CN109690331A - 用于确定保护感测电容式传感器中的感测阻抗的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法，所述传感器可操作地包括连接至感测节点的导电感测电极、连接至保护节点的导电保护电极、周期性保护电压源以及控制和评估电路。所述方法包括以下步骤：a.向保护电极提供周期性保护电压；b.使用参考周期性电压源经由具有预定值Zref的参考阻抗向所述感测节点依次提供一定数量的具有幅值Vrefi的不同周期性参考电压；c.针对每一所提供的参考电压，确定与通过所述电流测量电路施加至所述感测节点的电流的相应幅值Imi对应的值；d.确定使用所述参考周期性电压源提供给所述感测节点的感测参考电压Vs的幅值，所述幅值将导致通过所述控制和评估电路施加的电流具有零幅值；e.参考在步骤d中确定的感测参考电压Vs、周期性保护电压Vg和参考阻抗Zref来计算所述感测节点的未知感测阻抗Zx。

Description

用于确定保护感测电容式传感器中的感测阻抗的方法
技术领域
本发明总体上涉及用于确定保护感测电容式传感器中的感测阻抗的电容式感测电路的领域。更具体而言，本发明涉及用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法。
背景技术
现在，电容式感测在高科技领域很常用。例如，在机动车当中，电容式感测电路经常被安装到乘客检测系统中，以控制诸如气囊或安全带预紧器的安全装置的触发。现在，使用运行在加载模式下的被称为保护感测电容式电路的电容式感测电路是很常见的。
术语“加载模式”用于描述用于实施无接触三维位置测量，更具体而言用于结合电极检测人体的存在和/或位置的电场感测的概念。所述检测是由电流的测量结果推导出的，所述电流是从电极或发射器板通过人体拉向地的电流。这一概念有别于作为另外两种常见的电容式感测模式的“分流模式”和“发射模式”。有关不同的电容式感测工作模式的进一步解释，请参考技术文献“Electric Field Sensing for Graphical Interfaces”,J.R.Smith,Published in Computer Graphics I/O Devices,Issue May/June 1998,pages 58-60。
如本领域公知的，保护感测电容式传感器包括连接至感测节点的感测电极以及连接至保护节点的保护电极。所述传感器进一步包括连接至保护节点的用于在操作中向保护节点提供具有预定幅值的保护电压的周期性电压源。
所述传感器进一步包括连接至所述感测节点和所述保护节点的控制和评估电路。所述控制和评估电路被配置为在操作中通过向感测节点注入对应于经由所要确定的未知感测阻抗从感测电极汲取的电流的电流而使感测电极保持在与保护电极相同的电势上。因而，两个电极之间的空间没有电场，并且感测电极变得对沿保护电极方向处于任何位置的身体不敏感。
应当理解，在本申请的语境下，我们采用了常用的理论近似来断言感测电极和保护电极被保持在相同的电势上，并且所述两个电极之间的空间没有电场。在下文的描述当中将采用这种近似。
所述控制和评估电路被配置为确定其正在向感测节点注入的电流并发出输出信号，所述指示信号指示向感测节点注入的电流并且因而指示所要确定的感测阻抗。为了执行这些任务，所述控制和评估电路通常包括跨阻放大器和模数转换器。跨阻放大器的负输入端和正输入端被分别连接至感测节点和保护节点。跨阻放大器的输出信号与所述放大器向其负输入端注入的电流成比例，从而保持其输入端之间的电势差等于零。所述模数转换器通常连接至所述放大器的输出端。
所述保护感测电容式感测电路的优点在于具有方向性并且能够在不受非电解质周围物体干扰的情况下检测人体。然而，所述测量电路通常使用不理想的部件，从而在感测阻抗的确定当中引发不可忽视的错误，这样的错误在低阻抗上可能是非常关键的。
一般而言，感测阻抗的确定方面的错误与各种未知阻抗相关联，所述未知阻抗的主要来源是感测到保护阻抗。应当理解，保护感测阻抗是保护节点和感测节点之间的阻抗。保护感测阻抗在下文中又被称为寄生阻抗。
本领域有已知的解决方案用来通过抑制电容式测量电路中的寄生阻抗的影响测量时变非理想器件阻抗。例如，专利文献US 4481464描述了一种改善非理想电容式测量电路中的阻抗测量的解决方案。所述电路包括具有脉冲发生器、正弦波发生器的输入部分，并且执行解调，从而分离测得信号的对应于寄生阻抗的干扰分量。
然而，这样的解决方案仅适用于运行在耦合模式下的电容式感测系统，并不适用于本发明涉及的加载模式测量。
因此，本发明的目的在于提出一种用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法，所述方法与现有技术相比将改善传感器的测量。
发明内容
本发明通过提供一种用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法而克服了上文讨论的缺陷和不足。所述传感器包括连接至感测节点的导电感测电极、连接至保护节点的导电保护电极、用于向保护节点提供具有幅值Vg的周期性保护电压的周期性保护电压源以及操作连接至所述感测节点和所述保护节点的控制和评估电路。
在本发明的语境下，除非另行明确表述，否则电流或电压的术语“幅值”是指所述电流或电压的复数幅值。
所述控制和评估电路被配置为在操作中通过向所述感测节点施加电流而使所述感测节点和所述保护节点之间的电势差保持为零，并且确定对应于施加至所述感测节点的所述电流的幅值的值。
所述方法包括以下步骤：
a.使用所述周期性保护电压源提供周期性保护电压；
b.使用参考周期性电压源经由具有预定值Zref的参考阻抗向所述感测节点依次提供具有幅值Vrefi的n个不同周期性参考电压，其中，i和n是正的自然数，并且1≤i≤n，其中n≥2；
c.针对所提供的具有幅值Vrefi的参考电压中的每一个，确定对应于所述电流测量电路向所述感测节点施加的电流的相应幅值Imi的值；
d.确定使用所述参考周期性电压源提供给所述感测节点的感测参考电压Vs的幅值，所述幅值将引起所述控制和评估电路施加的电流具有零幅值；
e.参考在步骤d中确定的感测参考电压Vs、周期性保护电压Vg和参考阻抗Zref来计算所述感测电极的未知感测阻抗Zx。
根据本发明的方法提供了一种在不受保护感测阻抗的影响的情况下确定感测电极的未知阻抗的方式。实际上，对未知感测阻抗的计算是通过虚拟地考虑控制和评估电路向感测电极施加具有零幅值的电流而做出的。这意味着，由于理论近似的原因，本发明的目标在于在没有电流流经保护节点和感测节点之间的寄生保护感测阻抗并因此从确定结果中消除保护节点和感测节点之间的保护感测阻抗的虚拟情况下确定所述未知阻抗。
根据本发明的优选实施例，步骤e包括使用下述公式参考在步骤d中确定的感测参考电压来计算所述感测电极的未知感测阻抗Zx的步骤：
这一公式采用了这样的电路简化，即，在施加Vs的虚拟操作点上，控制和评估电路施加至感测节点的电流具有基本上等于零的幅值。所述公式仅结合了预定值。
在实施例中，步骤d包括使用下述公式通过内插计算感测参考电压Vs的幅值的步骤：
其中，Vref1和Vref2是所述参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是针对所提供的电压Vref1和Vref2所述感测测量电路向所述感测节点施加的电流的幅值。
相应地，能够利用两次测量中的最小值确定感测参考电压Vs，所述两次测量与具有较大误差范围的典型现有技术阻抗测量相比只多了一次测量。测量结果的速度是一项重要特征，因为所测得的阻抗是时变的。
在实施例中，步骤d包括利用控制环调整所述参考电压Vrefi的值，直到达到使得所述感测测量电路施加至所述感测节点的电流的幅值基本为零的感测参考电压Vs为止的步骤。
为了减小用于确定所述感测参考电压的每次测量所表现出的误差范围，本发明的实施例采用了控制环，所述控制环对感测参考电压Vs加以调整，直到达到预定误差范围为止。控制环减慢了传感器的反应，但是提高了最终感测阻抗测量结果的灵敏度。根据本发明的控制环被配置为平衡感测阻抗测量的反应度和灵敏度，以提供最优化的测量结果。
优选地，本发明的步骤d包括下述步骤：使用下述公式通过内插计算感测参考电压Vsc的幅值：
其中，Vref1和Vref2是所述参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是针对所提供的电压Vref1和Vref2所述感测测量电路向所述感测节点施加的电流；并且从所计算出的感测参考电压Vsc的幅值开始，利用控制环调整所述参考电压的值，直到达到改善的感测参考电压Vs为止，对于所述改善的感测参考电压Vs而言，所述感测测量电路向所述感测节点施加的电流的幅值的测量结果基本为零。
在本发明的这一实施例中，感测参考电压的确定是在两个步骤中完成的。第一步骤是在两次第一测量之后进行内插。所述内插得到接近理想值但是仍然具有一定的误差范围的值。第二步骤包括通过利用控制环对所述结果进行细调而缩小所述误差范围。通过该方式，与仅使用控制环的实施例相比极大地提高了感测参考电压的确定速度，并且与仅使用内插的方法的实施例相比提高了结果的准确度。
在本发明的另一方面当中，提供了一种用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的阻抗测量电路。所述传感器包括连接至感测节点的导电感测电极以及连接至保护节点的导电保护电极。
所述阻抗测量电路包括用于向保护节点提供具有幅值Vg的周期性保护电压的周期性保护电压源以及操作连接至所述感测节点和所述保护节点的控制和评估电路。所述控制和评估电路被配置为在操作中通过向所述感测节点施加电流而使所述感测节点和所述保护节点之间的电势差保持为零，并且确定对应于施加至所述感测节点的所述电流的幅值的值。
所述阻抗测量电路进一步包括参考周期性电压源，其被配置为经由具有预定值Zref的参考阻抗向所述感测节点提供具有幅值Vrefi的n个不同周期性参考电压，其中，i和n是正的自然数，并且1≤i≤n，其中n≥2。
所述控制和评估电路被配置为针对每个所提供的具有幅值Vrefi的参考电压确定在操作中对应于施加至感测节点的电流的相应幅值Imi的值；并且确定将由所述参考周期性电压源向所述感测节点提供的感测参考电压Vs的幅值，该幅值将使得所述控制和评估电路施加的电流具有零幅值。所述控制和评估电路被配置为在操作中参考所述感测参考电压Vs、周期性保护电压Vg和参考阻抗Zref(即在考虑所述参考周期性电压源施加的Vs的虚拟操作点处)计算所述感测电极的未知阻抗。
本申请中使用的术语“被配置为”应当被具体理解为受到专门的编程、设计、装备或安排。
根据本发明的电路与典型的现有技术感测阻抗测量电路的区别在于增加了周期性参考电压源以及连接至感测节点的参考阻抗。在操作中，所述参考电压源提供的信号允许确定对所述感测电阻和地之间的电路损失的电流进行补偿所需的信号。
本发明是基于这样一种见地做出的，即，通过向感测节点提供补偿阻抗测量电路损失的通过感测阻抗到地的电流的信号，可以大致认为所述电路在感测节点的电势保持与保护节点的电势相同的操作点上进行操作，并且由所述控制和评估电路提供给所述感测节点的电流具有等于零的幅值，从而导致对保护感测阻抗的抑制。在这一操作点上，前述提供给感测节点的信号与感测阻抗正比例。
相应地，补偿从感测电极通过感测阻抗流向地的电流所需的信号的确定允许所述控制和评估电路在抑制寄生保护感测阻抗的同时确定感测阻抗。
应当指出，根据本发明的电路的实现仅依赖于常用的基本电气部件，而无需特殊的高价部件。因而，可以使电路的总成本保持为低。
在本发明的优选实施例中，所述控制和评估电路被配置为在操作中使用下述公式参考感测参考电压Vs、周期性保护电压Vg和参考阻抗Zref来计算所述感测电极和地之间的未知阻抗：
在实施例中，所述控制和评估电路被配置为在操作中使用通过下述公式进行的内插计算来确定所述感测参考电压Vs的幅值：
Vref1和Vref2是所述参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是针对所提供的电压Vref1和Vref2所述感测测量电路向所述感测节点施加的电流的幅值。
在实施例中，所述控制和评估电路被配置为在操作中通过利用控制环调整所述参考电压Vrefi的值，直到达到使得所述感测测量电路向所述感测节点施加的电流的幅值基本为零的感测参考电压Vs来确定所述感测参考电压Vs的幅值。
在本发明的优选实施例中，所述控制和评估电路被配置为在操作中通过下述公式使用通过内插实施的计算确定所述感测参考电压Vsc的幅值，由此确定所述感测参考电压Vs的幅值：
其中，Vref1和Vref2是所述参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是针对所提供的电压Vref1和Vref2所述感测测量电路向所述感测节点施加的电流；之后从所计算的感测参考电压Vsc的幅值开始，所述控制和评估电路被配置为在操作中利用控制环调整所述参考电压的值，直到达到改善的感测参考电压Vs为止，对于所述改善的感测参考电压Vs而言，所述感测测量电路向所述感测节点施加的电流的幅值的测量结果基本为零。
根据本发明的阻抗测量电路的价值在于，其被配置为在操作中执行根据本发明的方法的所有步骤。因此，所述方法的各种优点均适用于所述电路。此外，所述电路不包括任何特殊的高成本部件。
有利地，所述控制和评估电路进一步包括处理器单元和数字存储单元，所述数字存储单元包括存储于其内的程序代码，当所述程序代码在处理器上执行时使得所述处理器执行根据本发明的用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法。
所述计算机程序代码允许所述阻抗测量电路在自动化过程当中实时地执行根据本发明的方法的步骤。
根据本发明的电路和/或方法可以被实施到车辆当中，以执行占用检测。例如，所得到的传感器可以是例如座椅占用传感器、手臂位置传感器或者儿童座椅检测传感器等。
附图说明
通过参考附图阅读下文对非限制性实施例的详细描述，本发明的其他细节和优点将变得显而易见，其中：
图1示出了根据本发明的阻抗测量电路的实施例的布局。
图2是根据本发明的方法的实施例的流程图。
图3是图1的感测节点周围的示例性布局，其用于执行根据图2的未知感测阻抗的计算。
具体实施方式
在本发明的语境下，术语“保护感测电容式传感器”将被用于表示“用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的阻抗测量电路”。
如图1中所示，根据本发明的保护感测电容式传感器10包括连接至感测节点14的导电感测电极12和连接至保护节点18的导电保护电极16。两个电极12、16电流隔离，使得它们之间没有直接的电流流动。
传感器10包括连接至保护节点18的周期性保护电压源20以及操作连接至感测节点14和保护节点18的控制和评估电路22。
传感器10还包括通过具有预定值的参考阻抗Zref连接至感测节点14的周期性参考电压源24。
所述周期性保护电压具有预定幅值Vg和既定频率。所述保护电压的频率优选被确定为使周围寄生阻抗对感测阻抗的影响降至最小。这种确定以已知值的列表为基础。
控制和评估电路22被配置为在操作中通过实时地向感测节点14施加电流而使感测节点14和保护节点18之间的电势差保持为零，所述电流将补偿从感测电极12通过未知感测阻抗Zx流向地的电流。在下文中，控制和评估电路22施加的电流还可以被称为注入电流。
控制和评估电路22被进一步配置为在操作中实时地确定对应于注入电流的幅值的值。在下文中，后一值还可以被称为测量电流Im。
在实施例中，控制和评估电路包括电流到电压转换器，例如，跨阻放大器26，其负输入端连接至感测节点14，其正输入端连接至保护节点18。跨阻放大器26的输出电压与施加至感测节点14的电流成比例，从而保持感测节点14和保护节点18处于相同电势。
优选地，控制和评估电路22包括测量电路28，其被配置为确定跨阻放大器26的输出电压的变化，并将该信息转化为通过跨阻放大器26施加的输入电流Im的值。
在人体接近感测电极12时，电流从所述感测电极12通过所述人体流至地。从感测节点14流向地的电流增大。控制和评估电路22通过提高注入电流Im而做出反应，并测量所述注入电流Im。
可以在传感器的电路10中通过感测电极12和地之间的未知感测阻抗Zx对接近感测电极12的人体的存在建模。此外，Zx的值可以与所述人体的性质有感。因而，所述传感器能够区分成年人、儿童和其他人体。对于给定人体而言，未知阻抗Zx的值与人体距感测电极12的距离成比例。
如图2中所示，在方法50的第一步骤52中，保护电压源20向保护节点18施加周期性保护电压Vg。所述周期性保护电压优选是具有幅值Vg的正弦波信号。
在接下来的步骤54中，参考电压源24依次经由参考阻抗Zref向感测节点14提供具有幅值Vrefi的n个不同周期性参考电压，其中，数量i和n是正的自然数，并且1≤i≤n，同时n≥2。
有利地，参考电压源24提供具有幅值Vref1的第一预定参考电压，并且Vref1的值可以是对应于在没有电介质体靠近感测电极12时所需的电压的预定值。
在一些实施例中，测量电路29进一步包括存储数据和执行自动化步骤的部件，例如，处理器单元30和数字存储单元32。数字存储单元32被配置为存储方法50中使用的预定值。
优选地，不同参考电压全部具有相同的频率，并且所述频率与保护电压的频率相同。
在方法50的另一步骤56当中，测量系统28确定所提供的每一参考电压的幅值Vrefi，该值对应于控制和评估电路22向感测节点14施加的电流的相应幅值Imi。
之后，在步骤58中，控制和评估电路22确定具有幅值Vs的感测参考电压的值，其将导致感测注入电流的幅值Ims等于零。
测量的注入电流Im如果处于值的预定阈值范畴内，使得Im-≤Im≤Im+，那么认为其基本为零，其中，Im+是正阈值，Im-是负阈值。阈值Im+和Im-是根据传感器的目标灵敏度和反应度预定的。实际上，对于宽阈值范畴而言，参考电压Vs的确定将是快速并且不准确的，相反，对于窄阈值范畴而言，Vs的确定将耗时且准确。所述阈值范畴优选是在传感器构思期间确立的。
在优选实施例中，根据本发明的方法50的步骤58包括下面的两个步骤：
在第一步骤60中，基于一组的两个不同Vrefi以及它们对应的确定Imi，控制和评估电路22通过外插计算将导致感测注入电流的幅值Ims＝0的所计算的感测参考电压幅值Vsc的值。
通过外插进行计算基于这样一种见地，即，对于参考电压Vrefi的给定频率而言，注入电流的幅值变化与参考电压源24提供的电压的幅值变化成线性比例。这意味着，对于参考电压源24提供给感测节点的任何两个具有相应的幅值Vrefa、Vrefb的不同周期性参考电压而言，控制和评估电路22测量分别针对Vrefa、Vrefb的两个注入电流Ima、Imb并获得下述关系：
其中，K为常数。
因此，能够推导出下述方程。
其中，Vref1和Vref2是参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是对于所提供的电压Vref1和Vref2而言感测测量电路向感测节点施加的电流的幅值。对于Ims＝0而言，能够将后一方程简化为：
有利地，Vref1和Vref2是参考电压源24依次提供的两个第一参考电压。
在第二步骤62中，控制和评估电路22使用控制环34来微调结果。在一些实施例中，控制环34包括PID控制器36。从Vsc的值开始，PID控制器36在操作中调整参考周期性电压Vref的幅值的值，直到达到感测注入电流幅值Ims为止。
从Vsc的值开始，控制和评估电路22在步骤62中的每一新的测量完成之后调整参考周期性电压的幅值的值，直到感测注入电流幅值Ims被认为基本等于零为止。一旦达到了所述感测注入电流幅值Ims，控制和评估电路就推导出感测参考电压Vs的实际幅值。
应当指出，在本发明的实施例中，确定感测参考电压Vs的幅值的步骤58是仅采用上文所述的通过外插实施的计算来实现的。控制和评估电路22使用所述近似使所计算出的感测参考电压Vsc与实际感测参考电压Vs相等。
Vsc＝Vs
在本发明的又一些实施例中，确定感测参考电压Vs的幅值的步骤58是仅通过如上文所述的包括控制环的控制和评估电路实现的，只是所述控制环从参考电压幅值的预设值开始，所述预设值对于所有的测量可以是相同的。
在根据本发明的方法的优选实施例中，一旦确定了感测参考电压Vs，方法50包括通过控制和评估电路22计算感测电极14和地之间的未知感测阻抗Zx的步骤64。在如图3所示控制和评估电路22向感测节点14注入的电流基本上等于零并且感测节点14的电势等于保护电势Vg的情况下，未知感测阻抗Zx的计算是由应用至感测节点14的基尔霍夫电路定律导出的。例如，可以使用如下公式：
在根据本发明的电路的优选实施例中，数字存储单元32包括存储于其内的计算机程序代码。
当在处理器上执行时，所述程序代码使得处理器30执行如上文所述的根据本发明的用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法。
附图标记列表
10传感器电路 方法步骤
12感测电极 52施加周期性保护电压Vg
14感测节点 54依次提供多个参考电压Vrefi
16保护电极 56对于每一Vrefi而言，确定相应的Imi的值
18保护节点 58确定感测参考电压Vs的幅值
20周期性保护电压源 60通过外插计算Vs
22控制和评估电路 62使用控制环确定Vs
24周期性参考电压 64计算未知感测阻抗Zx。
26跨阻放大器
28测量电路
30处理器单元
32存储单元
34控制环
36 PID控制器

Claims (11)

1.一种用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法，所述传感器包括连接至感测节点的导电感测电极、连接至保护节点的导电保护电极、用于向所述保护节点提供具有幅值Vg的周期性保护电压的周期性保护电压源以及操作连接至所述感测节点和所述保护节点的控制和评估电路，所述控制和评估电路被配置为通过向所述感测节点施加电流而使所述感测节点和所述保护节点之间的电势差保持为零，并且确定与施加至所述感测节点的所述电流的幅值对应的值，所述方法包括以下步骤：
a.使用所述周期性保护电压源提供周期性保护电压；
b.使用参考周期性电压源经由具有预定值Zref的参考阻抗向所述感测节点依次提供具有幅值Vrefi的n个不同周期性参考电压，其中，i和n是正的自然数，并且1≤i≤n，其中n≥2；
c.针对所提供的具有幅值Vrefi的参考电压中的每一个，确定与通过所述控制和评估电路施加至所述感测节点的电流的相应幅值Imi对应的值；
d.确定使用所述参考周期性电压源提供给所述感测节点的感测参考电压Vs的幅值，所述幅值将导致通过所述控制和评估电路施加的电流具有零幅值；
e.参考在步骤d中确定的所述感测参考电压Vs、所述周期性保护电压Vg和所述参考阻抗Zref来计算所述感测电极的未知感测阻抗Zx。
2.根据权利要求1所述的用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法，其中，步骤e包括使用下述公式参考在步骤d中确定的所述感测参考电压来计算所述感测电极的未知感测阻抗Zx的步骤：
3.根据权利要求1或2所述的用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法，其中，步骤d包括使用下述公式通过内插来计算所述感测参考电压Vs的幅值的步骤：
其中，Vref1和Vref2是通过所述参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是针对所提供的电压Vref1和Vref2通过所述感测测量电路施加至所述感测节点的电流的幅值。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法，其中，步骤d包括利用控制环调整所述参考电压Vrefi的值直到达到所述感测参考电压Vs的步骤，其中，对于所述感测参考电压Vs而言，通过所述感测测量电路施加至所述感测节点的所述电流的幅值基本为零。
5.根据权利要求1或2所述的用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法，其中，步骤d包括以下步骤：
使用以下公式通过内插来计算所述感测参考电压Vsc的幅值：
其中，Vref1和Vref2是通过所述参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是针对所提供的电压Vref1和Vref2通过所述感测测量电路施加至所述感测节点的电流；
并且从所计算的感测参考电压Vsc的幅值开始，利用控制环调整所述参考电压的值，直到达到改善的感测参考电压Vs为止，针对所述改善的感测参考电压Vs，通过所述感测测量电路施加至所述感测节点的所述电流的幅值的测量结果基本为零。
6.一种用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的阻抗测量电路，所述传感器包括连接至感测节点的导电感测电极、连接至保护节点的导电保护电极，并且所述阻抗测量电路包括用于向所述保护节点提供具有幅值Vg的周期性保护电压的周期性保护电压源以及操作连接至所述感测节点和所述保护节点的控制和评估电路，所述控制和评估电路被配置为在操作中通过向所述感测节点施加电流而使所述感测节点和所述保护节点之间的电势差保持为零，并且确定与施加至所述感测节点的所述电流的幅值对应的值，
其中，所述阻抗测量电路还包括参考周期性电压源，所述参考周期性电压源被配置为经由具有预定值Zref的参考阻抗向所述感测节点提供具有幅值Vrefi的n个不同周期性参考电压，其中，i和n是正的自然数，并且1≤i≤n，其中n≥2；
其中，所述控制和评估电路被配置为在操作中确定：
针对所提供的具有幅值Vrefi的参考电压中的每一个，与施加至所述感测节点的所述电流的相应幅值Imi对应的值；
以及使用所述参考周期性电压源提供给所述感测节点的感测参考电压Vs的幅值，所述幅值将导致通过所述控制和评估电路施加的电流具有零幅值；
并且其中，所述控制和评估电路被配置为在操作中参考所述感测参考电压Vs、所述周期性保护电压Vg和所述参考阻抗Zref来计算所述感测电极的未知阻抗。
7.根据权利要求6所述的阻抗测量电路，其中，所述控制和评估电路被配置为在操作中使用以下公式参考所述感测参考电压Vs、所述周期性保护电压Vg和所述参考阻抗Zref来计算所述感测电极的未知阻抗：
8.根据权利要求6或7所述的阻抗测量电路，其中，所述控制和评估电路被配置为在操作中通过以下公式使用通过内插进行的计算来确定所述感测参考电压Vs的幅值：
其中，Vref1和Vref2是通过所述参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是针对所提供的电压Vref1和Vref2通过所述感测测量电路施加至所述感测节点的所述电流的幅值。
9.根据权利要求6到8中的任一项所述的阻抗测量电路，其中，所述控制和评估电路被配置为在操作中通过利用控制环调整所述参考电压Vrefi的值直到达到使得通过所述感测测量电路施加至所述感测节点的所述电流的幅值基本为零的感测参考电压Vs来确定所述感测参考电压Vs的幅值。
10.根据权利要求6或7所述的阻抗测量电路，其中，所述控制和评估电路被配置为在操作中通过以下公式使用通过内插进行的计算确定所述感测参考电压Vsc的幅值，从而确定所述感测参考电压Vs的幅值：
其中，Vref1和Vref2是通过所述参考周期性电压源提供的两个不同参考电压，Im1和Im2分别是针对所提供的电压Vref1和Vref2通过所述感测测量电路向所述感测节点施加的所述电流的幅值；
然后从所计算的感测参考电压Vsc的幅值开始，所述控制和评估电路被配置为在操作中利用控制环调整所述参考电压的值，直到达到改善的感测参考电压Vs为止，针对所述改善的感测参考电压Vs，通过所述感测测量电路施加至所述感测节点的所述电流的幅值的测量结果基本为零。
11.根据权利要求6到10中的任一项所述的阻抗测量电路，其中，所述控制和评估电路进一步包括处理器单元和数字存储单元，所述数字存储单元包括存储于其内的程序代码，当在计算机上执行所述程序代码时，所述程序代码使得所述处理器执行根据权利要求1到5中的任一项所述的用于确定运行在加载模式下的保护感测电容式传感器的感测阻抗的方法。
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