihres Einsatzes
einen nur äußerst geringen Raum einnehmen dürfen bzw. sehr
flach ausgebildet sein müssen. Die in Rede stehenden Wegauf
nehmersysteme streuen nämlich das elektromagnetische Feld
seitlich und nach hinten weg, wenn keine Abschirmmaßnahmen
vorgesehen sind, die - wie beispielsweise eine Kapselung zur
Aufnahme des Sensors - erheblichen Raum beanspruchen. Folglich
führt die Forderung nach einer extrem flachen Ausbildung des
Sensors dazu, daß einerseits solche Abschirmmaßnahmen nicht
vorgesehen werden können und daß andererseits auch seitlich
oder gar hinter dem Sensor befindliche Gegenstände - ungewollt
- Einfluß auf die Kapazität des Kondensators und somit Einfluß
auf den Oszillator des kapazitiven Wegaufnehmers nehmen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kapaziti
ves Wegaufnehmersystem der eingangs genannten Art so auszuge
stalten und weiterzubilden, daß bei äußerst flacher Ausbildung
des Kondensators und bei Realisierung einer Richtwirkung des
Sensors in zumindest einer vorgebbaren Richtung eine hinrei
chende Streuung zur Detektion von Gegenständen in einem großen
Detektionsbereich gegeben ist.
Das erfindungsgemäße kapazitive Wegmeßsystem, bei dem die zu
vor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist durch die Merkmale des
Patentanspruches 1 beschrieben. Danach sind bei einem kapazi
tiven Wegaufnehmersystem der in Rede stehenden Art mindestens
zwei kaskadierende Sensoren paarweise zusammengeschaltet. Als
Schaltsignal wird die Differenz der Schwingungsamplituden der
Sensoren gebildet.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß das zur Mes
sung erforderliche Streufeld des Wegaufnehmersystems durch
kaskadierende Anordnung der Sensoren vergrößert werden kann.
Diese Erkenntnis setzt die bereits für sich erfinderische
Überlegung voraus, daß die Vergrößerung des Streufeldes nicht
durch entsprechende Dimensionierung des Kondensators bzw. der
Kondensatorplatten erreicht wird. Vielmehr sind die Elektroden
des Kondensators unter Zwischenschaltung einer Masseelektrode
gerade zur Begrenzung des Streufeldes eines jeden einzelnen
Kondensators ausgebildet, wobei die Abschirmelektrode das
gleiche elektrische Potential wie die aktive Elektrode auf
weist. Lediglich die Kaskadierung von Sensoren bzw. Kondensa
toren vergrößert hier das Streufeld insgesamt, wobei bei den
kaskadierenden Sensoren als Schaltsignal die Differenz der
Schwingungsamplituden der Sensoren gebildet wird. In erfin
dungsgemäßer Weise wurde also gerade nicht das Streufeld des
einzelnen Sensors vergrößert, wodurch sich die Richtwirkung
verschlechtert. Vielmehr wurde die Richtwirkung durch die be
sondere Anordnung bzw. Ausgestaltung des Kondensators verbes
sert, wobei das Streufeld des Wegaufnehmersystems insgesamt
durch die kaskadierende Anordnung mindestens zwei Kondensato
ren bzw. Sensoren erreicht ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Lehre ist insbesondere zur Kompensation des Einflusses von
Wasser auf die Kapazität der Empfangseinheit, d. h. auf die
Empfangskapazität, eine Kompensationselektrode vorgesehen. Im
Falle einer Betauung - insbesondere beim Einsatz im Freien -
ist die Oberfläche des kapazitiven Sensors meist mit einem
sich in seiner Dicke stets ändernden Feuchtefilm versehen.
Dies führt aufgrund der Dielektrizitätskonstanten von Wasser
zu einer drastischen Erhöhung der Kapazität, wodurch die Emp
fangseinheit ungewollt beeinflußt wird. Durch geeignete Form
gebung und Beschaltung der Kompensationselektrode ist es
möglich, diesen Effekt ohne nennenswerte Empfindlichkeitsver
luste des Wegaufnehmersystems weitgehend zu kompensieren.
Hinsichtlich der Ausgestaltung des Kondensators der Emp
fangseinheit ist es möglich, die Elektroden entsprechend den
räumlichen Erfordernissen besonders zu formen. Hinsichtlich
einer flachen Ausgestaltung des RC-Oszillators ist es beson
ders vorteilhaft, die aktive Elektrode, die Masseelektrode,
die Abschirmelektrode und ggf. die Kompensationselektrode
plattenförmig auszubilden, wodurch sich die Bauhöhe des Sen
sors durch die Plattendicken und die dazwischen erforderlichen
Abstände begrenzen läßt. Bei hinreichend dünner Ausbildung der
"Kondensatorplatten" lassen sich die aktive Elektrode, die
Masseelektrode, die Abschirmelektrode und ggf. die Kompensati
onselektrode flexibel ausführen, wodurch eine extreme Anpas
sung eines flächenhaft ausgebildeten Sensors an eine Auflage
fläche möglich ist.
Im Rahmen der flächenhaften - flachen - Ausgestaltung des
kapazitiven Wegaufnehmers könnten in besonders vorteilhafter
Weise die aktive Elektrode, die Masseelektrode, die Abschirm
elektrode und ggf. die Kompensationselektrode als Folien oder
gar als Film ausgeführt sein. Eine solche Ausgestaltung des
kapazitiven Sensors ermöglicht einerseits eine äußerst flache
Bauweise des kapazitiven Wegaufnehmers, andererseits die Her
stellung der folien- bzw. filmhaften Elektroden mittels Ver
fahren, wie sie heutzutage im Rahmen der Halbleitertechnologie
üblich sind. Beispielsweise könnten die Elektroden durch CVD
oder Sputtern mit entsprechenden Isolierschichten auf ein Sub
strat aufgebracht werden.
Hinsichtlich der Geometrie der Elektroden des Kondensators ist
es zum Erzielen einer Richtungswirkung des Sensors besonders
zweckmäßig, wenn die Masseelektrode großflächiger als die ak
tive Elektrode und die Abschirmelektrode kleinflächiger als
die Masseelektrode, jedoch großflächiger als die aktive Elek
trode ausgeführt ist. Durch diese Dimensionierung ist gewähr
leistet, daß bei dünner Bauweise des Sensors keine ungewollte
Streuung des elektromagnetischen Feldes auftritt.
Eine Ausgestaltung des Wegaufnehmersystem mit mindestens zwei
kaskadierenden Sensoren hat gegenüber einem Wegaufnehmersystem
mit nur einem Sensor den Vorteil, daß dadurch das Streufeld in
vorgegebener Richtung vergrößert wird. Werden die Sensoren bei
der Annäherung eines Objektes - beispielsweise einer sich öff
nenden und sich schließenden Aufzugtür - gleichmäßig bedämpft,
so ist das Differenzsignal stets Null. Findet dagegen eine un
terschiedliche Bedämpfung der Sensoren - beispielsweise durch
eine den Aufzug betretende Person - statt, so hat das Diffe
renzsignal einen von Null abweichenden Wert. Im Falle einer
Aufzugstürüberwachung erhielt dann die Steuerung der Aufzugs
tür ein Signal zum Öffnen bzw. ein Signal zum Umsteuern vom
Schließvorgang zum Öffnungsvorgang der Tür.
Bei einem Anwendungsfall wie der Überwachung einer Aufzugstür
könnte das Wegaufnehmersystem bzw. der Sensor oder die Senso
ren so angeordnet sein, daß sie eine Kapazitivleiste bilden,
die sich entweder in die dem Türholm zugewandte freie Türkante
oder in den der freien Türkante zugewandten Türholm integrie
ren läßt.
Nachfolgend finden sich einige vorteilhafte Ausgestaltungen
hinsichtlich der Auswertung der vom Sensor bzw. von den Senso
ren erzeugten Signale.
Problematisch beim Erkennen eines sich dem Sensor nähernden
Gegenstandes ist die schleichende Annäherung des Gegenstandes.
Damit ab einer bestimmten, vorgegebenen Entfernung des Gegen
standes vom Sensor der Gegenstand als "anwesend" detektiert
wird, damit also am Schaltausgang des Wegmeßsystems nur einer
von zwei möglichen Schaltzuständen - unveränderlich - einge
nommen wird, wird die Schwingung des Sensors bzw. werden die
Schwingungen der Sensoren in vorteilhafter Weise gleichgerich
tet, geglättet und einer Schmitt-Triggerstufe zugeführt.
Damit der Schaltungsausgang des kapazitiven Wegaufnehmer
systems nicht zwischen den beiden möglichen Schaltzuständen
hin- und herpendelt, wird das Schaltsignal zur Änderung des
Sensorabgleichs bzw. zur Schaffung einer eindeutig definierten
Schalthysterese herangezogen, wenn sich der zu detektierende
Gegenstand exakt im Schaltpunkt befindet. Unter der Schalthy
sterese ist dabei die Wegdifferenz zwischen Ein- und Aus
schaltpunkt des Sensors zu verstehen.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, den Gegenstand der
vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten
Patentansprüche 2 bis 6, andererseits auf die Erläuterung von
Ausführungsbeispielen des Gegenstandes anhand der Zeichnung zu
verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden
auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen der Lehre er
läutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung, geschnitten,
einen herkömmlichen kapazitiven Wegaufnehmer,
Fig. 2 in einem Diagramm die wesentlichen elektronischen
Funktionsgruppen eines kapazitiven Wegaufnehmers,
Fig. 3 in einer schematischen Darstellung die Elektrodenan
ordnung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge
mäßen kapazitiven Wegaufnehmers und
Fig. 4 in einer schematischen Darstellung, perspektivisch,
eine erfindungsgemäße kapazitive Wegaufnehmerleiste
im Rahmen einer Aufzugstüre.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen herkömm
lichen kapazitiven Wegaufnehmer, wobei die vom Sensor ausge
henden elektromagnetischen Feldlinien nur angedeutet sind.
Der kapazitive Wegaufnehmer 1 weist gemäß der Darstellung in
Fig. 2 einen in Fig. 1 nur hinsichtlich der kapazitiven Be
standteile gezeigten Sensor auf. Zu dem Wegaufnehmer 1 gehören
ein Oszillator 2, eine Sende- und Empfangskapazität, ein Demo
dulator 3 und ein Schaltverstärker 4, wobei der Oszillator 2
einen von außen beeinflußbaren Kondensator 5 aufweist. Gemäß
der Darstellung in Fig. 1 gehören zu dem Kondensator 5 eine
aktive Elektrode 6 und eine Masseelektrode 7, wobei der Kon
densator 5 in einem Gehäuse 8 gekapselt ist.
Zwischen der auch als "heiße" Elektrode bezeichneten aktiven
Elektrode 6 und der Masseelektrode 7 baut sich ein elektroma
gnetisches Streufeld 9 in den Raum hinein auf. In Fig. 1 sind
die elektromagnetischen Feldlinien 10 angedeutet. Man kann
deutlich erkennen, daß sich diese elektromagnetischen Feldli
nien 10, d. h. das Streufeld 9, auch seitlich und gar hinter
den Wegaufnehmer 1 erstrecken, wodurch auch seitlich oder gar
hinter dem Wegaufnehmer 1 befindliche Gegenstände auf die
Kapazität des Kondensators 5 Einfluß nehmen.
Fig. 3 zeigt, daß erfindungsgemäß zwischen der aktiven Elek
trode 6 und der Masseelektrode 7 des Kondensators 5 eine Ab
schirmelektrode 11 vorgesehen ist. Die Abschirmelektrode 11
ist dabei so verschaltet, daß sie das gleiche elektrische Po
tential wie die aktive Elektrode 6 aufweist. Gemäß der Dar
stellung in Fig. 3 ist die aktive Elektrode 6 hochohmig ausge
koppelt und wird mittels einer Treiberstufe 12 niederohmig auf
die Abschirmelektrode 11 getrieben. Wird die aktive Elektrode
6 mit einem elektrischen Feld beaufschlagt, dann breiten sich
die elektromagnetischen Feldlinien 10 von der aktiven Elek
trode 6 aus in Richtung der Masseelektrode 7 aus. Da die Ab
schirmelektrode 11 gleiches Potential wie die aktive Elektrode
6 aufweist, bewirkt die Abschirmelektrode 11 eine Neutralisie
rung. Dadurch wird die aktive Elektrode 6 nicht gegen die Mas
seelektrode 7 bedämpft, da zwischen der aktiven Elektrode 6
und der Masselektrode 7 kein Potentialunterschied besteht.
Fig. 1 zeigt desweiteren, daß in der Ebene der aktiven Elek
trode 6 eine Kompensationselektrode 13 vorgesehen ist. Diese
Kompensationselektrode 13 dient zur Kompensation des Einflus
ses von Wasser auf die Kapazität des Oszillators 2. Eine sol
che Kompensationselektrode 13 könnte in vorteilhafter Weise
ebenso bei dem erfindungsgemäßen Wegaufnehmersystem gemäß Fig.
3 verwirklicht sein.
Bei dem erfindungsgemäßen kapazitiven Wegaufnehmersystem sind
in besonders vorteilhafter Weise die aktive Elektrode 6, die
Masseelektrode 7, die Abschirmelektrode 11 und - falls vorhan
den - die Kompensationselektrode 13 plattenförmig ausgeführt.
Eine solche Ausgestaltung führt bereits zu einer relativ fla
chen Ausbildung des Wegaufnehmers 1. Im Rahmen einer solchen
plattenförmigen Ausgestaltung der Elektroden des Wegaufnehmers
1 könnten die aktive Elektrode 6, die Masseelektrode 7, die
Abschirmelektrode 11 und ggf. die Kompensationselektrode 13
flexibel ausgeführt sein. Dies hätte den Vorteil, das sich der
Wegaufnehmer bei großflächiger Ausbildung der Umgebung bzw.
einer vorgegebenen Unterlage weitgehend anpassen kann.
Will man das erfindungsgemaße kapazitive Wegaufnehmersystem -
beispielsweise zur Überwachung einer automatisch schließenden
Tür in einem Personenaufzug gemäß der Darstellung in Fig. 4 -
extrem flach ausbilden, so werden die aktive Elektrode 6, die
Masseelektrode 7, die Abschirmelektrode 11 und ggf. die Kom
pensationselektrode 13 in besonders vorteilhafter Weise als
Folien ausgeführt. Diese Folien lassen sich mittels bekannter
Beschichtungstechnologien aufbringen und sind bei entsprechen
den Trägerwerkstoffen äußerst elastisch.
Dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel läßt sich deswei
teren entnehmen, daß die Masseelektrode 7 großflächiger als
die aktive Elektrode 6 und die Abschirmelektrode 11 klein
flächiger als die Masseelektrode 7 und großflächiger als die
aktive Elektrode 6 ausgeführt ist. Diese Dimensionierung hat
den Vorteil, daß die Richtung, in die sich das von der aktiven
Elektrode 6 ausgehende Streufeld erstreckt, eindeutig defi
niert ist.
Hinsichtlich der Dimensionierung des Streufeldes 9 und auch
hinsichtlich der Bildung des Schaltsignals läßt sich das
erfindungsgemäße Wegaufnehmersystem so ausgestalten, daß
mindestens zwei kaskadierende Sensoren 2 paarweise zusammen
geschaltet sind und daß als Schaltsignal die Differenz der
Schwingungsamplituden der Sensoren 2 gebildet wird. Eine sol
che Ausgestaltung hat gegenüber dem herkömmlichen Wegaufneh
mersystem mit nur einem Sensor 2 den Vorteil, daß die Empfind
lichkeit deutlich vergrößert ist. Werden die Sensoren 2 bei
der Annäherung eines Objektes - beispielsweise einer sich öff
nenden und sich schließenden Aufzugtür - gleichmäßig bedämpft,
so hat das Differenzsignal stets den Wert Null. Findet dagegen
eine unterschiedliche Bedämpfung der Sensoren 2 - beispiels
weise durch eine den Aufzug betretende Person - statt, so hat
das Differenzsignal einen von Null abweichenden Wert. Im Falle
einer Aufzugtürüberwachung erhielt dann die Steuerung der Auf
zugstür ein Signal zum Öffnen bzw. ein Signal zum Umsteuern
vom Schließvorgang zum Öffnungsvorgang der Tür.
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 könnten die zuvor erörterten
kapazitiven Sensoren 2 eine Kapazitivleiste 14 bilden, was
insbesondere bei dem zuvor bereits erwähnten Einsatz zur Über
wachung einer Aufzugstür von Vorteil wäre, da eine flache,
langgestreckte Ausbildung des Wegaufnehmers 1 einerseits das
Nachrüsten von Aufzügen ohne weitgehende bauliche Maßnahmen
ermöglicht und andererseits gewährleistet, daß bei entspre
chend langer Auslegung der Kapazitivleiste 14 auch kleine Ob
jekte, beispielsweise Kinder oder Hunde, vom Wegaufnehmer
system erfaßt werden.
Damit auch bei einer schleichenden Annäherung eines Gegenstan
des am Schaltausgang des Wegmeßsystems nur einer von zwei mög
lichen Schaltzuständen eingenommen werden kann, wird bei dem
erfindungsgemäßen Wegaufnehmersystem in vorteilhafter Weise
das Signal (Phase und Amplitude) in geeigneter Weise gleich
gerichtet, geglättet und einer in Fig. 2 gezeigten Schmitt-Trigger
stufe 15 zugeführt.
Damit der Schaltungsausgang nicht zwischen den beiden mögli
chen Schaltzuständen hin- und herpendelt, kann das Schalt
signal zur Änderung des Sensorabgleichs bzw. zur Schaffung ei
ner eindeutig definierten Hysterese herangezogen werden, wenn
sich der zu detektierende Gegenstand exakt im Schaltpunkt be
findet.
Claims (6)
1. Kapazitives Wegaufnehmersystem mit einem Sensor bzw.
Oszillator (2), einer Sende- und Empfangskapazität, einem
Demodulator (3) und einem Schaltverstärker (4), wobei der
Oszillator (2) einen von außen beeinflußbaren Kondensator (5)
aufweist, wobei zu dem Kondensator (5) eine aktive Elektrode
(6), eine Masseelektrode (7) und eine zwischen der aktiven
Elektrode (6) und der Masseelektrode (7) angeordnete Abschirm
elektrode (11) gehören und wobei die Abschirmelektrode (11)
das gleiche elektrische Potential wie die aktive Elektrode (6)
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
zwei kaskadierende Sensoren (2) paarweise zusammengeschaltet
sind und daß als Schaltsignal die Differenz der Schwingungs
amplituden der Sensoren (2) gebildet wird.
2. Kapazitives Wegaufnehmersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die kaskadierenden Sensoren (2) eine Kapa
zitivleiste (14) bilden.
3. Kapazitives Wegaufnehmersystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingung des Sensors (2)
bzw. der Sensoren (2) gleichgerichtet, geglättet und einer
Schmitt-Triggerstufe (15) zugeführt wird, damit auch bei einer
schleichenden Annäherung eines Gegenstandes am Schaltausgang
des Wegmeßsystems nur einer von zwei möglichen Schaltzuständen
eingenommen werden kann.
4. Kapazitives Wegaufnehmersystem nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal zur Ände
rung des Sensorabgleichs bzw. zur Schaffung einer eindeutig
definierten Hysterese herangezogen wird, wenn sich der zu de
tektierende Gegenstand exakt im Schaltpunkt befindet, damit
der Schaltungsausgang nicht zwischen den beiden möglichen
Schaltzuständen hin- und herpendelt.
5. Kapazitives Wegaufnehmersystem nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Elektrode (6),
die Masseelektrode (7), die Abschirmelektrode (11) und ggf.
eine Kompensationselektrode (13) flexibel ausgeführt sind.
6. Kapazitiver Wegaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Elektrode (6), die
Masseelektrode (7), die Abschirmelektrode (11) und ggf. eine
Kompensationselektrode (13) als Folien ausgeführt sind.
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ID=6401044
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