DE102006028166A1

DE102006028166A1 - Sensor unit for measuring concentration of substance e.g. water, has stray field capacitors for generating stray field, where controlling and/or regulating device controls and/or regulates stray field of stray field capacitors

Info

Publication number: DE102006028166A1
Application number: DE200610028166
Authority: DE
Inventors: Ralf Spillecke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-12-20

Abstract

The unit (100) has multiple stray field capacitors (110, 110`, 110``) for generating a stray field, and an evaluation device (130) for evaluating a change of a capacitance of the stray field capacitors on the basis of a measured concentration of a substance e.g. water, that is composed of dipolar molecules. A controlling and/or regulating device (120) controls and/or regulates the stray field of the stray field capacitors. The controlling and/or regulating device exhibits a switching on/off device for switching on/off of the stray field capacitors. An independent claim is also included for a method for measuring the concentration of a substance.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Sensorelement zur Messung der Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes, umfassend zumindest einen eine Kapazität aufweisenden Streufeldkondensator zum Erzeugen eines Streufeldes sowie eine Auswertevorrichtung zum Auswerten einer Änderung der Kapazität des mindestens einen Streufeldkondensators aufgrund einer gemessenen Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes. Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Messung der Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes, wobei die Messung mittels eines erfindungsgemäßen Sensorelements durchgeführt wird.The The invention is directed to a sensor element for measuring the concentration a substance consisting at least partially of dipolar molecules, comprising at least one having a capacity Stray field capacitor for generating a stray field and an evaluation device for Evaluate a change the capacity the at least one stray field capacitor due to a measured Concentration of an at least partially composed of dipolar molecules Substance. The invention is also directed to a method of measurement the concentration of an at least partially composed of dipolar molecules Stoffes, wherein the measurement by means of a sensor element according to the invention carried out becomes.

Die Erfindung ist insbesondere einsetzbar, um eine Feuchtigkeit, die sich unmittelbar qualitativ und bei bekannten Dipolmomenten des gemessenen Stoffes auch quantitativ aus der Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes ergibt, auf einer Oberfläche oder innerhalb eines Volumens zu detektieren. Somit kann beispielsweise eine beginnende Betauung von Flächen, wie beispielsweise Fenster- bzw. Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen jeglicher Art, ermittelt werden, um anschließend in Abhängigkeit von dem Ergebnis geeignete Maßnahmen zur Beseitigung der Betauung und beispielsweise eine damit einhergehende Sichtbeeinträchtigung – etwa durch entsprechende Steuerung einer Klimaanlage – zu ergreifen. Aber auch die Detektion von Feuchtigkeit auf einer Außenseite einer Windschutzscheibe ist möglich, so dass optional oder zusätzlich eine automatische Reinigung der Scheibenaußenflächen mittels eines Scheibenwischers vorgenommen werden kann.The Invention is particularly applicable to moisture that directly qualitatively and at known dipole moments of the measured substance also quantitatively from the concentration of an at least partly from dipolar molecules existing substance, on a surface or within a volume to detect. Thus, for example, a beginning condensation of surfaces, such as window or windshields of motor vehicles of any kind, to be subsequently determined, depending on the outcome activities for the elimination of condensation and, for example, a concomitant Visual impairment - such as through appropriate control of an air conditioner - to take. But also the Detection of moisture on an outside of a windshield is possible, so that optional or in addition an automatic cleaning of the disc outer surfaces by means of a windshield wiper can be made.

Um eine Messung der Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes durchzuführen, um damit beispielsweise eine Feuchtigkeit zu detektieren, haben sich insbesondere die kapazitiven Sensoren durchgesetzt.Around a measurement of the concentration of an at least partially dipolar molecules perform existing substance, for example, to detect moisture in particular, the capacitive sensors prevailed.

Das Messprinzip der kapazitiven Sensoren basiert darauf, dass sich bei Einbringen eines Stoffes, der zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen besteht, in das Streufeld eines eine Kapazität aufweisenden Streufeldkondensators, die Dielektrizitätskonstante des Streufeldkondensators und damit einhergehend seine Kapazität ändert. Eine derartige Änderung der Kapazität kann mittels geeigneter Auswertevorrichtungen erfasst werden, was eine Auswertung der Konzentration eines zu messenden Stoffes und beispielsweise Rückschlüsse auf den zu detektierten Feuchtigkeitsniederschlag ermöglicht.The Measuring principle of the capacitive sensors is based on that Introducing a substance that is at least partially dipolar Molecules exists, in the stray field of a capacitive stray field capacitor, the dielectric constant of the stray field capacitor and, consequently, its capacity changes. A such change the capacity can be detected by means of suitable evaluation devices, what an evaluation of the concentration of a substance to be measured and for example, conclusions allows the moisture to be detected.

Aus der DE 102 19 689 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion von Kondensation an einer Messfläche bekannt, wobei durch Auswerten des an der Messfläche gelieferten Sensorsignals der Nachweis eines Kondensationsvorgangs möglich ist. Dabei umfassen die Auswertmittel Kompensationsmittel, mittels derer ein vom Sensorelement im kondensationsfreien Zustand geliefertes Hintergrundsignal messbar ist, so dass das gemessene Hintergrundsignal bei der Auswertung des Sensorsignals kompensierbar ist. Zudem ermöglicht die Vorrichtung eine Integration des eingehenden Messsignals, so dass selbst geringe Änderungen der Kapazität eines Streufeldkondensators messbar sind. Mit solchen Auswertmitteln ist eine Messung der Kapazitätsänderung und beispielsweise eine Detektion einer Feuchtigkeitskompensation an der Messfläche möglich.From the DE 102 19 689 A1 a device and a method for the detection of condensation on a measuring surface is known, wherein the detection of a condensation process is possible by evaluating the sensor signal supplied to the measuring surface. In this case, the evaluation means comprise compensation means, by means of which a background signal supplied by the sensor element in the condensation-free state can be measured, so that the measured background signal can be compensated for in the evaluation of the sensor signal. In addition, the device allows integration of the incoming measurement signal, so that even small changes in the capacity of a stray field capacitor can be measured. With such evaluation means, a measurement of the capacitance change and, for example, a detection of a moisture compensation at the measuring surface is possible.

Aus der DE 44 39 174 A1 ist ein kapazitiver Sensor, welcher zur Verwendung als Regentropfendetektor geeignet ist, bekannt. Das Sensorelement umfasst dabei einen Streufeldkondensator, der eine kammartige oder fingerstrukturartige Anordnung von Elektroden aufweist. Eine derartige, einen Streufeldkondensator aufweisende Sensorvorrichtung ermöglicht eine Messung von Feuchtigkeitskondensation an einer Oberfläche.From the DE 44 39 174 A1 For example, a capacitive sensor suitable for use as a raindrop detector is known. The sensor element in this case comprises a stray field capacitor, which has a comb-like or finger-like arrangement of electrodes. Such a sensor device having a stray field capacitor enables a measurement of moisture condensation on a surface.

Aus der DE 101 52 998 C2 ist schließlich eine Sensoreinheit zur Detektion einer inneren und äußeren Benetzung einer Scheibe bekannt. Die Sensoreinheit umfasst zwei nach dem kapazitiven Prinzip arbeitende Streufelkondensatoren, die jeweils eine Feuchtigkeitskondensation auf der Innen- und auf der Außenseite einer Scheibe detektieren. Dabei kann eine Auswertereinheit das jeweils auszuwertende Sensorsignal selektiv auswerten. Die Sensoreinheit wird zur Detektion der inneren und äußeren Benetzung auf die Innenfläche der Scheibe geklebt und steht damit zumindest teilweise im direkten Kontakt mit der zu messenden Fläche und verändert gegebenenfalls nachteilig die Messbedingungen. Eine derartig auf die Scheibe zu klebende Sensoreinheit weist zudem den Nachteil auf, dass nach einem Austausch der Scheibe, beispielsweise wegen einer Scheibenbeschädigung oder eines -bruches, die Sensoreinheit neu verklebt werden muss und unter Umständen nicht wieder exakt die ursprüngliche Position einnimmt, so dass mit einer Verschlechterung der Messergebnisse oder gar mit einem Ausfall der Sensoreinheit zu rechnen ist.From the DE 101 52 998 C2 Finally, a sensor unit for detecting an inner and outer wetting of a disc is known. The sensor unit comprises two stray-flux capacitors operating according to the capacitive principle, each detecting a moisture condensation on the inside and on the outside of a disk. In this case, an evaluation unit can evaluate the respective sensor signal to be evaluated selectively. The sensor unit is glued to the inner surface of the disc for the detection of the inner and outer wetting and is thus at least partially in direct contact with the surface to be measured and possibly adversely changes the measuring conditions. Such a sensor unit to be adhesively bonded to the disk also has the disadvantage that, after an exchange of the disk, for example because of a disk damage or breakage, the sensor unit must be glued again and, under some circumstances, may not resume exactly the original position, so that with a deterioration of the measurement results or even a failure of the sensor unit is expected.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Sensoren sind infolge ihrer vorgegebenen und starren Strukturen bezogen auf die zu detektierende Umgebung nicht flexibel einsetzbar, so dass die Einsetzbarkeit, Handhabbarkeit und schließlich die Messgenauigkeit der Vorrichtungen beeinträchtigt wird.The known from the prior art sensors are due to their given and rigid structures based on the detected Environment can not be used flexibly, so that the applicability, Manageability and finally the measurement accuracy of the devices is impaired.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, ein kompaktes, messgenaues und anpassbares Sensorelement bereit zu stellen, welches bevorzugt mit Abstand zu dem zu messenden Bereich angeordnet werden kann.The invention is therefore the task To provide a solution that makes it possible to provide a compact, accurate and customizable sensor element, which can preferably be arranged at a distance from the area to be measured.

Bei einem Sensorelement der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass das Sensorelement eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Streufeldes des mindestens einen Streufeldkondensators umfasst.at a sensor element of the type described above is the task solved by the invention the sensor element is a control and / or regulating device for Controlling and / or regulating the stray field of the at least one stray field capacitor includes.

Ein solches erfindungsgemäßes Sensorelement erlaubt die Messung der Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes in einer kompakten Bauweise und mit hoher Genauigkeit, wobei gleichzeitig eine hohe Anpassbarkeit an die zu messende Umgebung gegeben ist, so dass auch mit Abstand zu dem zu messenden Bereich gemessen werden kann.One Such inventive sensor element allows the measurement of the concentration of one at least partially from dipolar molecules existing material in a compact design and with high accuracy, at the same time a high adaptability to the environment to be measured is given, so that also with distance to the area to be measured can be measured.

Ein aus dipolaren Molekülen bestehender Stoff ist beispielsweise Wasser, so dass das erfindungsgemäße Sensorelement auch und bevorzugt zur Konzentrationsmessung von Wasser – unabhängig von dessen Aggregatzustand – verwendet werden kann. Ist die Konzentration innerhalb eines Flächenbereichs oder einem Volumen bekannt, kann unmittelbar die vorhandene Wassermenge bestimmt werden. Somit kann beispielsweise die Kondensation auf einer Windschutzscheibenfläche – innen oder außen – oder der Wasseranteil in einem Hohlkörper bestimmt werden. Da das Sensorelement aufgrund der Steuer- und/oder Regelbarkeit der Streufelder mit Abstand zu dem zu messenden Flächenbereich oder dem Volumen angeordnet werden kann, ist eine berührungslose Messung möglich. Bei unterschiedlich vorgegebenen Abständen zwischen dem Sensorelement und dem zu messenden Bereich kann das Sensorelement entsprechend gesteuert und/oder geregelt und der Messumgebung angepasst werden, so dass stets eine effiziente und zuverlässige Messung möglich ist. Damit kann vor allem im Automotive Bereich erreicht werden, dass das Sensorelement nicht mehr auf einer Windschutzscheibe geklebt oder sonst wie auf einer zu messenden Fläche angeordnet werden muss, sondern von dieser beabstandet angeordnet werden kann. Ein mechanischer Eingriff in und eine damit resultierende Änderung der Messumgebung und der Messbedingungen bei dem zu messenden Bereich (wie eine Fläche oder ein Volumen) wird daher erfindungsgemäß reduziert oder gar vermieden. Somit findet das erfindungsgemäße Sensorelement aufgrund der Steuer- und/oder Regelbarkeit des Streufeldes in nahezu jeder Umgebung, in der beispielsweise eine Feuchtigkeitskondensation detektiert werden soll, Anwendung. Aber auch andere Stoffe, die zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehen, können entsprechend gemessen und detektiert werden. Damit ist es möglich, die Herstellungskosten für ein Sensorelement zu reduzieren, da das erfindungsgemäße Sensorelement aufgrund der vielfachen Einsatzmöglichkeit nahezu universell verwendbar ist und keine weiteren, speziell der Umgebung oder dem zu messenden Stoff angepassten weiteren Sensorelemente notwendig sind. Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße steuer- und/oder regelbare Sensorelement die Messung an unterschiedlichen Stellen und/oder Orten des zu messenden Bereichs, da mithilfe von steuer- und/oder regelbaren Streufeldern unterschiedliche Positionen in der Umgebung nacheinander oder gleichzeitig erfasst werden können. Somit können nicht nur Oberflächen beliebiger Form sondern auch komplex ausgebildete Volumina, beispielsweise von verzweigten Hohlkörpern, gemessen werden. Zudem ist es mit einem solchen erfindungsgemäßen Sensorelement möglich, auf Basis steuer- und/oder regelbarer Streufelder genauere Auswertungen als mit den Sensorelementen gemäß dem Stand der Technik zu erhalten.One from dipolar molecules Existing material is for example water, so that the sensor element according to the invention also and preferred for concentration measurement of water - regardless of its state of aggregation - used can be. Is the concentration within a surface area or a volume known immediately, the existing amount of water be determined. Thus, for example, the condensation on a windshield surface - inside or outside - or the Water content in a hollow body be determined. Since the sensor element due to the control and / or Controllability of the stray fields with distance to the area to be measured or the volume can be arranged, is a non-contact Measurement possible. At different predetermined distances between the sensor element and the area to be measured, the sensor element corresponding controlled and / or regulated and adapted to the measuring environment, so that an efficient and reliable measurement is always possible. This can be achieved, especially in the automotive sector the sensor element is no longer glued to a windshield or otherwise must be arranged on a surface to be measured, but can be arranged spaced from this. A mechanical one Intervention in and a resulting change of the measuring environment and the measurement conditions at the area to be measured (such as an area or a volume) is therefore inventively reduced or even avoided. Thus, the sensor element according to the invention finds due to the controllability and / or controllability of the stray field in almost any environment in which, for example, a moisture condensation to be detected, application. But also other substances that At least partially composed of dipolar molecules can, accordingly be measured and detected. This makes it possible to reduce the production costs for a To reduce sensor element, since the sensor element according to the invention due to the multiple use is almost universally usable and no further, especially the Environment or the substance to be measured adapted further sensor elements necessary. Furthermore allows the inventive controllable and / or controllable Sensor element, the measurement at different locations and / or Locate the area to be measured by using tax and / or adjustable stray fields different positions in the environment can be detected sequentially or simultaneously. Thus can not only surfaces any shape but also complex formed volumes, for example of branched hollow bodies, be measured. Moreover, it is with such a sensor element according to the invention possible, on the basis of controllable and / or controllable stray fields, more precise evaluations as with the sensor elements according to the state to get the technique.

Bei einem Sensorelement der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe der Erfindung auch durch ein Verfahren zur Messung der Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes gelöst, wobei die Detektion mittels eines erfindungsgemäßen Sensorelements durchgeführt wird. Damit werden dieselben Vorteile wie vorstehend mit Bezug zu dem Sensorelement dargelegt erreicht.at a sensor element of the type described above is the task the invention also by a method for measuring the concentration of a dissolved at least partially from dipolar molecules substance, wherein the detection is carried out by means of a sensor element according to the invention. Thus, the same advantages as above with respect to the Sensor element set out reached.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Steuer- und/oder Regelvorrichtung mindestens eine Ein- und/oder Ausschalteinrichtung zum Ein- und/oder Ausschalten des zumindest einen Streufeldkondensators auf. Dabei werden die von den geschalteten Streufeldkondensatoren erzeugten Streufelder ebenfalls ein- und/oder ausgeschaltet, womit eine schaltbare Superposition der einzelnen Streufelder zu einem steuer- und/oder regelbaren Gesamtstreufeld möglich ist.In a preferred embodiment The invention comprises the control and / or regulating device at least an input and / or Switching device for switching on and / or off of at least a stray field capacitor on. Here are the switched from the Stray field capacitors generated stray fields also and / or switched off, bringing a switchable superposition of each Stray fields to a taxable and / or controllable total trivial field possible is.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Steuer- und/oder Regelvorrichtung mindestens eine Spannungssteuer- und/oder Spannungsregeleinrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer das Streufeld, insbesondere die Streufeldausdehnung des mindestens einen Streufeldkondensators bestimmenden, an den Streufeldkondensator angelegten Spannung auf. Somit ist es möglich, den Verlauf, insbesondere die Ausdehnung der einzelnen von den jeweiligen Streufeldkondensatoren erzeugten Streufelder mittels einer Steuerung und/oder Regelung der an den Streufeldkondensatoren angelegten Spannungen zu steuern und/oder zu regeln. Somit kann beispielsweise eine Ausdehnungsstrecke vorgegeben werden, bis zu der sich die jeweiligen Streufelder erstrecken.In a further embodiment The invention comprises the control and / or regulating device at least a voltage control and / or voltage regulating device for controlling and / or rules of the stray field, in particular the stray field expansion of the at least one stray field capacitor determining, to the Stray field capacitor applied voltage on. Thus, it is possible the course, in particular the extent of the individual of the respective stray field capacitors generated stray fields by means of a control and / or regulation to control the voltages applied to the stray field capacitors and / or to regulate. Thus, for example, given an expansion distance to which the respective stray fields extend.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Steuer- und/oder Regelvorrichtung eine Einstelleinrichtung zum Einstellen einer das Streufeld des mindestens einen Streufeldkondensators bestimmenden einstellbaren Elektroden anordnung des Streufeldkondensators auf. Mittels einer solchen einstellbaren Elektrodenanordnung des Streufeldkondensators ist es möglich, den Verlauf und die Gestalt der von solchen Streufeldkondensatoren ausgehenden Streufeldern direkt zu beeinflussen. Dabei ist jede mechanische Einstellung, wie mittels Elektro- oder Piezomotoren sowie pneumatische oder hydraulische, aber auch jede Form von elektrischer und/oder magnetischer Einstellung möglich. Da eine Überlappung von den zur Messung notwendigen Streufeldern und den von beispielsweise Piezo-Elementen ausgehenden elektrischen Feldern vermieden werden soll, hat sich insbesondere die Verwendung von magnetostrektiven Materialien als vorteilhaft herausgestellt. Dabei können durch Anlegen einer magnetischen Kraft Baulemente, wie beispielsweise Elektroden, verstellt werden, was zu einer Änderung der Elektrodengeometrie und zur Änderung des resultierenden Streufelds führt. Weiterhin kann durch Erhöhen oder Erniedrigen einer einstellbaren Temperatur entsprechende Materialien mit einem vordefinierten linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ausgedehnt bzw. zusammengezogen werden, womit ebenfalls eine Änderung der Elektrodengeometrie bewirkt wird. Auch diese Methode bietet den Vorteil, dass keine Störfelder erzeugt werden, die eine Messung mittels elektrischer Streufelder beeinflussen könnten. Die Einstellbarkeit durch die oben näher beschriebenen Methoden kann sich ganz allgemein entsprechend auf eine Verschiebung, Verdrehung, Vergrößerung und/oder Verkleinerung und/oder sonstige Veränderung der Elektrodenanordnung des Streufeldkondensators beziehen.In yet another embodiment According to the invention, the control and / or regulating device has an adjusting device for adjusting a stray field of the at least one stray field capacitor determining adjustable electrode arrangement of the stray field capacitor on. By means of such an adjustable electrode arrangement of the stray field capacitor Is it possible, the course and shape of such stray field capacitors outgoing stray fields directly. Everybody is mechanical adjustment, as by electric or piezo motors as well as pneumatic or hydraulic, but also any form of electrical and / or magnetic adjustment possible. Because an overlap from the stray fields necessary for the measurement and those of, for example Piezo elements are avoided outgoing electric fields particular, is the use of magnetostrictive Materials proved to be advantageous. It can by Applying a magnetic force building elements, such as Electrodes are adjusted, resulting in a change in the electrode geometry and to change resulting in the resulting stray field. Furthermore, by increasing or lowering an adjustable temperature corresponding materials with a predefined linear thermal expansion coefficient be extended or contracted, which is also a change the electrode geometry is effected. This method also offers the advantage that no interference fields be generated, which is a measurement by means of electrical stray fields could influence. The adjustability by the methods described in more detail above can be generalized according to a shift, twist, Magnification and / or Reduction and / or other modification of the electrode arrangement of the stray field capacitor.

Bevorzugt umfasst in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Sensorelement zumindest zwei Streufeldkondensatoren. Somit ist eine besondere relative Anordnung der Streufeldkondensatoren zur Ausbildung eines sich aus den mindestens zwei Streufeldern zusammensetzendes Gesamtstreufeld möglich.Prefers In a further embodiment of the invention, the sensor element comprises at least two stray field capacitors. Thus, a special one relative arrangement of stray field capacitors to form a from the at least two stray fields composed total scatter field possible.

Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die mindestens zwei Streufeldkondensatoren ineinander greifend angeordnet. Mittels einer solchen ineinander greifenden Anordnung von zwei oder mehreren Streufeldkondensatoren ist eine räumlich stark fokussierte Superposition der beitragenden Streufelder möglich.to Another embodiment of the invention are the at least two stray field capacitors arranged interlocking. By means of such in one another gripping arrangement of two or more stray field capacitors is a spatially strong focused superposition of contributing stray fields possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Streufeldkondensatoren übereinander angeordnet. Bei einer solchen Anordnung superponieren die beitragenden Streufelder insbesondere bezüglich ihrer Ausdehnungsachse.In a preferred embodiment According to the invention, at least two stray field capacitors are stacked on top of each other arranged. In such an arrangement superposing the contributors Stray fields in particular with regard to their expansion axis.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Streufeldkondensatoren separat angeordnet. Mit einer solchen räumlich getrennten Anordnung von mindestens zwei Streufeldkondensatoren wird eine großflächige Superponierung der beitragenden Streufelder erreicht.In a further embodiment According to the invention, at least two stray field capacitors are separate arranged. With such a spatially separate arrangement of at least two stray field capacitors becomes a large-scale superponation reached the contributing stray fields.

Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mindestens zwei Streufeldkondensatoren mit unterschiedlichen Orientierungen zueinander angeordnet. Bei einer solchen unterschiedliche Orientierungen aufweisenden Anordnung können unterschiedliche Bereiche der Umgebung mit den Streufeldern erfasst werden. Dabei ist jede Anordnung denkbar, die nicht zu einer gleichen Ausrichtung der beitragenden Streufelder führt. Dies beinhaltet auch eine entgegengesetzte Anordnung mindestens zweier Streufeldkondensatoren, so dass sich die entsprechenden Streufelder in einem solchen Fall bezüglich ihrer Ausdehnungsachsen diametral entgegengesetzt erstrecken.Farther are in a preferred embodiment the invention at least two stray field capacitors with different Orientations arranged to each other. In such a different Oriented arrangement can have different areas the environment with the stray fields are detected. Everybody is Arrangement conceivable that does not contribute to an equal orientation of contributors Stray fields leads. This also includes an opposite arrangement at least two stray field capacitors, so that the corresponding stray fields in such a case extend diametrically opposite their expansion axes.

Bevorzugt ist in einer Ausgestaltung der Erfindung die Auswertevorrichtung zu einem separaten und/oder parallelen Auswerten der Änderung der Kapazität des mindestens einen Streufeldkondensators mit diesem gekoppelt. Bei einer parallelen bzw. gleichzeitigen Auswertung wird die Änderung der Kapazität aller beteiligter Streufeldkondensatoren, also der Einfluss einer Feuchtigkeitskondensation auf das sich aus den einzelnen Streufeldern ergebende Gesamtstreufeld berücksichtigt. Bei eine separaten Auswertung werden nur einzelne Streufeldkondensatoren berücksichtigt. Die Berücksichtigung der separaten oder der parallelen Auswertung oder eine Kombination aus beiden ermöglicht eine genaue Messung der Änderung der Kapazität und damit eine genaue Messung der Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes.Prefers In one embodiment of the invention, the evaluation device for a separate and / or parallel evaluation of the change the capacity the at least one stray field capacitor coupled thereto. In a parallel or simultaneous evaluation, the change the capacity all involved stray field capacitors, thus the influence of a Moisture condensation on coming from the individual stray fields resulting total distress field. In a separate evaluation, only individual stray field capacitors considered. The consideration the separate or the parallel evaluation or a combination made possible from both an accurate measurement of the change the capacity and thus an accurate measurement of the concentration of an at least partial from dipolar molecules existing substance.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Auswertvorrichtung eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer und/oder einer Reihe von, vorzugsweise bei unterschiedlich gesteuert und/oder geregelten Streufeldern erhaltenen Auswertungen auf. Hiermit ist es möglich, die Steuer- und/oder Regelbarkeit der. einzelnen Streufelder für eine Optimierung bzw. Fehlerkorrektur der Konzentrationsmessung und damit bevorzugt einer Feuchtigkeitskondensationsdetektion zu ermöglichen. Dabei werden die Auswertungen, welche bei unterschiedlich gesteuerten und/oder geregelten Streufeldern erhalten werden, unter Berücksichtigung der bei den unterschiedlichen Steuerungs- und/oder Regelungszuständen zu erwartenden Ergebnissen zueinander in Relation gebracht und von der Korrektureinrichtung so aufgearbeitet, beispielsweise mittels einer gewichteten Mittelwertsbildung oder anderer statistischer Methoden, dass ein möglichst genaues Messergebnis zustande kommt.In a further preferred embodiment of the invention, the evaluation device has a correction device for correcting one and / or a series of evaluations, preferably obtained from differently controlled and / or regulated stray fields. This makes it possible to control and / or regulate the. individual stray fields for optimization or error correction of the concentration measurement and thus preferably a moisture condensation detection to allow. In this case, the evaluations which are obtained with differently controlled and / or regulated stray fields are brought into relation with one another, taking into account the results to be expected in the different control and / or regulation states, and are processed by the correction device, for example way by means of a weighted averaging or other statistical methods that the most accurate possible measurement results.

Weiterhin bevorzugt sind in Ausgestaltung der Erfindung der mindestens eine Streufeldkondensator und/oder die Auswertvorrichtung und/oder die Steuer- und/oder Regelvorrichtung integral angeordnet. Bei einer solcher als integral bezeichneten Anordnung, sind zwei oder mehrere der vorgenannten Vor richtungen und/oder Einrichtungen und/oder Bauteile gemeinsam auf einer Platine oder einem Chip oder einer sonstigen Trägervorrichtung angeordnet sind. So kann eine kompakte Bauform realisiert werden.Farther Preferably, in an embodiment of the invention, the at least one Stray field capacitor and / or the evaluation device and / or the control and / or control device integrally arranged. In such a As an integral arrangement, are two or more of the aforementioned devices and / or devices and / or components together on a board or a chip or other support device are arranged. So a compact design can be realized.

Bevorzugt wird in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes durch eine berührungslose Messung mit dem Sensorelement gemessen. Eine berührungslose Messung wird durch die Anordnung des Sensorelements mit Abstand von dem zu messenden Bereich durchgeführt, wobei bevorzugt das mindestens eine Streufeld bezüglich des vorhandenen Abstands gesteuert und/oder geregelt wird, um eine effiziente und genaue Messung zu gewährleisten.Prefers In an embodiment of the method according to the invention, the concentration a substance consisting at least partially of dipolar molecules a non-contact Measurement measured with the sensor element. A non-contact measurement is through the arrangement of the sensor element at a distance from the measured Area performed, wherein preferably the at least one stray field with respect to existing distance is controlled and / or regulated to an efficient and to ensure accurate measurement.

Weiterhin bevorzugt wird in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Sensorelement zur Messung einer Wasserkonzentration, vorzugsweise zur Detektion einer Kondensation auf einer Scheibe verwendet. Dies umfasst insbesondere eine Verwendung des Sensors im Bereich der Kraftfahrzeuge, wo ein Beschlagen einer Scheibeninnenfläche und/oder einsetzender Regen, der sich auf die Scheibenaußenfläche absetzt, detektiert werden kann. Anschließend können geeignete Maßnahmen eingesetzt werden, wie beispielsweise das automatische Anschalten einer Klimaanlage oder und/oder oder das Anschalten eines Scheibenwischers.Farther preference is given in an embodiment of the method according to the invention the sensor element for measuring a water concentration, preferably used to detect condensation on a disk. This includes in particular a use of the sensor in the field of Motor vehicles where fogging of a disk inner surface and / or incipient rain, which settles on the disk outer surface, can be detected. Subsequently can appropriate measures are used such as automatic air conditioning and / or or turning on a windshield wiper.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Sensorelement zur Messung einer Wasserkonzentration in Hohlkörpern, vorzugsweise zur Detektion von Feuchtigkeit in einem Schlauch und/oder einem Rohr verwendet. Dabei können insbesondere in dem Bereich der Hydraulik oder der Pneumatik Wassereinschlüsse in den Druckleitungen, beispielsweise den Druckschläuchen und/oder Druckrohren, qualitativ und/oder quantitativ nachgewiesen werden, ohne diese zu öffnen.In In a further embodiment of the method according to the invention, the sensor element is the Measurement of a water concentration in hollow bodies, preferably for detection used by moisture in a hose and / or pipe. there can especially in the field of hydraulic or pneumatic water inclusions in the Pressure lines, for example the pressure hoses and / or pressure pipes, be qualitatively and / or quantitatively detected, without this to open.

Schließlich umfasst die Messung in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erhöhung der Messgenauigkeit folgende Schritte:

a) Steuern und/oder Regeln des Streufeldes des mindestens einen Streufeldkondensators;
b) Auswerten der Änderung der Kapazität des mindestens einen Streufeldkondensators und einer dadurch gemessenen Konzentration eines zumindest teilweise aus dipolaren Molekülen bestehenden Stoffes;
c) mindestens einmaliges Wiederholen der Schritte a) und b);
d) Korrektur der jeweils bei Schritt b) ermittelten Auswertungen unter Berücksichtigung der entsprechend bei Schritt a) durchgeführten Steuerung und/oder Regelung des Streufeldes.

Finally, in an embodiment of the method according to the invention for increasing the measuring accuracy, the measurement comprises the following steps:

a) controlling and / or regulating the stray field of the at least one stray field capacitor;
b) evaluating the change in the capacitance of the at least one stray field capacitor and a concentration of a substance consisting at least partially of dipolar molecules thereby measured;
c) repeating steps a) and b) at least once;
d) correction of the evaluations determined in each case in step b) taking into account the control and / or regulation of the stray field correspondingly carried out in step a).

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Form, Gestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.The the aforementioned and the claimed and in the embodiments described to be used according to the invention Components are subject in size, shape, Design, material selection and technical conception no special Exceptions, so that those known in the field of application Selection criteria unrestricted Application can be found.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der – beispielhaft – ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:Further Details, features and advantages of the subject matter of the invention emerge from the dependent claims as well as from the following description of the associated drawing, in the - exemplary - a preferred Embodiment of Invention is shown. In the drawing shows:

1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Sensorelements; 1 a block diagram of a sensor element according to the invention;

2 ein Blockschaltbild einer Auswertvorrichtung; 2 a block diagram of an evaluation device;

3 skizzenhafte Darstellungen von Streufeldern; und 3 sketchy representations of stray fields; and

4 eine besondere Ausführungsform einer Streufeldkondensatorenanordnung. 4 a particular embodiment of a stray field capacitor arrangement.

Das Blockschaltbild der 1 zeigt eine mögliche Verschaltung eines Sensorelements 100. Dieses Sensorelement 100 umfasst in der dargestellten Ausführungsform drei Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' – wobei die Anzahl von Streufeldkondensatoren im allgemeinen Fall beliebig sein kann – und eine jeweils mit den Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' verbundene Steuer- und/oder Regelvorrichtung zum Steuern und/oder Regeln des jeweiligen von dem entsprechenden Streufeldkondensator 110, 110', 110'' erzeugten Streufelds. Die Steuer- und/oder Regelvorrichtung 120 regelt die Streufelder entsprechend eines bestimmten Regelzustandes aus einer Menge von Steuer- und/oder Regelzuständen. Die Gesamtheit aller Steuer- und/oder Regelzustände kann fest vorgegeben oder aber erweitert bzw. mittels einer nicht dargestellten Eingabevorrichtung eingegeben werden. Somit ist unter anderem eine Anpassung an den verschiedenen Umgebungen – wie beispielsweise unterschiedliche Innenräume und Windschutzscheibengeometrien bei Kraftfahrzeugen – vor oder nach einem etwaigen Einbau möglich. Die Steuerung und/oder Regelung der Streufelder erfolgt dabei durch ein Ein- oder Ausschalten eines oder mehrerer der Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'. Sie kann alternativ oder zusätzlich auch mittels einer Steuerung und/oder Regelung der an den Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' angelegten Spannung erfolgen. Schließlich besteht die Möglichkeit, einstellbare Elektrodenanordnungen eines oder mehrerer Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' derartig einzustellen, dass durch die Änderung der Elektrodenanordnung des Streufeldkondensators 110, 110', 110'' das Streufeld entsprechend variiert werden kann. Die Streufeldkondensatoren können dabei beliebig zueinander angeordnet sein. So können sie beispielsweise ineinander greifend, übereinander, separat voneinander und/oder mit unterschiedlichen Orientierungen zueinander angeordnet sein. Somit ist es möglich, eine Vielzahl von unterschiedlichen einzelnen Streufeldern auszubilden, die zusammen ein gewünschtes Gesamtstreufeld erzeugen. Mit einem solchen einstellbaren Gesamtstreufeld können durch Superposition einzelner Streufelder beliebig gestaltete Flächen oder Volumina gemessen werden. Bei einer Detektion beispielsweise einer Feuchtigkeitskondensation an einer Messfläche, werden die kondensierten Wassermoleküle, die ein elektrisches Dipolmoment aufweisen, in den Streufeldern der Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' ausgerichtet. Als Ergebnis wird eine Änderung der Elektronenladungen am Streufeldkondensator bzw. eine Änderung der Dielektrizitätskonstanten in Abhängigkeit von der mittleren Anzahl der ausgerichteten Wassermoleküle erhalten. Um anschließend die mit der Änderung der Dielektrizitätskonstanten einhergehende Änderung der Kapazität eines Streufeldkondensators zu messen, ist eine Auswertvorrichtung 130 vorgesehen, die vorzugsweise mithilfe von Ladungsmessungen die Bestimmung der Kapazitätsänderung mit hoher Auflösung erlaubt. Die Auswertvorrichtung berücksichtigt dabei wahlweise alle Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' oder nur einzelnen Streufeldkondensatoren. Dabei können die Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' im wesentlichen gleiche oder unterschiedliche Bereiche der Umgebung, wie beispielsweise eine Messfläche, messen. Die Auswertevorrichtung 130 berücksichtigt bei der Auswertung die Position und/oder die Einstellung der Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' und kann entsprechend ein Messergebnis liefern, welches Auskunft über die Feuchtigkeitskondensation in einem oder in unterschiedlichen Bereichen der Umgebung gibt. In der dargestelltem bevorzugten Ausführungsform weist die Auswertvorrichtung 130 eine Korrek tureinrichtung 132 zum Korrigieren einer und/oder einer Reihe von erhaltenen Auswertungen auf. Die Korrektureinrichtung 132 korrigiert vorzugsweise eine Reihe von Auswertungen, die bei unterschiedlich gesteuerten und/oder geregelten Streufeldern erhalten wird. Um die Steuerungs- und/oder Regelungszustände der einzelnen Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' zu erfassen und diese bei der Korrektur der Auswertung zu berücksichtigen, ist die Korrektureinrichtung 132, mit der die Streufelder steuernden und/oder regelnden Steuer- und/oder Regelvorrichtung 120 gekoppelt. Derartige Kopplungen können über elektrische Leitungen, aber auch per Funk oder per optischer Kommunikation ausgebildet werden. Ein Sensorelement, das vorzugsweise mindestens einen Streufeldkondensator 110, 110', 110'', eine Auswertvorrichtung 130, die eine Korrektureinrichtung 132 aufweist, sowie eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung 120 umfasst, ist bevorzugt integral ausgebildet. Integral bedeutet, dass zumindest zwei der Vorrichtungen, Einrichtungen und/oder Bauelemente auf einer Trägeroberfläche wie einer Platine oder aber auch einer Folie oder anderen Trägerelementen mit vorzugsweise geringer Schichtdicke angeordnet sind. Ebenfalls ist es denkbar, dass die vorgenannten Vorrichtungen und Bauteile in einem Chip angeordnet sind, wobei in einem solchen Fall bevorzugterweise lediglich die Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' sowie etwaige Zu- und/oder Ableitungen auf der Oberfläche des Chips angeordnet sind.The block diagram of 1 shows a possible interconnection of a sensor element 100 , This sensor element 100 includes three stray field capacitors in the illustrated embodiment 110 . 110 ' . 110 '' - Wherein the number of stray field capacitors in the general case can be arbitrary - and one each with the stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' connected control and / or regulating device for controlling and / or regulating the respective of the corresponding stray field capacitor 110 . 110 ' . 110 '' generated stray field. The control and / or regulating device 120 controls the stray fields according to a certain control state from a set of control and / or control states. The entirety of all control and / or control states can be fixed or extended or entered by means of an input device, not shown. Thus, among other things, an adaptation to the different environments - such as different interiors and windshield geometries in motor vehicles - possible before or after installation. The control and / or regulation of the stray fields takes place by switching on or off one or more of the stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 ' , It can alternatively or additionally also by means of a control and / or regulation of the stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' applied voltage. Finally, there is the possibility of adjustable electrode arrangements of one or more stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' to adjust such that by the change of the electrode arrangement of the stray field capacitor 110 . 110 ' . 110 '' the stray field can be varied accordingly. The stray field capacitors can be arranged arbitrarily to each other. Thus, for example, they can be arranged in one another, one above the other, separately from one another and / or with different orientations relative to one another. Thus, it is possible to form a plurality of different individual stray fields which together produce a desired total stray field. With such an adjustable total scatter field, arbitrarily designed surfaces or volumes can be measured by superposition of individual stray fields. In a detection of, for example, a moisture condensation on a measuring surface, the condensed water molecules, which have an electric dipole moment, in the stray fields of the stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' aligned. As a result, a change in the electron charges at the stray field capacitor or a change in the dielectric constant as a function of the average number of aligned water molecules is obtained. In order subsequently to measure the change in the capacitance of a stray field capacitor which accompanies the change in the dielectric constant, an evaluation device is provided 130 is provided, which preferably allows using charge measurements to determine the capacity change with high resolution. The evaluation device optionally considers all stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' or only individual stray field capacitors. The stray field capacitors can do this 110 . 110 ' . 110 '' measure substantially the same or different areas of the environment, such as a measurement area. The evaluation device 130 takes into account the position and / or the setting of the stray field capacitors during the evaluation 110 . 110 ' . 110 '' and can accordingly provide a measurement result which gives information about the moisture condensation in one or in different regions of the environment. In the illustrated preferred embodiment, the evaluation device 130 a Korrek tureinrichtung 132 for correcting one and / or a series of received evaluations. The correction device 132 preferably corrects a series of evaluations obtained in differently controlled and / or regulated stray fields. To the control and / or control states of the individual stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' to capture and to take into account in the correction of the evaluation, is the correction device 132 , with the stray fields controlling and / or regulating control and / or regulating device 120 coupled. Such couplings can be formed via electrical lines, but also by radio or by optical communication. A sensor element, preferably at least one stray field capacitor 110 . 110 ' . 110 '' , an evaluation device 130 that has a correction device 132 and a control and / or regulating device 120 includes, is preferably integrally formed. Integral means that at least two of the devices, devices and / or components are arranged on a carrier surface such as a circuit board or even a foil or other carrier elements with preferably a small layer thickness. It is also conceivable that the aforementioned devices and components are arranged in a chip, wherein in such a case, preferably only the stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' and any supply and / or discharge lines are arranged on the surface of the chip.

2A zeigt symbolisch einen möglichen internen Verschaltungszustand der Auswertvorrichtung 130. Bei der dargestellten internen Verschaltung können die von den Streufeldkondensatoren stammenden Signale selektiv angesteuert und ausgelesen werden. Daneben ist es optional oder zusätzlich möglich, die Streufeldkondensatoren, wie in 2B dargestellt, parallel auszuwerten. Die Auswertung einzelner und/oder aller Streufeldkondensatoren kann sowohl eine räumliche Auflösung der zu detektierenden Umgebung als auch eine zeitliche Auflösung und damit einhergehend – mittels Korrelation der einzelnen Messungen – genauere Messergebnisse liefern. Der Vorteil einer präziseren Messung kann schließlich noch dadurch erhöht werden, dass die Korrektureinrichtung 132 eine und/oder eine Reihe von, vorzugsweise bei unterschiedlich gesteuert und/oder geregelten Streufeldern, erhaltenen Auswertungen korrigiert. 2A symbolically shows a possible internal Verschaltungszustand the evaluation device 130 , In the illustrated internal interconnection, the signals from the stray field capacitors can be selectively controlled and read out. In addition, it is optional or additionally possible, the stray field capacitors, as in 2 B displayed, evaluated in parallel. The evaluation of individual and / or all stray field capacitors can provide both a spatial resolution of the environment to be detected and a temporal resolution and, consequently, by means of correlation of the individual measurements, more accurate measurement results. Finally, the advantage of a more precise measurement can be increased by the fact that the correction device 132 one and / or a series of, preferably at differently controlled and / or regulated stray fields, evaluations obtained corrected.

3A zeigt eine Anordnung von drei Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' die nebeneinander angeordnet sind. Bei einer solchen Anordnung überlagern sich die von den einzelnen Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' erzeugten Streufelder 112, 112', 112'' nicht direkt. Somit kann eine wie in 3A angeordnete Messfläche 140 an mehreren Bereichen der Umgebung, wie beispielsweise einer Seite der Messfläche 140 gemessen werden. 3B zeigt eine zu der 3A ähnliche Steuerung und/oder Regelung der Streufelder 112, 112', 112'' bei einer andersartigen Anordnung der Messfläche 140. Auch hierbei werden unterschiedliche Bereiche der Messfläche 140 gemessen, wobei das Streufeld 112 die Messfläche 140 vollständig, das Streufeld 112' die Messfläche 140 nur teilweise und schließlich das Streufeld 112'' die Messfläche 140 nicht durchsetzt. Durch eine Steuerung und/oder Regelung der Streufelder, beispielsweise durch Ein- oder Ausschalten und/oder durch eine Spannungssteuerung und/oder Spannungsregelung und/oder eine Einstellung einer Elektrodenanordnung des Streufeldkondensators können unterschiedliche Bereiche der Messfläche 140 detektiert werden. Eine Anordnung dreier Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' mit unterschiedlichen Orientierungen ist in 3C dargestellt. Hierbei erstrecken sich die Streufelder 112 und 112'' mit unterschiedlichen Streufeldausdehnungen in Richtung Messfläche 140, wohingegen das Streufeld 112' sich in entgegengesetzter Richtung erstreckt. Mittels einer solchen Anordnung ist es möglich, un terschiedliche Bereiche einer zu detektierenden Umgebung, wie beispielsweise eine Messfläche 140 zu detektieren. Ein Steuern und/oder Regeln der Streufelder 112, 112', 112'' ist mittels der Steuer- und/oder Regelvorrichtung 120 möglich. 3D zeigt schließlich eine Steuerung und/oder Regelung des von dem Streufeldkondensator 110 erzeugten Streufeldes, mittels einer erfindungsgemäßen Spannungssteuerung und/oder Spannungsregelung der an den Streufeldkondensator 110 angelegten Spannung. Bei einer geringen Spannung ist die Streufeldausdehnung des von dem Streufeldkondensator 110 erzeugten Streufeldes 112 gering. Bei Erhöhung der Spannung erhöht sich die Streufeldausdehnung des Streufeldes 112', bis es bei einer hohen Spannung eine Streufeldausdehnung wie bei Streufeld 112'' erreicht. Mit einer derartigen Spannungssteuerung und/oder Spannungsregelung der an den mindestens einen Streufeldkondensator angelegten Spannung können ebenfalls unterschiedliche Bereiche der Messfläche 140, insbesondere mit unterschiedlicher Tiefe gemessen werden. 3A shows an arrangement of three stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' which are arranged side by side. In such an arrangement, the overlap of the individual stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' generated stray fields 112 . 112 ' . 112 '' not directly. Thus, a like in 3A arranged measuring surface 140 in several areas of the environment, such as one side of the measuring surface 140 be measured. 3B shows one to the 3A similar control and / or regulation of stray fields 112 . 112 ' . 112 '' in a different arrangement of the measuring surface 140 , Here, too, different areas of the measuring surface 140 measured, with the stray field 112 the measuring surface 140 completely, the stray field 112 ' the measuring surface 140 only partially and finally the stray field 112 '' the measuring surface 140 not enforced. By controlling and / or regulating the stray fields, for example by switching on and off and / or by a voltage control and / or voltage regulation and / or a setting of an electrode arrangement of the stray field capacitor, different areas of the measuring area 140 be detected. An arrangement of three stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' with different orientations is in 3C shown. Here, the stray fields extend 112 and 112 '' with different stray field expansions in the direction of the measuring surface 140 whereas the stray field 112 ' extends in the opposite direction. By means of such an arrangement, it is possible un ferent areas of an environment to be detected, such as a measuring surface 140 to detect. A controlling and / or regulating the stray fields 112 . 112 ' . 112 '' is by means of the control and / or regulating device 120 possible. 3D finally shows a control and / or regulation of the stray field capacitor 110 generated stray field, by means of a voltage control according to the invention and / or voltage regulation of the stray field capacitor 110 applied voltage. At a low voltage, the stray field expansion is that of the stray field capacitor 110 generated stray field 112 low. Increasing the voltage increases the stray field expansion of the stray field 112 ' until there is a stray field spread at a high voltage as in stray field 112 '' reached. With such a voltage control and / or voltage regulation of the voltage applied to the at least one stray field capacitor, different regions of the measuring surface can also be used 140 , especially with different depths are measured.

4A zeigt eine spezielle Anordnung dreier Streufeldkondensatoren 110, 110', 110'' mit der drei unterschiedliche Streufelder ausgebildet werden können. Durch Steuerung und/oder Regelung der Spannungen U1, U2 und U3 können die Streufeldausdehnungen gesteuert und/oder geregelt werden. Zusätzlich oder alternativ können einzelnen oder alle Streufeldkondensatoren ein- und/oder ausgeschaltet werden. 4A shows a special arrangement of three stray field capacitors 110 . 110 ' . 110 '' can be formed with the three different stray fields. By controlling and / or regulating the voltages U1, U2 and U3, the stray field expansions can be controlled and / or regulated. Additionally or alternatively, individual or all stray field capacitors can be switched on and / or off.

100100: Sensorelementsensor element
110, 110', 110''110 110 ', 110' ': StreufeldkondensatorenStray field capacitors
112, 112', 112''112 112 ', 112' ': Streufelderscattering
120120: Steuer- und/oder RegelvorrichtungTax- and / or regulating device
130130: Auswertevorrichtungevaluation
132132: Korrektureinrichtungcorrector
140140: Messflächemeasuring surface
U1, U2, U3U1, U2, U3: Spannungentensions
GNDGND: Erdunggrounding

Claims

Sensor element for measuring the concentration of an at least partially consisting of dipolar molecules substance comprising at least one capacitance having a stray field capacitor for generating a stray field and an evaluation device for evaluating a change in the capacitance of the at least one stray field capacitor due to a measured concentration of at least partially consisting of dipolar molecules substance , characterized in that the sensor element comprises a control and / or regulating device for controlling and / or regulating the stray field of the at least one stray field capacitor.

Sensor element according to claim 1, characterized that the control and / or regulating device has at least one and / or switch-off device for switching on and / or off of at least having a stray field capacitor.

Sensor element according to claim 1 or 2, characterized that the control and / or regulating device has at least one voltage control and / or voltage regulation device for controlling and / or regulating a the stray field, in particular the stray field expansion of at least determining a stray field capacitor to the stray field capacitor having applied voltage.

Sensor element according to one of the preceding claims, characterized in that the control and / or regulating device has a Adjustment means for adjusting the stray field of at least a Streufeldkonden sators determining adjustable electrode assembly of the stray field capacitor.

Sensor element according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sensor element at least two stray field capacitors includes.

Sensor element according to claim 5, characterized in that that at least two stray field capacitors interlocking are arranged.

Sensor element according to claim 5 or 6, characterized in that at least two litter field capacitors are arranged one above the other.

Sensor element according to one of claims 5 to 7, characterized in that at least two stray field capacitors are arranged separately.

Sensor element according to one of claims 5 to 8, characterized in that at least two stray field capacitors are arranged with different orientations to each other.

Sensor element according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the evaluation device to a separate and / or parallel evaluating the change in the capacity of the at least a stray field capacitor is coupled thereto.

Sensor element according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device has a correction device for correcting one and / or a series of, preferably at different ge controls and / or regulated stray fields obtained Has evaluations.

Sensor element according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one stray field capacitor and / or the evaluation device and / or the control and / or regulating device are arranged integrally.

Method for measuring the concentration of at least one partly from dipolar molecules existing substance, wherein the measurement by means of a sensor element according to one of the claims 1 to 12 performed becomes.

A method according to claim 13, characterized by a non-contact Measuring the concentration of an at least partially dipolar molecules existing substance with the sensor element.

A method according to claim 13 or 14, characterized by using the sensor to measure a water concentration, preferably for detecting a condensation on a pane.

A method according to claim 13 or 14, characterized by using the sensor to measure a water concentration in a hollow body, preferably for the detection of moisture in a hose and / or a pipe.

Method according to one of claims 13 to 16, characterized through the steps: a) taxes and / or rules of the stray field the at least one stray field capacitor; b) Evaluating the change the capacity the at least one stray field capacitor and a defined thereby Moisture condensation; c) repeat at least once of steps a) and b) d) Correction of each step b) determined evaluations taking into account the corresponding at Step a) performed Control and / or regulations of the stray field.