WO2009015404A2 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung von kapazitätswerten kapazitiver sensoren - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur ermittlung von kapazitätswerten kapazitiver sensoren Download PDF

Info

Publication number
WO2009015404A2
WO2009015404A2 PCT/AT2008/000274 AT2008000274W WO2009015404A2 WO 2009015404 A2 WO2009015404 A2 WO 2009015404A2 AT 2008000274 W AT2008000274 W AT 2008000274W WO 2009015404 A2 WO2009015404 A2 WO 2009015404A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
values
relative capacitance
measured values
determined
partial
Prior art date
Application number
PCT/AT2008/000274
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2009015404A3 (de
Inventor
Hubert Zangl
Original Assignee
Hubert Zangl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubert Zangl filed Critical Hubert Zangl
Publication of WO2009015404A2 publication Critical patent/WO2009015404A2/de
Publication of WO2009015404A3 publication Critical patent/WO2009015404A3/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
    • G01D18/008—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00 with calibration coefficients stored in memory
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/02—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
    • G01D3/022—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation having an ideal characteristic, map or correction data stored in a digital memory
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance

Definitions

  • the invention relates to a method and to a device for the calibrated determination of capacitance values in capacitive sensors with a plurality of partial capacitances
  • Capacitive measuring technology is used in many areas.
  • the capacitances between electrodes are influenced by one or more quantities to be detected.
  • the capacitances between electrodes are influenced by one or more quantities to be detected.
  • A stands for the area of the electrodes, D for the distance between the electrodes, ⁇ o for the dielectric constant of the empty space and ⁇ r for the relative dielectric constant of the respective medium between the electrodes.
  • the influencing of the measuring capacity by the measured variables M can be effected in various ways, for example by changing the geometry of the measuring capacitors or by changing the material properties between the electrodes.
  • Deviations from the ideal behavior of capacitive sensors can have different causes.
  • the readings may depend on environmental conditions (such as temperature) and the measurement systems used often have significant offset and gain errors. Therefore absolutely measurable systems are avoided in the capacitive measuring technique as far as possible. Instead, reference capacities are used that react in the same way to changed conditions as the measuring capacity. By ratio and difference formations, these similar effects can then be compensated.
  • FIG. 10 shows an exemplary flow diagram of the measurement phase for the autocalibration of capacitive sensors according to the invention.
  • Fig. 11 is an exemplary block diagram of an apparatus according to the invention for carrying out the method according to the invention and
  • FIG. 12 shows an example of a path measuring electrode arrangement in which the sum of the capacitance values remains constant and exhibits other known relative coupling capacitances.
  • FIG. 1 The simplest configuration of a capacitive sensor is shown in FIG. 1: Between two electrodes 1, a capacitance C influenced by the measured quantities M is formed.
  • FIG. 2 One possibility for influencing the capacitance in the sense of a change in position is illustrated in FIG. 2:
  • the electric field can be shielded by a shield 2 held between the electrodes at a constant potential, and thus the capacitance can be reduced. Due to the many possibilities of influencing many variables can be determined, such as angle, linear position, fill levels, distance, pressure, force, concentration, approach, seat occupancy etc.
  • FIG. 3 shows how a capacitor according to FIG. 1 is divided into a plurality of partial capacitances C 1 with divided electrodes 4.
  • a screen 3 maintained at a constant potential serves to match the behavior of the sub-electrodes at the edge to the behavior of the sub-electrodes in the interior and, if appropriate, to prevent interference signals or to reduce electromagnetic emissions.
  • Deviations of the partial capacities G from the nominal values are shown in the following figures. For example, 1 leads must be led to the electrodes, which also have capacitances with respect to the respective counter electrode. This is illustrated in FIG. 7 for a common electrode 6: A measuring circuit 10 must be connected to the divided electrodes 4 via leads 9. This results in different coupling capacitances 11 with respect to the common electrode 6. For geometric reasons, these lines can not have exactly the same capacity for all partial capacities or at least the effort to ensure this property would be very high. Another possible cause for deviating partial capacities occurs due to manufacturing tolerances. Examples of this are in FIG. 6 shown.
  • the widths 11 and 12 of the two illustrated electrodes should be the same, however, due to inaccuracies in the manufacturing process, a deviation arises and the corresponding capacities differ. Another cause for deviations from nominal values is shown in FIG.
  • the tilting of the common electrode 6 with respect to the divided electrodes 4 results in a coupling capacitance increasing from the left, electrode 7, to the right, electrode 8, due to the decreasing distance.
  • a number of manufacturing tolerances result in deviations from nominal values.
  • the deviations from the nominal values are carried out either by calibration of the sensors or by scaling with stored minimum and maximum values of the measured values. Both methods have the problem that they often give insufficient results when the environmental conditions change. This can be prevented by using the methods under different environmental conditions (e.g., temperature), but the cost is very high. It is an object of the present invention to provide a method that can provide satisfactory results with little effort and once performing autocalibration.
  • Each sub-capacitance C 1 has an individual offset capacitance C 01 and an equally individual variable capacitance C 1 , which may differ from the nominal values, due to the causes mentioned above.
  • sensors since the known algorithms emanate from the nominal values, sensors must be calibrated with a high accuracy requirement. To make matters worse, as already mentioned, capacitance values often depend on environmental conditions such as temperature, which requires calibration to be performed for the particular environmental conditions.
  • the offset capacitance C O ⁇ is the smallest value that C 1 assumes:
  • variable proportion of C 1 is determined by
  • the capacitance values determine the actual measured values (digital equivalent of an electrical voltage or a current), in which case a proportionality factor k and optionally an offset error O (due to the measuring circuit) are included:
  • a corresponding measuring arrangement is shown symbolically in FIG. 8.
  • a measuring circuit 12 supplies a digital value Y 1 , which is proportional to the relative capacitance value C 1 .
  • the capacities C 01 and C A ⁇ can not be measured directly.
  • the present invention provides a method by means of which the respective offset capacities and variable capacities for the individual partial capacities can be determined. As a result, the deviations from the nominal values can be corrected.
  • the process is simplified if the measured values have no (or a negligible) offset error O.
  • known methods for offset reduction eg chopping, Correlated Double Sampling, autozeroing, modulation method
  • the present invention solves the problems cited using the following exemplary method steps, the method comprising two phases: In the first phase (calibration phase), whose sequence is shown by way of example in FIG. 9, specific values for the offset capacitance C O ⁇ and the variable capacitance C A ⁇ the respective
  • Partial capacity determined and finally stored in a non-volatile memory Partial capacity determined and finally stored in a non-volatile memory.
  • the second phase (measuring phase), the sequence of which is shown by way of example in FIG. 10, the values stored as well as the values to be determined are also used
  • Proportionality factor k corrects the measured data and determines the measured variable (the measured variables) from the corrected data.
  • the measuring phase represents the normal operation of the sensor.
  • the index k (YKJ, c ⁇ i) in the calibration phase and the index M or m (in the measuring phase) are measured below for measured values Y 1 and relative capacitance values C 1.
  • the calibration phase After arbitrary determination of the proportionality factor in the calibration phase fe or an optional step 13 for determining the proportionality factor kv. and an optional step 14 for determining the offset error O in a step 15 by changing the measured variable, while largely maintaining the environmental conditions, minimum and maximum values of the respective partial capacities achieved.
  • the measured values YK 1 are determined and determined therefrom in a step 17 capacity values.
  • it is not necessary to know exactly the applied measured variable only the entire measuring range or at least a defined part of the total measuring range has to be determined for each partial capacity
  • C 1 Quantities from which they can be determined from the minimum and maximum values or other measured values, which were determined at known relative capacitance values C 1 , determined. For example, for a maximum Y 1 max , C 1 takes the value 1, and for a minimum Y 1 mm, the value 0. In this case, C 0 , and C may be Al by transforming the cited
  • Equations are determined as C ol . Everybody else
  • a pair of known values of C 1 can be used to determine C 01 and C Al .
  • Steps 15 to 18 are repeated in a loop 20 at least until the specific offset capacities and variable capacities have been determined for each sub-capacity.
  • the values for the offset capacities and variable capacities are stored in a nonvolatile memory, possibly after preceding filtering.
  • the previously mentioned steps can be done once per sensor or only once for a larger number of sensors; during the manufacture of the sensor. In the latter case, random differences between individual sensors are disregarded. If necessary, the data in the table can be updated during operation.
  • the proportionality factor k is determined in a step 21.
  • electrode arrangements must be chosen such that the determination of the proportionality factor k is made possible. For example, it can be ensured that the sum across all partial capacities must remain constant. In an alternative variant, it is ensured that at least one relative capacitance value is always known.
  • the measured values are determined in a step 23 and the relative capacitance values are determined therefrom in a step 24 using the data stored under step 19 and the proportionality factor k and the offset error O using the equations described above from which, in step 25, the measured variable which is output by the sensor in step 26 is determined.
  • the steps 21 to 26 are constantly repeated in a loop 27 during the measurement phase.
  • the autocalibration method can be used with various methods of measuring electrical capacitances, such as charge amplifiers, oscillators, and carrier frequency techniques.
  • 11 shows by way of example a block diagram of a measuring device for a sensor with partial capacitances using a carrier frequency method, wherein in a simplified example two partial capacitances Ci and C2 or the associated relative capacitance values ci and C2 are to be determined.
  • electrodes T1 and T2 are supplied, for example, in the time-division multiplex method, signals S1 and S2 from a signal generator SG via a multiplexer MUX controlled by a control and evaluation circuit STG.
  • the shift current to the electrode El occurring as a result can be detected as a voltage drop across a low-impedance Zl to ground potential.
  • This signal SE is amplified by an amplifier AMP, With the aid of a demodulator DEM, for example, the rectification values of the displacement currents are determined and converted into digital measured values Yi by means of an analog-digital converter ADU.
  • These are supplied to the control and evaluation circuit STG, which determines calibration data from these measured values by means of a calibration unit KE during the calibration phase according to the described method and stores them in a non-volatile memory NVM.
  • the signal generator SG further supplies an auxiliary signal H for the demodulator DEM for a synchronous demodulation (possibly by means of in-phase and quadrature signal).
  • the relative capacitance values c1 and c2 are determined with the aid of the calibration data KAL from the non-volatile memory NVM and the digital measured values Yi and Yi in an arithmetic circuit RS and forwarded to an evaluation unit OUT, at whose output the result ERG can be read or read Processible form is present.
  • the proportionality factor k represents the conversion factor of a capacitance C1 (C2) to a measured value Y1 (Y2).
  • the proportionality factor k is in turn influenced by the gains of the amplifier AMP and the demodulator DEM and the characteristics of the A / D converter ADU and the impedance Zl and has the same value for each sub-capacitance due to the common amplifier chain.
  • FIG. 12 An electrode arrangement which is well suited for determining the proportionality factor k is shown in FIG. 12.
  • the linear position of a screen 2 held at ground potential is to be determined.
  • the movable screen is formed in such a way that always at least one partial electrode 4 is completely covered or remains completely free, the corresponding partial capacitances can be easily recognized as minima or maxima in the measured values Y 1 and a respective relative coupling capacitance of 0 or 1 can be assigned and the remaining coupling capacities are determined by the method described.
  • the range of movement of the screen 4 is further limited so that it has a minimum distance to the ground screen 3, it can also be assumed that the sum of the partial capacitances remains constant, regardless of the position of the screen. Then, the current proportionality factor can simply match
  • Proportionality factor / CK can be chosen arbitrarily in the calibration phase and in the measurement phase only a correction of this value takes place. With any choice of proportionality factor / CK, offset capacitances and variable capacitances are not determined as absolute values, but are valid only relative to each other. Furthermore, it is also possible to arrange a sub-capacity Cj such that they are determined by the
  • a fill level sensor may be mentioned in which an empty container measurement and a filled container measurement are performed.
  • the unoccupied state as well as the state with occupancy by means of a defined object can be used to carry out the calibration phase.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kalibrierten Ermittlung von Teilkapazitäten kapazitiver Sensoren mit mehreren Teilkapazitäten (Ci), mit einer Signalquelle (SG), deren Ausgangssignal den Einzelelektroden (T1, T2) eines Sensors selektiv zugeführt werden kann, mit einer Verstärkeranordnung (AMP, DEM) für an zumindest einer Elektrode (E1) abgenommene Messsignale (SE) und mit einem nichtflüchtigen Speicher (NVM), wobei die Steuer- und Auswerteschaltung (STG) sowie die Rechenschaltung (RS) dazu eingerichtet sind, in einer Kalibrierphase Messwerte (Yki) aufzunehmen, wobei die relativen Kapazitätswerte (cκi) für jedes Elektrodenpaar für wenigstens zwei Messungen bekannt sind, diese Messwerte (Yki) oder daraus abgeleitete Werte in dem nichtflüchtigen Speicher (NVM) abzulegen und in einer später folgenden Messphase in einem ersten Schritt Messwerte (YMi) aufzunehmen, aus diesen in einem weiteren Schritt einen Proportionalitätsfaktor (k) unter Verwendung wenigstens eines relativen Kapazitätswertes (cmj) zu ermitteln und in einem weiteren Schritt aus den Messwerten (YMi), dem Proportionalitätsfaktor (k) und den Werten (Yki) aus dem nichtflüchtigen Speicher oder daraus abgeleiteter Größen die relativen Kapazitätswerte (cmi) zu ermitteln.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERMITTLUNG VON KAPAZITÄTSWERTEN KAPAZITIVER
SENSOREN
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zur kalibrierten Ermittlung von Kapazitätswerten bei kapazitiven Sensoren mit mehreren Teilkapazitäten
Kapazitive Messtechnik wird in vielen Bereichen eingesetzt. Dabei werden von einer oder mehreren zu erfassenden Größen die Kapazitäten zwischen Elektroden (den Messkapazitäten) beeinflusst. Für Plattenkondensatoren gilt näherungsweise folgende Beziehung:
0 r D
A steht für die Fläche der Elektroden, D für den Abstand zwischen den Elektroden, εo für die Dielektrizitätskonstante des leeren Raums und εr für die relative Dielektrizitätszahl des jeweiligen Mediums zwischen den Elektroden. Die Beeinflussung der Messkapazität durch die Messgrößen M kann dabei auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise durch Änderung der Geometrie der Messkapazitäten oder durch Änderung der Materialeigenschaften zwischen den Elektroden.
Abweichungen vom idealen Verhalten kapazitiver Sensoren können verschiedene Ursachen haben. Die Messwerte können von Umgebungsbedingungen abhängen (wie zum Beispiel der Temperatur) und auch die verwendeten Messsysteme besitzen oft beträchtliche Offset- und Verstärkungsfehler. Daher werden in der kapazitiven Messtechnik absolut messende Systeme nach Möglichkeit vermieden. Stattdessen werden Referenzkapazitäten verwendet, die in gleicher Art auf geänderte Rahmenbedingungen reagieren wie die Messkapazität. Durch Verhältnis- und Differenzbildungen können dann diese gleichartigen Effekte kompensiert werden.
Diese Verfahren beruhen im Allgemeinen darauf, dass sich die ursprüngliche Kapazität entsprechend gewünschter Teilungsverhältnisse auf die einzelnen Teilkapazitäten aufteilen. Das ist jedoch in vielen Fällen nicht exakt gewährleistet und die Teilkapazitäten weichen von ihren Nominalwerten ab. Dafür gibt es zwei Hauptgründe: Zum einen müssen zu Elektroden Anschlussleitungen geführt werden, die ebenfalls Kapazitäten gegenüber der jeweiligen Gegenelektrode aufweisen. Zum anderen können die Teilungen aufgrund von Herstellungstoleranzen nicht exakt hergestellt werden. Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, auf möglichst einfache Weise und mit geringem Aufwand die genannten Fehlermöglichkeiten zu berücksichtigen, um zuverlässige Kapazitätswerte zu ermitteln.
Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 ebenso gelöst, wie mit einer Vorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 7, wobei vorteilhafte Varianten in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet sind.
Die Erfindung samt weiteren Vorteilen ist im Folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser:
Fig. 1 einen einfachen Plattenkondensator,
Fig. 2 einen Sensor zur Positionsbestimmung,
Fig. 3 einen Sensor mit Teilkapazitäten,
Fig. 4 einen Sensor mit Teilkapazitäten, wobei alle Teilkapazitäten eine gemeinsame Elektrode aufweisen,
Fig. 5 einen Sensor mit Abweichungen der nominellen Teilkapazitätswerte infolge einer Verkippung der Elektroden zueinander,
Fig. 6 einen Sensor mit Abweichungen der nominellen Teilkapazitätswerte infolge unterschiedlicher Elektrodengrößen,
Fig. 7 einen Sensor mit Abweichungen der nominellen Teilkapazitätswerte infolge unterschiedlicher Zuleitungseinflüsse,
Fig. 8 eine erfindungsgemäße Messvorrichtung für die Teilkapazitätswerte in prinzipieller Darstellung,
Fig. 9 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm der Kalibrierphase zur Autokalibrierung kapazitiver Sensoren gemäß der Erfindung,
Fig. 10 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm der Messphase zur Autokalibrierung kapazitiver Sensoren gemäß der Erfindung. Fig. 11 ein beispielhaftes Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung und
Fig. 12 eine beispielhafte Elektrodenanordnung zur Wegmessung, bei der die Summe der Kapazitätswerte konstant bleibt und weitere bekannte relative Kopplungskapazitäten aufweist.
Die einfachste Konfiguration eines kapazitiven Sensors ist in Fig. 1 dargestellt: Zwischen zwei Elektroden 1 bildet sich eine durch die Messgrößen M beeinflusste Kapazität C aus.
Eine Möglichkeit zur Beeinflussung der Kapazität im Sinne einer Positionsänderung ist in Fig. 2 dargestellt: Durch einen auf konstantem Potential gehaltenen Schirm 2 zwischen den Elektroden kann das elektrische Feld geschirmt und somit die Kapazität verkleinert werden. Aufgrund der vielfältigen Möglichkeiten der Beeinflussung können viele Größen ermittelt werden, wie zum Beispiel Winkel, lineare Position, Füllstände, Abstand, Druck, Kraft, Konzentration, Annäherung, Sitzbelegung usw.
Oft ist es vorteilhaft, die Messkapazitäten in mehrere kleinere Teilkapazitäten aufzuteilen und auf dedizierte Referenzelektroden zu verzichten. Fig. 3 zeigt, wie ein Kondensator entsprechend Fig. 1 in mehrere Teilkapazitäten C1 mit geteilten Elektroden 4 aufgeteilt wird. Ein auf konstantem Potential gehaltener Schirm 3 dient dazu, das Verhalten der Teilelektroden am Rand an das Verhalten der Teilelektroden im Inneren anzugleichen und gegebenenfalls Störsignale abzuhalten oder elektromagnetische Emissionen zu reduzieren.
Es ist auch möglich, eine einzelne, gemeinsame Elektrode 6 für mehrere Kondensatoren zu verwenden, wie in Fig. 4 dargestellt. Verschiedene, zumeist anwendungsspezifische Verfahren wurden entwickelt, um mit Hilfe der unterteilten Kapazitäten bessere Ergebnisse zu erzielen als dies mit einfachen Kapazitäten entsprechend Fig. 1 möglich ist.
Abweichungen der Teilkapazitäten G von den Nominalwerten sind in den folgenden Figuren dargestellt. Beispielsweise müssen zu den Elektroden 1 Anschlussleitungen geführt werden, die ebenfalls Kapazitäten gegenüber der jeweiligen Gegenelektrode aufweisen. Für eine gemeinsame Elektrode 6 ist das in Fig. 7 dargestellt: Eine Messschaltung 10 muss mit den geteilten Elektroden 4 über Zuleitungen 9 verbunden werden. Daraus ergeben sich unterschiedlich Kopplungskapazitäten 11 gegenüber der gemeinsamen Elektrode 6. Aus geometrischen Gründen können diese Leitungen nicht für alle Teilkapazitäten genau eine der Teilung entsprechende Kapazität aufweisen oder wenigstens wäre der Aufwand, diese Eigenschaft sicherzustellen, sehr hoch. Eine andere mögliche Ursache für abweichende Teilkapazitäten treten aufgrund von Herstellungstoleranzen auf. Beispiele dazu sind in Fig. 6 dargestellt. Die Breiten 11 und 12 der beiden dargestellten Elektroden sollten gleich sein, durch Ungenauigkeiten im Herstellungsprozess entsteht jedoch eine Abweichung und die entsprechenden Kapazitäten unterscheiden sich. Eine weitere Ursache für Abweichungen von Nominalwerten ist in Fig. 5 dargestellt. Durch die Verkippung der gemeinsamen Elektrode 6 gegenüber den geteilten Elektroden 4 ergibt sich eine von links, Elektrode 7, nach rechts, Elektrode 8, zunehmende Kopplungskapazität aufgrund des abnehmenden Abstandes. Auf ähnliche Art und Weise führt eine Reihe von herstellungsbedingten Toleranzen zu Abweichung von Nominalwerten.
Gemäß dem Stand der Technik werden die Abweichungen gegenüber den Nominalwerten entweder durch Kalibrierung der Sensoren oder durch Skalierung mit abgespeicherten Minimal- und Maximalwerten der Messwerte durchgeführt. Beide Verfahren haben das Problem, dass sie bei Änderung der Umgebungsbedingungen oft unzureichende Ergebnisse liefern. Das kann durch Anwendung der Verfahren bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen (z.B. Temperatur) verhindert werden, jedoch ist der Aufwand dafür sehr hoch. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, dass mit geringem Aufwand und einmaliger Durchführung der Autokalibrierung zufrieden stellende Ergebnisse liefern kann.
Jede Teilkapazität C1 besitzt aufgrund der oben angeführten Ursachen eine individuelle Offsetkapazität C01 und eine ebenso individuelle variable Kapazität CΛι , die jeweils von den nominellen Werten abweichen können. Da die bekannten Algorithmen jedoch von den nominellen Werten ausgehen, müssen Sensoren mit hoher Genauigkeitsanforderung kalibriert werden. Erschwerend kommt hinzu, dass - wie bereits erwähnt - Kapazitätswerte oft von Umweltbedingungen wie zum Beispiel der Temperatur abhängen, wodurch eine Kalibrierung für die jeweiligen Umgebungsbedingungen durchgeführt werden muss.
Es ergibt sich folgendes Modell für die i Teilkapazitäten C1 :
C1 = C1Cj1 + C0,
Die Offsetkapazität COι ist der kleinste Wert, den C1 annimmt:
COι = min C,
Der variable Anteil von C1 ist bestimmt durch
CA = max(C, - CO/) Ratiometrisch arbeitende Algorithmen benötigen nur Kenntnis der relativen Kapazitätswerte C1.
Die Kapazitätswerte bestimmen die eigentlichen Messwerte (digitale Entsprechung einer elektrischen Spannung oder eines Stroms), wobei hier noch ein Proportionalitätsfaktor k und gegebenenfalls ein Offsetfehler O (bedingt durch die Messschaltung) einfließen:
Y, = k{ClCAι + COι) + O
Eine entsprechende Messanordnung ist in Fig. 8 symbolisch dargestellt. Eine Messschaltung 12 liefert einen digitalen Wert Y1 , der dem relativen Kapazitätswert C1 proportional ist.
Bei Kenntnis von Offsetkapazität und variablem Anteil ergibt sich eine einfache Möglichkeit zur korrekten Bestimmung VOnC1 :
Figure imgf000006_0001
Allerdings können die Kapazitäten C01 und CAι nicht direkt gemessen werden. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren vor, mit dessen Hilfe die jeweiligen Offsetkapazitäten und variablen Kapazitäten für die einzelnen Teilkapazitäten ermittelt werden können. Dadurch können die Abweichungen von den Nominalwerten korrigiert werden.
Der Vorgang vereinfacht sich, wenn die Messwerte keinen (oder einen vernachlässigbaren) Offsetfehler O aufweisen. Dazu bzw. zur Bestimmung des Offsetfehlers O können bekannte Verfahren zur Offsetverminderung (z.B. Chopping, Correlated Double Sampling, Autozeroing, Modulationsverfahren) verwendet werden. Man erhält vereinfacht
Figure imgf000006_0002
Die vorliegende Erfindung löst die angeführten Problemstellungen unter Verwendung folgender beispielhafter Verfahrensschritte, wobei das Verfahren zwei Phasen umfasst: In der ersten Phase (Kalibrierphase), deren Ablauf beispielhaft in Fig. 9 dargestellt ist, werden spezifische Werte für die Offsetkapazität COι und die variable Kapazität CAι der jeweiligen
Teilkapazität ermittelt und schließlich in einem nicht flüchtigen Speicher abgelegt. In der zweiten Phase (Messphase), deren Ablauf beispielhaft in Fig. 10 dargestellt ist, werden mit Hilfe der abgespeicherten Werte sowie des ebenfalls zu bestimmenden Proportionalitätsfaktors k die Messdaten korrigiert und die Messgröße (die Messgrößen) aus den korrigierten Daten ermittelt. Die Messphase stellt den normalen Betrieb des Sensors dar. Zur einfachem Unterscheidung zwischen den Phasen wird im Folgenden für Messwerte Y1 und relative Kapazitätswerte C1 in der Kalibrierphase der Index k (YKJ, cκi) und in der Messphase der Index M bzw. m (YM1, Cmi) beigefügt .
In der Kalibrierphase werden nach willkürlicher Festlegung des Proportionalitätsfaktors in der Kalibrierphase fe oder einem optionalen Schritt 13 zur Bestimmung des Proportionalitätsfaktors kv. und einem optionalen Schritt 14 zur Bestimmung des Offsetfehlers O in einem Schritt 15 durch Veränderung der Messgröße, unter weitgehender Konstanthaltung der Umgebungsbedingungen, Minimal- und Maximalwerte der jeweiligen Teilkapazitäten erreicht. In einem Schritt 16 werden die Mess werte YK1 ermittelt und daraus in einem Schritt 17 Kapazitätswerte bestimmt. Im Gegensatz zu einer Kalibrierung ist es nicht erforderlich, die angelegte Messgröße genau zu kennen, es muss lediglich für jede Teilkapazität der gesamte Messbereich oder wenigstens ein definierter Teil des
Messbereiches durchlaufen werden. Dass heißt, es ist lediglich erforderlich, dass für wenigstens zwei Messungen die relativen Kapazitätswerte C1 bekannt sein müssen.
In einem weiteren Schritt 18 werden spezifische Offsetkapazitäten und variablen Kapazitäten (Abweichungen von den Nominalwerten) der einzelnen Teilkapazitäten oder
Größen, aus denen sich diese bestimmen lassen, aus den Minimal- und Maximalwerten oder anderen Messwerten, die bei bekannten relativen Kapazitätswerten C1 ermittelt wurden, bestimmt. Zum Beispiel, für ein Maximum Y1 max nimmt C1 den Wert 1 und für ein Minimum Y1 mm den Wert 0 an. In diesem Fall können C0, und CAl durch Umformung der angeführten
Gleichungen als COl ermittelt werden. Auch jedes andere
Figure imgf000007_0001
Paar an bekannten Werten von C1 kann zur Bestimmung von C01 und CAl herangezogen werden.
Die Schritte 15 bis 18 werden in einer Schleife 20 mindestens solange wiederholt, bis für jede Teilkapazität die spezifischen Offsetkapazitäten und variablen Kapazitäten ermittelt sind.
In einem weiteren Schritt 19 werden die Werte für die Offsetkapazitäten und variablen Kapazitäten (oder Werte, aus denen diese Größen ermittelt werden können) in einem nichtflüchtigen Speicher, eventuell nach vorangehender Filterung, abgelegt. Die bisher angeführten Schritte können einmal pro Sensor oder auch nur einmal für eine größere Anzahl an Sensoren erfolgen; während der Herstellung des Sensors. In letzterem Fall bleiben zufällige Unterschiede zwischen einzelnen Sensoren unberücksichtigt. Gegebenenfalls kann während des Betriebs eine Aktualisierung der Daten in der Tabelle erfolgen. In der Messphase wird in einem Schritt 21 der Proportionalitätsfaktors k bestimmt. Dazu müssen Elektrodenanordnungen derart gewählt werden, dass die Bestimmung des Proportionalitätsfaktors k ermöglicht wird. Beispielsweise kann sichergestellt werden, dass die Summe über alle Teilkapazitäten konstant bleiben muss. In einer alternativen Variante wird sichergestellt, dass immer wenigstens ein relativer Kapazitätswert bekannt ist. Das kann wiederum dadurch erreicht werden, dass immer zumindest eine Teilkapazität einen Maximal- oder Minimalwert annehmen muss. Bei einem Winkelsensor oder einem Wegsensor entsprechend Fig. 12 kann beispielsweise sichergestellt sein, dass immer zumindest eine Elektrode j entweder völlig freigestellt oder völlig abgedeckt ist. Da dann der relative Kapazitätswert cmj und der Messwert YMj für dieses Segment bekannt sind, lässt sich aus den oben angeführten Gleichungen der Proportionalitätsfaktor k bestimmen:
Cmj C AJ + 0OJ
Nimmt eine Teilkapazität C/ gerade ein Minimum an, ergibt sich demnach
Y, k = 1 Mj
Nach einem optionalen Schritt 22 zur Bestimmung des Offsetfehlers werden in einem Schritt 23 die Messwerte bestimmt und in einem Schritt 24 daraus unter zu Hilfenahme der unter Schritt 19 abgespeicherten Daten sowie des Proportionalitätsfaktors k und des Offsetfehlers O mit Hilfe der oben beschriebenen Gleichungen die relativen Kapazitätswerte ermittelt, aus denen in Schritt 25 die Messgröße ermittelt wird, die vom Sensor in Schritt 26 ausgegeben wird. Die Schritte 21 bis 26 werden in einer Schleife 27 während der Messphase ständig wiederholt.
Das Verfahren zur Autokalibrierung kann mit verschiedenen Messverfahren für elektrische Kapazitäten wie beispielsweise Ladungsverstärker, Oszillatoren und Trägerfrequenzverfahren angewendet werden. Fig. 11 zeigt beispielhaft ein Blockschaltbild einer Messvorrichtung für einen Sensor mit Teilkapazitäten unter Verwendung eines Trägerfrequenzverfahrens, wobei in einem vereinfachten Beispiel zwei Teilkapazitäten Ci und C2 bzw. die zugehörigen relativen Kapazitätswerte ci und C2 ermittelt werden sollen. Dazu werden Elektroden Tl und T2 beispielsweise im Zeitmultiplexverfahren Signale Sl und S2 aus einem Signalgenerator SG über einen von einer Steuer- und Auswerteschaltung STG gesteuerten Multiplexer MUX zugeführt. Der dadurch auftretende Verschiebungsstrom zur Elektrode El kann als Spannungsabfall an einer niederohmigen Impedanz Zl gegen Massepotential erfasst werden. Dieses Signal SE wird mit einem Verstärker AMP verstärkt, mit Hilfe eines Demodulators DEM werden z.B. die Gleichrichtwerte der Verschiebungsströme ermittelt und mittels eines Analog-Digital Umsetzers ADU in digitale Messwerte Yi umgesetzt. Diese werden der Steuer- und Auswerteschaltung STG zugeführt, die aus diesen Messwerten mittels einer Kalibriereinheit KE während der Kalibrierungsphase nach dem beschriebenen Verfahren Kalibrierungsdaten bestimmt und in einem nicht-flüchtigen Speicher NVM ablegt. Der Signalgenerator SG liefert weiters ein Hilfssignal H für den Demodulator DEM für eine Synchrondemodulation (gegebenenfalls mittels Inphase- und Quadratursignal). Während der Messphase werden mit Hilfe der Kalibrierdaten KAL aus dem nicht-flüchtigen Speicher NVM und den digitalen Messwerten Yi und Yi in einer Rechenschaltung RS die relativen Kapazitätswerte cl und c2 ermittelt und an eine Auswerteeinheit AUS weitergegeben, an derem Ausgang das Ergebnis ERG in lesbarer bzw. verarbeitbarer Form vorliegt. Der Proportionalitätsfaktor k repräsentiert dabei den Umrechnungsfaktor einer Kapazität Cl (C2) auf einen Messwert Yl (Y2). Der Proportionalitätsfaktor k wird wiederum von den Verstärkungen des Verstärkers AMP und des Demodulators DEM sowie den Eigenschaften des A/ D-Umsetzers ADU und der Impedanz Zl beeinflusst und weist aufgrund der gemeinsamen Verstärkerkette für jede Teilkapazität den selben Wert auf.
Eine Elektrodenanordnung, die zur Bestimmung des Proportionalitätsfaktors k gut geeignet ist, zeigt Fig. 12. Die lineare Position eines auf Massepotential gehaltenen Schirms 2 soll bestimmt werden. Dazu werden mehrere, hier zehn Teilkapazitäten Cl bis ClO, gegen eine gemeinsame Elektrode 6 gemessen. Wird der bewegliche Schirm derart ausgeformt, dass immer wenigstens eine Teilelektrode 4 vollständig abgedeckt ist oder vollständig frei bleibt, können die entsprechenden Teilkapazitäten einfach als Minima bzw. Maxima in den Messwerten Y1 erkannt werden und jeweils eine relative Kopplungskapazität von 0 bzw. 1 zugeordnet werden und die restlichen Kopplungskapazitäten mittels des beschriebenen Verfahrens ermittelt werden. Schränkt man den Bewegungsbereich des Schirms 4 weiters so ein, dass er einen Mindestabstand zum Masseschirm 3 aufweist, kann auch davon ausgegangen werden, dass die Summe der Teilkapazitäten konstant bleibt, unabhängig von der Position des Schirms. Dann kann der aktuelle Proportionalitätsfaktor einfach entsprechend
10 k = kκ -^ ermittelt werden. Anzumerken ist, dass der Wert für den
∑y κ,
Proportionalitätsfaktor /CK in der Kalibrierungsphase beliebig gewählt werden kann und in der Messphase lediglich eine Korrektur dieses Werts erfolgt. Bei beliebiger Wahl des Proportionalitätsfaktors /CK werden Offsetkapazitäten und variablen Kapazitäten nicht als Absolutwerte bestimmt, sondern haben nur relativ zueinander Gültigkeit. Weiters ist es auch möglich, eine Teilkapazität Cj derart anzuordnen, dass diese durch die
Messgröße nicht beeinflusst werden kann. Für diese Teilkapazität Cj ergibt sich demnach Yj = kCOj , woraus wiederum der Proportionalitätsfaktor mittels k - Y} l COj .
Als weiteres Beispiel zur Ermittlung von bekannten Werten für die relativen Kapazitätswerte sei ein Füllstandsensor genannt, bei dem eine Messung mit leerem Behälter und eine Messung mit gefülltem Behälter durchgeführt werden. Ebenso kann bei einem Sitzbelegungssensor der unbelegte Zustand sowie der Zustand mit Belegung mittels eines definiertes Objekt zur Durchführung der Kalibrierphase verwendet.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zur kalibrierten Ermittlung von Kapazitätswerten bei kapazitiven Sensoren mit mehreren Teilkapazitäten (Ci), dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kalibrierphase Messwerte (Yκi) aufgenommen werden, wobei die relativen Kapazitätswerte (cki) für jedes Elektrodenpaar für wenigstens zwei Messungen bekannt sind und die entsprechenden Messwerte (Yκi) oder daraus abgeleitete Werte (CAI, Ca) als Kalibrierdaten in einem nichtflüchtigen Speicher (NVM) abgelegt werden und in einer später folgenden Messphase in einem ersten Schritt Messwerte (YMI ) aufgenommen werden, aus diesen in einem weiteren Schritt ein Proportionalitätsfaktor (k) unter Verwendung wenigstens eines relativen Kapazitätswertes (cmj) ermittelt wird und in einem weiteren Schritt aus den Messwerten (YMI,), dem Proportionalitätsfaktor (k) und den Kalibrierdaten aus dem nichtflüchtigen Speicher die relativen Kapazitätswerte (dm) ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messwerten (YKJ) der
Kalibrierphase Werte (CAI, Ca) als Kalibrierdaten abgeleitet werden und der
Y Proportionalitätsfaktor (k) entsprechend k = Mj cmJcAj +cOJ
sowie die relativen Kapazitätswerte (cmi) entsprechend cmι =
Figure imgf000011_0001
ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt der Kalibrierphase für die bekannten relativen Kapazitätswerte (CKI) der Teilkapazitäten (c) den Minima der Teilkapazitäten über den gesamten oder einen Teil des Messbereichs der relative Kapazitätswert CKI = 0 zugeordnet wird und/ oder den Maxima der Teilkapazitäten über den gesamten oder einen Teil des Messbereichs der relative Kapazitätswert CKI =1 zugeordnet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kalibrierphase aus den Messwerten bei wenigstens zwei bekannten relativen Kapazitätswerten die Offsetkapazitäten und variablen Kapazitäten der Teilkapazitäten (C1) oder Größen, aus denen diese bestimmt werden können, ermittelt und in dem nichtflüchtigen Speicher (NVM) abgelegt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Elektrodenanordnung, bei der die Summe der Teilkapazitäten (Ci) unabhängig von den Messgrößen konstant bleibt, die Summe der Messwerte (Yi) gebildet wird und der Proportionalitätsfaktor (k) aus dieser Summe der Messwerte (Yi) und der bekannten Summe der Teilkapazitäten (Ci) ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Elektrodenanordnung, bei der unabhängig von den Messgrößen stets wenigstens eine Teilkapazität (Ci) ein Maximum oder ein Minimum annimmt, diesen ein relativer Kapazitätswert von 1 für ein Maximum und 0 für ein Minimum zugeordnet und daraus und aus den entsprechenden Messwerten der Proportionalitätsfaktor (k) ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Elektrodenanordnung, bei der unabhängig von den Messgrößen stets wenigstens ein relativer Kapazitätswert ermittelt werden kann, daraus und den entsprechenden Messwerten der Proportionalitätsf aktor (k) ermittelt wird.
8. Vorrichtung zur kalibrierten Ermittlung von Teilkapazitäten kapazitiver Sensoren mit mehreren Teilkapazitäten (Ci),
mit einer Signalquelle (SG), deren Ausgangssignal den Einzelelektroden (Tl, T2) eines Sensors selektiv zugeführt werden kann,
mit einer Verstärkeranordnung (AMP, DEM) für an zumindest einer Elektrode (El) abgenommene Messsignale (SE)
und mit einem nichtflüchtigen Speicher (NVM),
wobei die Steuer- und Auswerteschaltung (STG) sowie die Rechenschaltung (RS) dazu eingerichtet sind, in einer Kalibrierphase Messwerte (YK) aufzunehmen, wobei die relativen Kapazitätswerte (cw) für jedes Elektrodenpaar für wenigstens zwei Messungen bekannt sind, diese Messwerte (Yiα) oder daraus abgeleitete Werte in dem nichtflüchtigen Speicher (NVM) abzulegen und in einer später folgenden Messphase in einem ersten Schritt Messwerte (YMI ) aufzunehmen, aus diesen in einem weiteren Schritt einen Proportionalitätsfaktor (k) unter Verwendung wenigstens eines relativen Kapazitätswertes (cmj) zu ermitteln und in einem weiteren Schritt aus den Messwerten (YMI,), dem Proportionalitätsfaktor (k) und den Werten (YM) aus dem nichtflüchtigen Speicher oder daraus abgeleiteter Größen die relativen Kapazitätswerte (cπύ) zu ermitteln.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kalibriereinheit (KE) vorgesehen ist, welche zusammen mit der Steuer- und Auswerteschaltung (STG) sowie der Rechenschaltung (RS) dazu eingerichtet ist, aus den Messwerten (Yn) der Kalibrierphase
Werte (CAI, Coi) als Kalibrierdaten abzuleiten und den Proportionalitätsfaktor (k)
Y entsprechend k = MJ cmjCAj +COj
sowie die relativen Kapazitätswerte (cmi) entsprechend cm = — — C01
C Ai V ^
zu ermitteln.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteschaltung (STG) sowie die Kalibriereinheit (KE) dazu eingerichtet sind, in einem Schritt der Kalibrierphase für die bekannten relativen Kapazitätswerte (cκi) der Teilkapazitäten (Ci) den Minima der Teilkapazitäten über den gesamten oder einen Teil des Messbereichs den relativen Kapazitätswert c*a = 0 zuzuordnen und/ oder den Maxima der Teilkapazitäten über den gesamten oder einen Teil des Messbereichs den relativen Kapazitätswert Qa =1 zuzuordnen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteschaltung (STG) sowie die Rechenschaltung (RS) dazu eingerichtet sind, in der Kalibrierphase aus den Messwerten bei wenigstens zwei bekannten relativen Kapazitätswerten die Offsetkapazitäten und variablen Kapazitäten der Teilkapazitäten (Ci) oder Größen, aus denen diese bestimmt werden können, zu ermitteln und in dem nichtflüchtigen Speicher (NVM) abzulegen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass, die Steuer- und Auswerteschaltung (STG) sowie die Rechenschaltung (RS) dazu eingerichtet sind, ausgehend von einer Elektrodenanordnung, bei der unabhängig von den Messgrößen stets wenigstens ein relativer Kapazitätswert ermittelt werden kann, daraus und den entsprechenden Messwerten den Proportionalitätsfaktor (k) zu ermitteln.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalquelle (SG) über einen Multiplexer (MUX) mit den Einzelelektroden (Tl, T2) des Sensors verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkeranordnung (AMP, DEM) einen Demodulator (DEM) für Synchrondemodulation beinhaltet.
PCT/AT2008/000274 2007-08-01 2008-08-01 Verfahren und vorrichtung zur ermittlung von kapazitätswerten kapazitiver sensoren WO2009015404A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1205/2007 2007-08-01
AT12052007 2007-08-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009015404A2 true WO2009015404A2 (de) 2009-02-05
WO2009015404A3 WO2009015404A3 (de) 2009-06-25

Family

ID=40304939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2008/000274 WO2009015404A2 (de) 2007-08-01 2008-08-01 Verfahren und vorrichtung zur ermittlung von kapazitätswerten kapazitiver sensoren

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2009015404A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019149901A1 (de) * 2018-02-03 2019-08-08 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Kapazitives messsystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0716308A2 (de) * 1994-12-08 1996-06-12 Ford Motor Company Limited Kalibrierungsschaltkreis für kapazitive Sensoren
US6389371B1 (en) * 1998-04-14 2002-05-14 Nagano Keiki Co., Ltd. Signal processing circuit of sensor
WO2005109040A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-17 Zircon Corporation Sensor auto-recalibration

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0716308A2 (de) * 1994-12-08 1996-06-12 Ford Motor Company Limited Kalibrierungsschaltkreis für kapazitive Sensoren
US6389371B1 (en) * 1998-04-14 2002-05-14 Nagano Keiki Co., Ltd. Signal processing circuit of sensor
WO2005109040A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-17 Zircon Corporation Sensor auto-recalibration

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019149901A1 (de) * 2018-02-03 2019-08-08 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Kapazitives messsystem
CN112074707A (zh) * 2018-02-03 2020-12-11 科世达汽车电气有限及两合公司 电容式的测量***
US11920960B2 (en) 2018-02-03 2024-03-05 Kostal Automobil Elektrik Gmbh & Co. Kg Capacitive measuring system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009015404A3 (de) 2009-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2842028C3 (de) Vorrichtung zum Messen der Kapazität eines Kondensators
DE2539212C2 (de) Einrichtung zur kapazitiven Längen- oder Dickenmessung
DE112013004052T5 (de) Kapazitiver Sensor
EP1719990B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturkompensation einer Messbrücke
WO2004057281A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kapazitätsmessung sowie einrichtung zum ermitteln des füllstandes einer flüssigkeit mit einer solchen vorrichtung
DE102014103445A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Empfindlichkeit einer kapazitiven Sensorvorrichtung
WO2001063771A1 (de) Sensor und sigma-delta-konverter
DE102017219016A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Batteriesensors und Batteriesensor
DE4447295A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer jeweiligen örtlichen Position eines Körpers durch kapazitive Abtastung
DE102012006546B4 (de) Kapazitiver Sensor, Verfahren zum Auslesen eines kapazitiven Sensorfeldes und Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensorfeldes
DE102016105904B4 (de) MEMS-Mikrofon und Verfahren zur Selbstkalibrierung des MEMS-Mikrofons
EP1299715A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur ermittlung der feuchte in gasen
DE102014210122A1 (de) Vorrichtung zum Bestimmen eines Werts einer zu messenden Eigenschaft eines Fluids, Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Bestimmen eines Werts einer zu messenden Eigenschaft eines Fluids sowie Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Bestimmen eines Werts einer zu messenden Eigenschaft eines Fluids
DE102018201310B4 (de) Stromsensor und Schutzschalter
DE10303409A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bestimmung eines elektrischen Messwerts für ein Widerstandselement, vorzugsweise zur Bestimmung eines elektrischen Stroms durch das Widerstandselement
DE1498819B2 (de) Vorrichtung zur Bestimmung einer charakteristischen Eigenschaft eines Materials
WO2009015404A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung von kapazitätswerten kapazitiver sensoren
AT401826B (de) Messverfahren
EP0711978A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer jeweiligen örtlichen Position eines Körpers durch kapazitive Abtastung
EP4134637B1 (de) Kapazitive füllstandsonde ohne totbereich
DE10315179B4 (de) Halbleitermessvorrichtung zum Messen einer physikalischen Grösse
DE19738050A1 (de) Schaltungsanordnung zum Erzeugen und Auswerten des Meßsignals eines Positionssensors
DE102012200026A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Konzentration mindestens einer Gaskomponente im Abgas einer Brennkraftmaschine mittels eines Sensorelements sowie zur Ermittlung einer Temperatur des Sensorelements
EP2423678B1 (de) Messvorrichtung und Verfahren zur potentiometrischen Bestimmung elektrischer Messgrößen in Flüssigkeiten
DE4447294A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer jeweiligen örtlichen Position eines Körpers

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08782802

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08782802

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2