Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine kapazitive Sensoreinrichtung, die als berührungslos arbeitendes Informationserfaceungssystem für «Ho Bctä'.lg'jngsmouifjf), insbesondere für Bodruckstoffe eingesetzt werden kann.The invention relates to a capacitive sensor device which can be used as a non-contact information-providing system for "Ho Bctä'.lg'jngsmouifjf), in particular for bodymaterials.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Bekannt ist nach der DD-PS 214.587 ein Verfahren und eint) tilnrichtung zur Doppollagonkoi,trolle bei der Bogonverarboitung, nach denen bei der Bogenzuführung in schupponartiger Überlappung mit zwei hochfrequenzgespeisten, plattenförmigen Meßkondensatoren Bogenüberlappungsgrenzen abgetastet werden, eine Verstärkung und phasonbozogeno Gleichrichtung dor Hochfrequenzimpulse erfolgt, jo nach Impulspolarität einer von zwei Speichorkondensatoren impulshöhenproportlonal aufgeladen und deren Spannungssumme durch einen Schwellwertschalter ausgewertet wird, Wie bei dieser Lösung so sind auch andore kapazitive Initiatoren bekannter Bauart derart aufgebaut, daß durch die Annähorung eines Betätigungsmediums eino äußere Kapazität verändert wird und dadurch die Schwingbadingungen einos Deszillators verändert werden. Ausgewettet wird entweder die Änderung der Oszillatorfrequenz, die Änderung der SchwingungsampMtuclo oder das Aus- bzw. Einsetzen der Schwingung des Oszillators. Boi geringen Abmessungen und großen Betätigungsabständon erhöht sich die wirksame äußert· P.ial tanz. Nachteilig dabei ist, daß die Schwingungsbedhgungen des Oszillators auch von d an inneren Impedanzen, einschließlich uer parasitären Schaltungselemente abhängen, die den erreichbaren Bntätigungsabstand begrenzen. Bedingt durch die hohe äußere Roaktanz besteht bei großem Betätigungsabstand auch nine höh < Fremdfeldempfindiichkeit.Known in DD-PS 214,587 a method and a tilnrichtung Doppollagonkoi, trolls in the Bogonverarboitung, according to which in the sheet feeding in scoop-like overlap with two high-frequency-fed, plate-shaped Meßkondensatoren arc overlap boundaries are sampled, amplification and phasonbozogeno rectification dor high-frequency pulses occurs, jo As in this solution, andore capacitive initiators of known type are constructed such that is changed by the Annähorung an actuating medium eino external capacity and thereby changed the Schwingbadingungen einos the oscillator become. Either the change of the oscillator frequency, the change of the oscillation order, or the oscillation of the oscillator is started. Boi small dimensions and large Betätigungsabständon increases the effective expressed · P.ial dance. A disadvantage is that the Schwingungsbedhgungen the oscillator also depend on d of internal impedances, including uer parasitic circuit elements that limit the achievable Bntätigungsabstand. Due to the high external Roaktanz is also nine höh <Fremdfeldempfindiichkeit with a large operating distance.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, gegenüber bekannten Lösungen von kapazitiven Sonsoreinrichtungen den möglichen Betätigungsr'jstand zu vergrößern, die Empfindlichkeit gegenüber Fromdfoldorn zu verringern und damit die Genauigkeit derartiger Einrichtungen zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the possible Betätigungsr'jstand over known solutions of capacitive Sonsoreinrichtungen to reduce the sensitivity to Fromdoldorn and thus to increase the accuracy of such devices.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine kapazitive Sensoreinrichtung für größere Betätigungsabstände bei geringerer Fremdfeldempfindlichkeit zu roalisieren. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Oszillator als Geber und ein für die Frequenz des Oszillators selektiver Empfänger so angeordnet werden, daß das zwischen Gebor und Empfänger bestehende elektrische Feld durch die Annäherung eines Betätigungsmediums so beeinflußt wird, daß am Empfänger das Potential (die Sppnnung) verändert wird. Die Unempfindlichkeit gegenüber Fromdfoldorn wird dadurch erroieht, daß der Empfänger schmalbandlg ausgeführt ist und nur tür Frequenzen im Bereich der Oszillatorfrequenz und ggf. deren Harmonische Durchlaßbereiche hat. Vorteilhaft gestaltet sich die Einrichtung dadurch, daß zwecks Steuerung das Bandpaßfilter mit der Taktaufbereitunjsschaltung verbunden ist.The invention is therefore based on the object roalisieren a capacitive sensor device for larger operating distances with less external field sensitivity. According to the invention the object is achieved in that an oscillator as a donor and a frequency of the oscillator selective receiver are arranged so that the existing between Gebor and receiver electric field is affected by the approach of an actuating medium so that the potential (the Sppnnung) is changed. The insensitivity to Fromdoldorn is erroieht characterized in that the receiver is narrow-bandlg and has only door frequencies in the range of the oscillator frequency and possibly their harmonic passbands. Advantageously, the device is characterized in that the bandpass filter is connected to the Taktaufbereitunjsschaltung for the purpose of control.
AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel närnr orläutort werden.The invention will be närnr orkylation in one embodiment below.
In der Zeichnung zeiat die dort dargestellte einzige Figur ein Ausführungsbeispiel für eino kapazitive Sensoreinrichtung, bei derIn the drawing, the single figure shown there shows an exemplary embodiment of a capacitive sensor device, in which
die Bandmittenfrequenz des Filters auf der Empfangsseite von der Oszillatorfrequenz des Gebers gesteuert wird.the center band frequency of the filter on the receiving side is controlled by the oscillator frequency of the encoder.
Der Geber besteht au β dem Oszillator 1, der Taktaufbereitung 2 und der Geberplatte 8. Die Taktaufbereitung 2 erzeugt eineThe encoder consists au β the oscillator 1, the clock conditioning 2 and the encoder plate 8. The clock processing 2 generates a
Ausgangswechsolsp.mnung konstanter Amplitude, die der Geberplatte 8 zugeführt wird und den/die Takt(o) der/die zurOutput changeover constant amplitude, which is supplied to the encoder plate 8 and the / the clock (o) of the /
Steuerung des Bandpußfilters 4 auf der Empfängerseite erforderlich ist/sind. Der Empfänger, bestehend aus derControl of the bandpass filter 4 on the receiver side is / are required. The receiver, consisting of the
Empfängerplatte 7, dem Verstärker 3, dem steuerbaren Bandpaßfiltcr 4 und der Gleichrichterschaltimg 5, bildet o!ne derReceiver plate 7, the amplifier 3, the controllable Bandpaßfiltcr 4 and the Gleichrichterschaltimg 5 forms o! Ne the
Weuhselspannungsamplitude an der Empfängerplatte 7 proportionale Ausgangsgleichspannung. Diese Gleichspannung kannWeuhselspannungsamplitude on the receiver plate 7 proportional DC output voltage. This DC voltage can
entweder direkt oder invers zur Anzeige bzw. Steuerung dienon oder nach A/D-Wandlung digital weiterverarbeitot werden. Ein zu den Geber- und Empfängerplatten 8,7 verschiebbliches Betätigungsmedium beeinflußt das elektrische Feld zwischen dieseneither directly or inversely to the display or control dienon or further digital processing after A / D conversion. An actuating medium displaceable relative to the transmitter and receiver plates 8, 7 influences the electric field between them
Platten und damit das Potential, bzw. die Spannung an der Empfängerplatte 7.Plates and thus the potential, or the voltage at the receiver plate. 7