CN204498082U - 用于检测电容性器件的电容和/或电容变化的电路装置及调节设备 - Google Patents

用于检测电容性器件的电容和/或电容变化的电路装置及调节设备 Download PDF

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Abstract

一种用于检测电容性器件的电容和/或电容性器件的电容变化的电路装置，电路装置包括：可通过控制信号控制的单稳态触发器，单稳态触发器具有至少两个输入端和一个输出端；转换装置，转换装置与单稳态触发器的输出端连接并构成和设置用于将输出端上产生的输出信号转换为信号电压，信号电压的变化曲线与输出信号的持续时间成比例；和评估单元，评估单元与转换装置连接，以评估信号电压并由此产生至少一个检测值，检测值显示电容性器件的电容和/或电容变化。转换装置包括具有运算放大器的积分器，积分器构成并连接到单稳态触发器的输出端和评估单元之间，使单稳态触发器的输出信号施加在运算放大器的放大器输入端上并产生随时间线性改变的信号电压。

Description

用于检测电容性器件的电容和/或电容变化的电路装置及调节设备
技术领域
本实用新型涉及一种用于检测电容性器件的电容和/或电容性器件的电容变化的电路装置。所述电路装置具有：
-能够通过控制信号控制的单稳态触发器，所述单稳态触发器具有至少两个输入端和一个输出端，其中触发器的第一输入端设置用于所述控制信号；
-电容性器件，所述电容性器件与所述单稳态触发器的第二输入端连接；
-转换装置，所述转换装置与所述单稳态触发器的输出端连接并且构成和设置用于将在所述输出端上产生的输出信号转换为信号电压；和
-评估单元，所述评估单元与所述转换装置连接，以便评估所述信号电压并且由此产生至少一个检测值，所述检测值显示所述电容性器件的电容和/或所述电容的变化，
其中所述单稳态触发器构成用于在借助于控制信号进行控制时在所述单稳态触发器的输出端上产生至少一个输出信号，所述输出信号的持续时间与所述电容性器件的电容相关，并且所述转换装置将至少一个所述输出信号转换为信号电压，所述信号电压的变化曲线与所述输出信号的持续时间成比例。
此外，本实用新型还涉及一种用于车辆的能调节的闭合元件的调节设备，其中
-车辆的车体开口能够经由所述闭合元件封闭，并且在存在操作事件时所述闭合元件被自动地调节，和/或为了释放所述车体开口能够操作所述闭合元件的锁紧，并且
-电容性工作的传感器装置设有至少一个电容性器件，以便根据所述器件的电容和/或所述器件的电容变化来识别操作事件的存在。
背景技术
这种电路装置从DE 10 2006 029 120 A1中已知。在于此公开的电路装置中设有一种用于控制单稳态触发器的控制单元，所述控制单元与电容性器件例如传感器电极或者与由响应电极和参考电极构成的电极装置连接。控制单元与单稳态触发器的第一输入端连接，以便将控制信号传递给单稳态触发器，并且电容性器件与单稳态触发器的第二输入端连接。通过控制信号在单稳态触发器的输出端上产生输出信号，所述输出信号的持续时间与电容性器件的电容相关。经由转换装置，这样的输出信号被转换为信号电压，所述信号电压的变化曲线与输出信号的持续时间成比例。所获得的信号电压因此同样与电容性器件的电容或者电容变化成比例，使得能够根据信号电压来推测所述电容或者电容变化。信号电压与之相应地由评估单元评估，以便由此产生检测值，所述检测值显示出电容性器件的当前电容和/或电容变化。
这类电路装置例如能够用于车辆的能够以助力操纵的方式调节的闭合元件的调节设备，例如用于机动车辆的可电动调节的后盖板或者侧门或者可电动调节的行李箱盖。电容性器件在此例如通过传感器电极形成，以便能够经由其以无接触的方式检测操作事件。因此，可测量的电容由于使用者在传感器电极的区域中的身体部分而改变，使得使用者能够通过相应的身体部分有针对性地触发操作事件，所述操作事件经由传感器电极检测并且应引起对相应的闭合元件的自动调节。示例性的应用在此是传感器电极在机动车辆的后保险杠的区域中的应用，以便经由传感器电极识别使用者的足部在保险杠的区域中的根据“踢”的方式的运动作为操作事件并且打开机动车辆的后盖板或者行李箱作为响应。对呈后盖板或者行李箱盖形式的闭合元件的调节因此能够无接触地、即在不接触相应的闭合元件的情况下通过使用者来控制。
在DE 10 2006 029 120 A1中提出一种具有恒定电流源和呈电容器形式的积分器的转换装置。在此经由单稳态触发器的输出信号控制恒定电流源的接通和断开或者其与积分器的连接。根据输出信号的持续时间，所述持续时间又与电容性器件的电容相关，因此通过恒定电流源对积分器上的信号电压进行积分，也就是说，呈电容器形式的积分器被充电。可经由积分器测量的信号电压由电子评估单元评估，以便例如在超出阈值的情况下推测操作事件的存在并且产生触发信号。经由这类触发信号因此例如能够对机动车辆的闭合元件的调节进行控制。
但是，设置恒定电流源和其基于由单稳态触发器提供的输出信号的例如经由待设置在电路装置中的开关的有针对性的接通在电路技术方面可能仅能以相对耗费的方式来实现。
从DE 102 58 417 B3中再度描述了一种用于借助于呈电极对形式的电容性器件来检测和/或确定介质的状态的电路装置，其中根据可经由这两个电极测量的电容推测介质的组成，这两个电极浸入到所述介质中。这两个电极为此与单稳态触发器，在DE 102 58 418 B3中称为单稳态多谐振荡器连接，所述单稳态多谐振荡器根据电极上的电容产生持续时间特定的输出信号。该输出信号经由设置在单稳态触发器下游的低通滤波器引导，以便据此提供信号电压，所述信号电压由评估单元评估。根据信号电压的值，在此例如能够确定相应的介质中的水的含量并且能够根据其不同的介电常数来区分不同的介质，例如柴油燃料、生物柴油燃料和水。
然而在DE 102 58 417的电路装置中在使用RC低通滤波器时不利的是，在低通滤波器的电容器上可截取的信号电压随着时间推移仅暂时线性地延伸，更确切地说，在施加在低通滤波器上的输入电压显著小于在低通滤波器的输出端上可测量的输出电压的情况下线性地延伸。输出电压在RC低通滤波器中随着时间沿着e函数延伸并且因此渐进地接近最大值。但是尤其对于检测是否存在用于调节车辆的闭合元件的操作事件而言，电容性器件的电容和信号电压之间的在较大的时间段上的线性关系也是优选的，以便由此能够可靠地识别相应的可能复杂的操作事件。
实用新型内容
因此本实用新型基于的目的是：进一步改进这种电路装置并且提供一种用于检测电容性器件的电容和/或电容变化的改进的方法。
该目的通过一种用于检测电容性器件的电容和/或电容性器件的电容变化的电路装置电路装置来实现，所述电路装置具有：
-能够通过控制信号控制的单稳态触发器，所述单稳态触发器具有至少两个输入端和一个输出端，其中触发器的第一输入端设置用于所述控制信号；
-电容性器件，所述电容性器件与所述单稳态触发器的第二输入端连接；
-转换装置，所述转换装置与所述单稳态触发器的输出端连接并且构成和设置用于将在所述输出端上产生的输出信号转换为信号电压；和
-评估单元，所述评估单元与所述转换装置连接，以便评估所述信号电压并且由此产生至少一个检测值，所述检测值显示所述电容性器件的电容和/或所述电容的变化，
其中所述单稳态触发器构成用于在借助于控制信号进行控制时在所述单稳态触发器的输出端上产生至少一个输出信号，所述输出信号的持续时间与所述电容性器件的电容相关，并且所述转换装置将至少一个所述输出信号转换为信号电压，所述信号电压的变化曲线与所述输出信号的持续时间成比例，
其特征在于，
所述转换装置包括具有运算放大器的积分器，并且所述积分器构成并且连接到所述单稳态触发器的所述输出端和所述评估单元之间，使得所述单稳态触发器的输出信号施加在所述运算放大器的放大器输入端上并且引起随着时间线性改变的信号电压，其中能够表现所述信号电压的数值通过所述输出信号来预设。
本实用新型还通过一种用于车辆的能调节的闭合元件的调节设备来实现，其中
-车辆的车体开口能够经由所述闭合元件封闭，并且在存在操作事件时所述闭合元件被自动地调节，和/或为了释放所述车体开口能够操作所述闭合元件的锁紧，并且
-电容性工作的传感器装置设有至少一个电容性器件，以便根据所述器件的电容和/或所述器件的电容变化来识别操作事件的存在，
其特征在于，
所述调节设备为了检测所述电容性器件的电容和/或所述电容性器件的电容变化而包括本文所述的电路装置。
在根据本实用新型的电路装置中与之相应地提出：
-可通过控制信号控制的、具有至少两个输入端和一个输出端的单稳态触发器，其中单稳态触发器的第一输入端设置用于控制信号，第二输入端与电容性器件连接并且在控制时在单稳态触发器的输出端上产生输出信号，所述输出信号的持续时间与电容性器件的电容相关；
-转换装置，所述转换装置与单稳态触发器的输出端连接并且连同具有运算放大器的积分器构成和设置用于将在单稳态触发器的输出端上产生的输出信号转换为信号电压，所述信号电压的变化曲线与输出信号的持续时间成比例并且所述信号电压随着时间线性地改变；和
-评估单元，所述评估单元与转换装置的积分器连接，以便评估信号电压并且由此产生至少一个检测值，所述检测值显示电容性器件的电容和/或电容变化。
通过使用具有运算放大器并且具有至少一个与其并联地连接的电容器的积分器，在积分器的与评估单元连接的输出端上产生线性地延伸的信号电压，所述信号电压直接与单稳态触发器的输出信号相关从而与电容性器件的电容相关。积分器因此根据本实用新型构成并且连接到单稳态触发器的输出端和评估单元之间，使得单稳态触发器的输出信号施加在运算放大器的放大器输入端上并且引起随着时间线性地改变的信号电压，其中能够表现信号电压的数值直接与输出信号相关并且通过输出信号来预设。
与DE 10 2006 069 120 A1的电路装置不同，因此在单稳态触发器和转换装置之间没有设置可经由触发器的输出信号来切换的开关元件，而是输出信号被直接输送给积分器的运算放大器，以便借此产生信号电压。除此之外，在根据本实用新型的解决方案中，也不通过输出信号来设置恒定电流源的接通，以便随后与输出信号的电压值无关地借助于恒定电流源在积分器上产生信号电压。根据本实用新型的解决方案更确切地说以如下基本思想为出发点：直接进一步处理单稳态触发器的输出信号并且优选也经由所述输出信号的电压值预设能够表现信号电压的值。
与此相应地，在一个优选的实施方案变型形式中提出：单稳态触发器构成为，使得其输出信号能够表现两个离散的电压值。例如，输出信号的电压值在0V和正电压值之间变化，例如以5V、10V或者15V的水平变化。
此外优选的是，单稳态触发器的输出信号施加在运算放大器的放大器输入端上并且(优选在最小值和最大值之间变化的)输出信号具有：
-最小值，所述最小值小于参考电压的电压值，所述参考电压施加在运算放大器的另一个放大器输入端上；和
-最大值，所述最大值大于另一个放大器输入端上的参考电压的电压值。
因此输出电压在此能够描绘两种不同的状态并且与此相应地在运算放大器的一个放大器输入端上预设两个不同的电压，其中一个电压低于施加在另一个放大器输入端上的参考电压，并且另一个电压高于施加在另一个放大器输入端上的参考电压。在这种配置中，借助于与运算放大器并联的、一方面与在其上施加有输出信号的放大器输入端连接的并且另一方面与运算放大器的输出端连接的电容器，根据输出信号的电压是否高于或者低于参考电压而在运算放大器的输出端上产生线性升高或者线性下降的电压信号。由此可以尤其简单且有效地推测电容性器件的电容。因为具有特定的电压值的输出信号的持续时间直接与电容性器件的电容相关，所以信号电压的线性升高或者线性下降的持续时间也总是直接与电容性器件的电容相关。
关于尽可能经济的电路装置优选的是，为了运行运算放大器而设有电源电压，并且所述电路装置具有分压器，以便将施加在运算放大器的放大器输入端上的参考电压提供作为该电源电压的部分电压。因此电源电压能够施加在电路装置的一个部位上并且在其上不仅连接有运算放大器的一个电源端子，而且也经由分压器连接有运算放大器的放大器输入端中的一个。如通常已知的那样，这样的分压器优选通过两个电阻形成。
在一个优选的实施方案变型形式中，根据本实用新型的电路装置的通过运算放大器限定的积分器反向地构造。与此相应地，在此输出信号施加在运算放大器的反向的(负的)放大器输入端上并且参考电压施加在非反向的(正的)放大器输入端上。但是显然可行的是，也使用非反向的积分器，由此例如当在两个电压值之间变化的输出信号保持不变的情况下仅产生信号电压的线性的变化曲线，所述线性的变化曲线是反向积分器中的信号电压的变化曲线的反转。
关于所产生的信号电压的评估，在一个实施例中优选的是，峰值保持元件设置在积分器的下游，以便存储(用于刚提供给单稳态触发器的控制信号的)信号电压的最大的电压值。所保持的或者所存储的最大的电压值随后例如能够与存储在评估单元中的信号电压的阈值进行比较，以便估计是否已经低于或者超出该阈值。
如果确定低于或者超出阈值，那么评估单元例如产生触发信号，以便发出信令，使得电容性器件的电容低于或者超出被归为相关的电容值，或者出现相应的电容变化。这样的触发信号例如能够显示用于调节车辆的闭合元件的操作事件的存在。
存储在峰值保持元件上的最大的电压值因此能够是检测值，所述检测值显示电容性器件的电容和/或电容变化，使得峰值保持元件在此是(电子)评估单元的部件。替选地或者补充地，显然信号电压也能够直接传递到电子评估单元上。在此，评估单元例如为此能够根据信号变化曲线、尤其是例如根据信号电压的线性升高或者线性下降直至超出和/或低于一个阈值或者甚至多个阈值的持续时间而获得一个检测值或者多个检测值。检测值例如能够为设置在下游的控制装置显示电容性器件的电容和/或电容变化。因此检测值也能够是如下数值，所述数值由评估单元生成，以便定性或定量地显示电容性器件中的特定的电容值和/或电容值变化。
在一个示例性的电路装置中，与积分器的输出端连接的峰值保持元件包括至少一个二极管和存储电容器。显然可行的是，在峰值保持元件上保持的最大的电压值与在积分器的输出端上产生的信号电压的最大值不同。因此在电路装置中例如还能够设有附加的电阻，使得借助于二极管保持在峰值保持元件的存储电容器上的电压小于在积分器的输出端上产生的信号电压。但是在任何情况下施加在峰值保持元件的存储电容器上的电压与信号电压成比例。
在一个改进方案中，电路装置中的信号电压的水平是可控的，优选可经由与输出信号无关的电子设定设备无级地或者以预定义的等级来控制。如此通过积分器预设的放大因数例如能够是可设定的。在需要时并且根据使用目的、所期望的敏感度、响应阈值和/或环境条件，因此能够调整输出信号和信号电压之间的放大因数并且改变待评估的信号电压的特征曲线。
在一个实施方案变型形式中，为此借助于电子设定设备改变向回输送到运算放大器的输入端上的电流。由此能够以简单的方式有针对性地改变信号电压的特征曲线的斜度，尤其是将特征曲线翻转。
在一个实施例中设有一种可切换的设定设备，经由所述调节设备预设并且可选择放大因数的多个离散值。经由设定设备的不同的切换状态在此能够预设不同的放大因数。通过改变的放大因数，在一个可能的实施例中也实现信号电压的水平的改变、尤其是信号电压的可能的与输出信号直接相关的最大值的改变，并且借此再次匹配信号电压的特征曲线。设定设备例如具有至少一个呈场效应晶体管形式的开关机构、优选至少两个场效应晶体管，以便能够以电控制的方式采取不同的切换状态。
如已经在开始所阐述的那样，本实用新型的另一个方面是提供在用于车辆的可调节的闭合元件的调节设备中的根据本实用新型的电路装置。
在这类调节设备中，车辆的车体开口是可经由闭合元件封闭的并且闭合元件在存在操作事件的情况下为了释放车体开口能够是可自动调节的。替选地或者补充地，在存在操作事件的情况下，闭合元件的锁紧是可操作的，以便释放闭合元件并且然后才能够(手动地或者以助力操作的方式)调节。闭合元件例如是机动车辆的后盖板或者(侧)门或者是机动车辆的行李箱盖。经由具有至少一个电容性器件、例如呈单独的传感器电极或者至少一个传感器电极对形式的电容性器件的电容性工作的传感器装置，在此根据所述器件的电容和/或所述器件的电容变化识别操作事件的存在。
本实用新型的另一个方面是用于检测电容性器件的电容和/或电容变化的方法，其中至少设有下述步骤：
-通过在单稳态触发器的第一输入端上施加控制信号来控制单稳态触发器，所述控制信号例如由电子控制单元提供，其中单稳态触发器在第二输入端上与电容性器件连接；
-在施加控制信号时在单稳态触发器的输出端上产生至少一个输出信号，其中所产生的输出信号的持续时间与电容性器件的电容相关；以及
-将至少一个输出信号转换为信号电压，所述信号电压的变化曲线与输出信号的持续时间成比例。
类似于根据本实用新型的电路装置，在根据本实用新型的方法中提出：借助于积分器进行输出信号的转换，所述积分器具有运算放大器，在所述运算放大器的一个放大器输入端上施加输出信号，并且所述运算放大器将单稳态触发器的输出信号转换为随着时间线性地改变的信号电压，使得通过输出信号来预设能够显示信号电压的数值。
因此显而易见的是，电路装置的实施例的之前并且接下来还阐述的优点和特征也适用于检测电容性器件的电容和/或电容变化的方法，并且反之亦然。
附图说明
在接下来的对实施例的描述中，本实用新型的其它的优点和特征根据附图变得显而易见。
在此示出：
图1示出根据本实用新型的电路装置的一个实施例的部分，所述电路装置具有包括运算放大器的反向的积分器和峰值保持元件；
图2示出图1的实施例的具有用于预设积分器上的不同的放大因数的设定设备的改进方案；
图3示出从现有技术中已知的电路装置。
具体实施方式
首先参考图3图解说明从DE 10 2006 029 120 A1中这种电路装置的预先已知的实施例，其中转换装置设有开关S、恒定电流源KSQ和积分器4。
在从现有技术中已知的根据图3的电路装置的实施例中，由电子控制单元1生成控制信号并且将控制信号传递给单稳态触发器2。为此控制单元1与触发器2的第一输入端2.1连接。在第二输入端2.3上，单稳态触发器2与电容性器件3连接。该电容性器件当前以传感器电容3的形式示出并且例如能够是电容式接近开关的传感器电极或者能够包括具有响应电极和参考电极的传感器电容器。
借助于单稳态触发器2，在触发器2的输出端2.4上由于控制单元1的控制信号产生至少一个输出信号AS，所述输出信号的持续时间与传感器电容3的电容或者大小相关。该输出信号AS在从现有技术中已知的电路装置中用于控制开关S，以便将恒定电流源KSQ在输出信号的持续时间中连接到呈电容器形式的积分器4上。经由恒定电流源KSQ给积分器4充电，其中经由积分器4积分的电压作为信号电压Ss由电子评估单元5来评估。信号电压Ss与输出信号AS的持续时间成比例并且由于恒定电流源KSQ随着时间推移线性地延伸。信号电压Ss因此代表传感器电容3的大小或者代表借此形成的传感器电容器的电容和/或电容变化。在测量结束之后相应地设有放电过程。
评估单元5因此能够根据信号电压Ss形成检测值，所述检测值定量地显示传感器电容3的大小和/或定性地显示传感器电容3的改变。在评估单元5中例如存储有至少一个阈值，信号电压Ss超出或者低于所述阈值引起触发信号的产生。这样的触发信号可能显示操作事件的存在，关于所述操作事件进行助力操作的，即尤其是经由驱动马达驱动的对车辆的闭合元件的调节。在存在通过传感器电容3感测到的特定的操作事件的情况下，例如能够触发机动车辆的后盖板或者侧门和/或行李箱盖的打开或者关闭。
替代于恒定电流源KSQ经由开关S选择性地根据触发信号AS与积分器4连接，替选地也能够提出：恒定电流源KSQ直接经由触发信号AS接通或者切断。
从DE 10 2006 029 120 A1中已知的根据图3的电路装置尤其是关于提供恒定电流源KSQ可能在电路技术方面需相对耗费地实现，所述电路装置具有可通过触发信号AS控制的开关元件例如开关S和信号电压Ss的产生装置，所述信号电压与通过单稳态触发器2的输出信号AS提供的电压的水平无关。
借助根据本实用新型的解决方案，提供一种改进的电路装置和一种改进的用于检测电容性器件如传感器电容3的电容和/或电容变化的方法。
在图1中示出根据本实用新型的电路装置的一个实施例，其中用于将单稳态触发器2的输出信号AS转换为用于评估单元5的信号电压Ss的转换装置包括具有运算放大器60的反向的积分器6。直接通过输出信号AS来预设能够表现该电路装置中的信号电压Ss的数值。
输出信号AS在此经由电阻R1直接提供到运算放大器60的反向的(负的)放大器输入端602上。在运算放大器60的另一个非反向的(正的)放大器输入端601上施加有参考电压，所述参考电压作为电源电压VCC的部分电压存在。为此设有通过两个串联的电阻R2和R3形成的分压器，通过所述分压器将电源电压VCC的仅一小部分，例如1/2的VCC施加在非反向的放大器输入端601上。相对于地极GND确定的电源电压VCC此外也用于运算放大器60的供给并且因此与其电源端子连接。附加地设有存储器电容器C1，所述存储器电容器相对于地极GND施加在电源电压VCC上。经由该可选的存储器电容器C1，实现工作电压、尤其是用于运算放大器60的工作电压的稳定。
此外电容61以实质上已知的方式与运算放大器60并联并且为此不仅与运算放大器60的输出端603连接而且与反向的放大器输入端602连接，在所述反向的放大器输入端上施加有输出信号AS。
单稳态触发器2在此实施为，使得由于在其第一输入端2.1上的控制信号而产生具有最大的(恒定的)>0V的、例如5V的电压值。根据传感器电容3的大小，该输出信号AS在特定的持续时间内以其最大值(高电平)施加在反向的放大器输入端602上。非反向的放大器输入端601上的参考电压此时选择为，使得其小于输出信号AS的最大的电压值，例如为输出信号AS的最大值的大约一半，即例如2.5V。与之相应地，在放大器输出端603上产生随着时间推移线性下降的信号电压Ss，所述信号电压根据输出信号AS以最大的电压值施加多长时间而能够下降到直至0V。
输出信号As除了其最大值以外还能够拥有离散的最小值(低电平)，其持续时间同样与传感器电容3的大小相关。该最小值当前为0V，使得从而因此与在非反向的放大器输入端601上相比在反向的放大器输入端602上施加有更小的电压，在所述非反向的放大器输入端上始终施加有恒定的参考电压，所述参考电压比输出信号AS的最小值大(>0V)并且同时比输出信号AS的最大值小(<5V)。由此，对于参考电压VBezug而言在此适合的是例如0V<VBezug<5V。
在这种状况中在放大器输出端603上产生随着时间推移线性升高的信号电压Ss，所述信号电压的持续时间同样直接与具有最小值的输出信号AS的持续时间成比例从而与传感器电容3的大小相关。因此根据这类经由具有运算放大器60的积分器6产生的信号电压Ss能够通过评估单元5直接定性和/或定量地推测传感器电容3的大小和/或传感器电容3的变化。
在当前情况下，利用具有在此为0V的最小值的输出信号AS和由此产生的线性升高的信号电压Ss，以便推测特定的操作事件的存在。在此，如果信号电压Ss升高超出阈值足够的时间，那么检测到特定的操作事件的存在。因此，单稳态触发器2的具有最小的(保持不变的)0V的电压值的输出信号AS在此施加在运算放大器60上这样长的时间，使得在放大器输出端603上产生的信号电压Ss升高超出通过阈值所限定的响应阈值，这作为操作事件的存在被估计。由于检测到该操作事件，当前优选通过评估单元5产生触发信号，以便在此以助力操作的方式打开或者关闭未示出的闭合元件，例如机动车辆的后盖板或者行李箱盖。经由传感器电容3检测到的、代表操作事件存在的电容值的变化在此例如能够因使用者的身体部分靠近传感器电容3而引起。
为了能够在图1的电路装置中有效地评估信号电压Ss的线性升高而设有峰值保持元件，所述峰值保持元件当前通过二极管7和存储器电容器C2以及串联的电阻R4形成。存储器电容器C2由信号电压Ss充电，其中连接在放大器输出端603和存储器电容器C2之间的二极管7防止存储器电容器C2经由运算放大器60放电。存储器电容器C2与在放大器输出端603上所产生的信号电压Ss成比例地充电并且保持所达到的最大的电压值，因为放电通过二极管7防止。在存储器电容器C2上可测量的信号电压因此始终是最大值，所述最大值代表最大达到的信号电压Ss。在存储器电容器C2上所保持的或者所存储的电压因此能够被评估并且与存储在评估单元5中至少一个阈值比较，根据阈值被超出而假设存在操作事件。
借助于图1的电路装置，用于检测电容性器件如传感器电容3的电容和/或电容变化的尤其简单的可能性是可行的，其中在此由单稳态触发器2产生的输出信号AS的电压值直接预设由此获得的信号电压Ss的最小和最大可达到的电压值，并且此外实现了通过输出电压AS所产生的信号电压Ss的线性的变化曲线。
在图2中示出在图1中示出的电路装置的一个改进方案，其中积分器6的放大因数是可设定和改变的。在此能够通过改变放大因数调整信号电压Ss的特征曲线，即当前调整其斜度。
图1的电路装置在此在运算放大器60的输出端上以具有电阻R5和R6以及设定设备8的分压器来补充，借助于所述调节设备，可变电阻R7和R8能够与所述一个电阻R6并联。经由设定设备8由此能够移动节点K上的电势，所述节点位于电阻R5和R6之间并且在所述节点上连接有通向积分器6的电容61的导线以及设定设备8的连接导线80。如此能够根据哪个总电阻与电阻R5串联来改变向回输送给运算放大器60的电流。
设定设备8当前能够具有多种不同的切换状态，其中各一个不同的总电阻与电阻5串联。不同的切换状态当前经由两个MOSFET 81和82(MOSFET＝金属氧化物半导体场效应晶体管)来预设。通过施加在各个MOSFET 81和82上的栅源电压或者控制电压U81或U82，能够控制在各相关联的电阻R7或R8上流动的电流，由此与电阻R5串联的总电阻的大小是可有针对性地改变和控制的。由此能够以简单的方式改变信号电压Ss的最大值，例如在2.5V和3.5V之间增加或减小从而调整信号电压Ss的斜度。设定设备8的切换状态在此(与信号电压Ss不同)不直接与输出信号AS相关，而是与此无关，并且可根据需要和尤其是(当前的)使用目的或者电路装置的环境条件来自由选择。
MOSFET 81和82在图2的实施例中经由控制电压U81和U82来运行，使得设定设备8能够具有四个离散的切换状态。在各个切换状态中，MOSFET 81和82中的两个、仅一个被接通或者任何一个都不被接通。
虽然在图1和2的实施例中设有反向的积分器6，但是显然可行的是，代替于此使用非反向的积分器。那么在此将显而易见的是，存储在评估单元5中的评估逻辑被调整，即同样被反转。
附图标记列表
1          控制单元
2          触发器
2.1，2.3   输入端
2.4        输出端
3          传感器电容
4          积分器
5          评估单元
6          积分器
60         运算放大器
601，602   放大器输入端
603        放大器输出端
61         电容
7          二极管
8          设定设备
80         连接导线
81，82     MOSFET(场效应晶体管)
AS         输出信号
C1         存储器电容器
C2         存储器电容器
GND        地极
K         节点
KSQ       恒定电流源
R1至R8    电阻
S         开关
Ss        信号电压
U81，U82   控制电压
VCC       电源电压

Claims (13)

1.一种用于检测电容性器件的电容和/或电容性器件的电容变化的电路装置，所述电路装置具有：
-能够通过控制信号控制的单稳态触发器(2)，所述单稳态触发器具有至少两个输入端(2.1，2.3)和一个输出端(2.4)，其中触发器(2)的第一输入端(2.1)设置用于所述控制信号；
-电容性器件(3)，所述电容性器件与所述单稳态触发器(2)的第二输入端(2.3)连接；
-转换装置，所述转换装置与所述单稳态触发器(2)的输出端(2.4)连接并且构成和设置用于将在所述输出端(2.4)上产生的输出信号(AS)转换为信号电压(Ss)；和
-评估单元(5)，所述评估单元与所述转换装置连接，以便评估所述信号电压(Ss)并且由此产生至少一个检测值，所述检测值显示所述电容性器件(3)的电容和/或所述电容的变化，
其中所述单稳态触发器(2)构成用于在借助于控制信号进行控制时在所述单稳态触发器的输出端(2.4)上产生至少一个输出信号(AS)，所述输出信号的持续时间与所述电容性器件(3)的电容相关，并且所述转换装置将至少一个所述输出信号(AS)转换为信号电压(Ss)，所述信号电压的变化曲线与所述输出信号(AS)的持续时间成比例，
其特征在于，
所述转换装置包括具有运算放大器(60)的积分器(6)，并且所述积分器(6)构成并且连接到所述单稳态触发器(2)的所述输出端(2.4)和所述评估单元(5)之间，使得所述单稳态触发器(2)的输出信号(AS)施加在所述运算放大器(60)的放大器输入端(602)上并且引起随着时间线性改变的信号电压(Ss)，其中通过所述输出信号(AS)来预设能够表现所述信号电压(Ss)的数值。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所述单稳态触发器(2)构成为，使得其输出信号(AS)能够表现两个离散的电压值。
3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述单稳态触发器(2)的所述输出信号(AS)具有：
-最小值，所述最小值小于参考电压的电压值，所述参考电压施加在所述运算放大器(60)的另一个放大器输入端(601)上；和
-最大值，所述最大值大于所述另一个放大器输入端(601)上的所述参考电压的电压值。
4.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，为了运行所述运算放大器(60)而设有电源电压(VCC)，并且所述电路装置具有分压器(R2，R3)，以便提供施加在所述运算放大器(60)的一个放大器输入端(601)上的参考电压作为所述电源电压(VCC)的部分电压。
5.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述积分器(6)是反向的。
6.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，峰值保持元件(7，C2，R4)设置在所述积分器(6)的下游，以便存储所述信号电压(Ss)的最大的电压值。
7.根据权利要求6所述的电路装置，其特征在于，所述峰值保持元件(7，C2，R4)包括至少一个二极管(7)和存储器电容器(C2)。
8.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述信号电压(Ss)的水平是能够控制的和/或所述信号电压(Ss)的特征曲线是能够改变的。
9.根据权利要求8所述的电路装置，其特征在于，通过所述积分器(6)预设的放大因数是能够设定的。
10.根据权利要求9所述的电路装置，其特征在于，所述放大因数的多个离散值经由能切换的设定设备(8)预设并且是能选择的。
11.根据权利要求8所述的电路装置，其特征在于，为了控制所述信号电压(Ss)的水平和/或所述信号电压(Ss)的改变，设定设备(8)设有至少一个场效应晶体管(81，82)。
12.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，在所述评估单元(5)中存储有用于所述信号电压(Ss)的至少一个阈值，并且所述评估单元(5)构成用于在所述信号电压(Ss)超出或者低于所述阈值时产生触发信号。
13.一种用于车辆的能调节的闭合元件的调节设备，其中
-车辆的车体开口能够经由所述闭合元件封闭，并且在存在操作事件时所述闭合元件被自动地调节，和/或为了释放所述车体开口能够操作所述闭合元件的锁紧，并且
-电容性工作的传感器装置设有至少一个电容性器件，以便根据所述器件的电容和/或所述器件的电容变化来识别操作事件的存在，
其特征在于，
所述调节设备为了检测所述电容性器件的电容和/或所述电容性器件的电容变化而包括根据权利要求1至12中任一项所述的电路装置。
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