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Die Erfindung betrifft ein Ortungsgerät. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Ortungsgerät zur kapazitiven Detektion eines in einem Medium eingeschlossenen Objekts.
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Stand der Technik
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Zur Erfassung eines in einer Wand verborgenen Gegenstands, etwa eines Balkens in einer Leichtbauwand, sind kapazitive Detektoren bekannt. Solche Detektoren verwenden eine Elektrode, deren Auf- oder Entladeverhalten bestimmt wird, um auf das dielektrische Objekt zu schließen. Es sind auch Detektoren mit mehreren Elektroden bekannt, bei denen eine Änderung der Kapazität eines Paars von Elektroden bestimmt wird. Üblicherweise ist es notwendig, solche Detektoren auf der Wand manuell zu kalibrieren, da die Geräte den Wandkontakt nicht selbst erkennen können und die Kapazität der Elektroden bzw. Elektrodenpaare von Umgebungsbedingungen, wie einer Temperatur, einer Luftfeuchtigkeit, eines vom Sensor abgewandten Objekts, einer Erdung über einen Benutzer, elektrische oder dielektrische Eigenschaften des Wandmaterials abhängt. Um diese veränderlichen Einflussfaktoren zu berücksichtigen müssen bekannte Geräte an der Wand kalibriert werden, wozu entweder eine entsprechende Steuerung durch einen Benutzer oder eine aufwendige Sensorik erforderlich ist.
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DE 10 2007 058 088 A1 zeigt einen Sensor zur Ortung dielektrischer Objekte in einem Medium. Der gezeigte Sensor bestimmt ein Verhältnis zwischen einer Referenzkapazität und einer Messkapazität, die von der Position des Objekts bezüglich Elektroden der beiden Kapazitäten abhängig ist.
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DE 10 2008 005 783 B4 zeigt einen kapazitiven Detektor als Einklemmschutz, der mittels einer Gegentakt-Messbrücke die Kapazität zweier Kapazitäten miteinander vergleicht. Eine der Kapazitäten ist durch zwei relativ zueinander positionierbare Elektroden gebildet, sodass eine Änderung ihres relativen Abstands zur Generierung eines Signals verwendet werden kann, das vor einem Einklemmen warnt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ortungsgerät zur kapazitiven Detektion anzugeben, das zur Erzielung einer hohen Messgenauigkeit keine Kalibrierung erfordert.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Ortungsgeräts mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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Es gibt im Wesentlichen zwei Gründe, die eine Kalibrierung des Ortungsgeräts erfordern. Einerseits können nicht kontrollierbare Einflüsse, wie eine Umgebungstemperatur, eine Umgebungsfeuchtigkeit, ein sensorabgewandtes Objekt oder eine Erdung des Ortungsgeräts über einen Benutzer das Ausgangssignal beeinflussen. Andererseits unterscheidet sich das Ausgangssignal unabhängig von dem Objekt an einem Medium von einem Ausgangssignal in Luft, wobei ein Material und eine Materialstärke des Mediums sowie elektrische Wandeigenschaften wie eine Dielektrizitätszahl oder eine Leitfähigkeit in das Ausgangssignal einfließen können.
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Ein erfindungsgemäßes Ortungsgerät zur kapazitiven Detektion eines in einem Medium eingeschlossenen Objekts umfasst eine Messelektrode, eine Empfangselektrode und eine mit der Empfangselektrode verbundene Referenzkapazität. Dabei bildet die Messelektrode mit der Empfangselektrode eine durch das Objekt beeinflussbare Messkapazität bildet, während die Referenzkapazität durch das Objekt nicht beeinflussbar ist. Ferner ist eine Gegenelektrode vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, einen Wechselstrom in das Medium einzuleiten, der in Betrag und Phase einem Wechselstrom entspricht, der von der Messelektrode in das Medium fließt.
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Durch die Gegenelektrode können Ströme, die ein Messergebnis verfälschen, minimiert bzw. kompensiert werden. Insbesondere kann ein Einfluss eines Benutzers des Ortungsgeräts auf die Messung minimiert sein. Ein Betrieb des Ortungsgeräts kann somit davon unabhängig sein, wie der Benutzer das Gerät bedient und in welchem Maße bzw. auf welche Weise der Benutzer geerdet, also elektrisch mit dem Medium gekoppelt ist. Das Objekt kann dadurch bestimmt werden, ohne das Ortungsgerät vor einer Messung kalibrieren zu müssen.
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Bevorzugterweise ist die Referenzkapazität aus einer Referenzelektrode und der Empfangselektrode gebildet.
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Die Gegenelektrode kann mit dem Medium eine Kapazität bilden, um den Wechselstrom kapazitiv in das Medium einzuleiten. Hierzu kann die Gegenelektrode nahe an dem Medium angeordnet und von diesem galvanisch getrennt sein. Insbesondere kann die Gegenelektrode nahe an der Messelektrode angeordnet und ähnlich wie diese ausgebildet sein. Die kapazitive Kopplung der Gegenelektrode zum Medium kann insbesondere bei einem inhomogenen oder unebenen Medium vorteilhaft angewendet werden, da ein elektrischer Kontakt zum Medium nicht erforderlich ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Gegenelektrode auch resistiv mit dem Medium gekoppelt sein, um den Wechselstrom galvanisch in das Medium einzuleiten. Dadurch kann beispielsweise eine Oberfläche der Gegenelektrode relativ klein dimensioniert sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ortungsgerät ferner zwei gegenphasige Wechselspannungsquellen, von denen die erste mit der Messelektrode und die zweite mit der Referenzkapazität verbunden ist, und eine dritte Wechselspannungsquelle zur Beaufschlagung der Gegenelektrode mit einem Signal, das gegenphasig zur Spannung an der Messelektrode ist und eine zu dieser proportionale Amplitude aufweist.
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Eine unterschiedlich starke Kopplung der Messelektrode und der Gegenelektrode jeweils zu dem Medium kann auf diese Weise kompensiert sein. Dadurch kann das Objekt beispielsweise mit einer ebenen Anordnung von Elektroden auf einer unebenen Oberfläche des Mediums verbessert bestimmt werden. Außerdem kann diese Anordnung unempfindlicher gegenüber einem verkippten Aufsetzen der Elektroden auf der Oberfläche des Mediums sein.
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Bevorzugterweise umfasst das Ortungsgerät weiter eine Einrichtung zur Steuerung der Amplitude des Signals der dritten Wechselspannungsquelle derart, dass ein von der Gegenelektrode in das Medium fließender Wechselstrom in seinem Betrag einem von der Messelektrode in das Medium fließenden Wechselstrom entspricht. Dadurch kann die beschriebene Kompensation weiter verbessert sein.
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Das Ortungsgerät kann ferner eine weitere Gegenelektrode und eine vierte Wechselspannungsquelle zur Beaufschlagung der weiteren Gegenelektrode mit einem Signal umfassen, das gegenphasig zur Spannung an der Referenzelektrode ist und eine zu diesem proportionale Amplitude aufweist.
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Die oben beschriebenen Vorteile können so bezüglich der Referenzelektrode ebenfalls realisiert sein. In dieser Ausführungsform kann eine Einrichtung zur Steuerung der Amplitude des Signals der vierten Wechselspannungsquelle derart vorgesehen sein, dass ein von der weiteren Gegenelektrode in das Medium fließender Wechselstrom in seinem Betrag einem von der Referenzelektrode in das Medium fließenden Wechselstrom entspricht.
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Die Messelektrode, die Referenzelektrode und die Empfangselektrode können von einer alternierenden Anordnung erster und zweiter Elektroden umschlossen sein, wobei die ersten Elektroden der Anordnung mit der Messelektrode und die zweiten Elektroden der Anordnung mit der Gegenelektrode elektrisch verbunden sind.
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Auch auf diese Weise können die Ströme der Messelektrode und der Gegenelektrode jeweils in das Medium einander angeglichen werden, wodurch der Einfluss des Benutzers auf eine Messung, wie oben ausgeführt wurde, minimiert sein kann.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform liegen die Elektroden in einer Ebene und auf einer vom Objekt abgewandten Seite ist eine mit einem konstanten Potential verbundene Abschirmelektrode angeordnet, die zumindest die Messelektrode vollständig abdeckt. Die Messkapazität kann auf diese Weise weniger beeinflussbar von einem Objekt sein, welches sich auf der dem Medium abgewandten Seite befindet, insbesondere von einem Benutzer des Ortungsgeräts.
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Zur Auswertung kann das Ortungsgerät eine Brückenmessschaltung zur Detektion des Objekts auf der Basis eines Verhältnisses zwischen der Messkapazität und der Referenzkapazität umfassen. Insbesondere kann ein Quotient aus einer Differenz und einer Summe aus Referenz- und Messkapazität bestimmt und ausgewertet werden. Einflüsse, welche gleichermaßen die Messkapazität und die Referenzkapazität betreffen, beispielsweise eine Umgebungstemperatur oder eine Umgebungsfeuchtigkeit, können so die Messung nicht beeinflussen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Ortungsgerät zwei gegenphasige Wechselspannungsquellen auf, von denen die erste mit der Messelektrode und die zweite mit der Referenzelektrode verbunden ist, und ferner eine Steuereinrichtung zur Steuerung von Amplituden wenigstens einer der Wechselspannungen, um die Einflüsse von elektrischen Feldern der Messelektrode und der Referenzelektrode auf die Empfangselektrode einander anzugleichen.
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Eine derartige Auswerteschaltung kann in Form eines bekannten integrierten Schaltkreises einfach und kostengünstig eingesetzt werden.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
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1a ein Ortungsgerät mit einer ersten Auswerteschaltung;
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1b ein Ortungsgerät mit einer zweiten Auswerteschaltung;
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2 eine Anordnung von Elektroden für die Ortungsgeräte der 1 und 2;
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3 eine Interdigitalelektrode für die Ortungsgeräte der 1 und 2; und
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4 eine Ansteuerschaltung für die Gegenelektroden der Anordnung von 2 darstellt.
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Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1A zeigt ein Ortungsgerät 100 zur kapazitiven Detektion eines in einem Medium 105 eingeschlossenen Objekts 110. Das Ortungsgerät 100 umfasst eine Gegentakt-Messbrücke 115 und eine Anordnung 120 von Elektroden.
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An der Messbrücke 115 stellt ein Oszillator 125 zwei phasenverschobene, bevorzugterweise gegenphasige, Wechselspannungen gleicher Frequenz bereit. Die beiden Wechselspannungen sind an zwei Verstärker 130 und 135 geführt, von denen wenigstens einer in seinem Verstärkungsfaktor mittels eines Signals steuerbar ist. Der Ausgang des ersten Verstärkers 130 ist mit einer Messelektrode 140 und der Ausgang des zweiten Verstärkers 135 mit einer Referenzelektrode 145 verbunden.
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Die Anordnung 120 umfasst wenigstens die Elektroden 140 und 145 sowie eine erdfreie Empfangselektrode 150. Die Elektroden 140, 145 und 150 sind zueinander derart angeordnet, dass sich zwischen der Messelektrode 140 und der Empfangselektrode 150 eine Messkapazität C1 und zwischen der Referenzelektrode 145 und der Empfangselektrode 150 eine Referenzkapazität C2 einstellt. Dabei sind die Elektroden 140, 145 und 150 derart ausgebildet, dass die Messkapazität C1 vom Objekt 110 beeinflussbar ist, die Referenzkapazität C2 hingegen nicht oder in einem vernachlässigbar geringen Maß.
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Die Empfangselektrode 150 ist mit einem Messerstärker 155 verbunden, dessen Ausgang mit einem Synchrondemodulator 160 verbunden ist. In Abhängigkeit eines durch den Oszillator 125 bereitgestellten Taktsignals, dessen Frequenz derjenigen der Wechselspannungen entspricht, die den Verstärkern 130 und 135 bereitgestellt sind, werden die Einflüsse der Messelektrode 140 und der Referenzelektrode 145 auf die Empfangselektrode 150 zeitlich alternierend bestimmt und einem Integrator 165, der beispielsweise als integrierender Komparator ausgebildet sein kann, bereitgestellt. Ein Ausgang des Integrators 165 ist mit einer Schnittstelle 170 verbunden, an der ein Messsignal bereitgestellt ist. Das Messsignal wird außerdem dazu verwendet, die Verstärkungsfaktoren wenigstens eines der Verstärker 130 und 135 zu steuern. Sind beide Verstärker 130, 135 steuerbar, so ist ein Inverter 175 vorgesehen, um die Verstärkungsfaktoren gegenläufig zu steuern.
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Die Gegentakt-Messbrücke 115 ist dazu eingerichtet, die Messelektrode 140 und die Referenzelektrode der Anordnung 120 so mit Wechselspannungen zu beaufschlagen, dass die Wirkung eines dielektrischen Einflusses des Objekts 110 auf die Kapazitäten C1 und C2 an der Empfangselektrode 150 gleich groß ist. Dabei ist die Referenzkapazität C2 physikalisch so aufgebaut, dass sie vom Objekt 110 nicht oder praktisch nicht beeinflussbar ist. Befindet sich das Objekt 110 beispielsweise asymmetrisch im Bereich der Elektroden 140, 145, so dass die Kapazitäten C1 und C2 dielektrisch unterschiedlich stark vom Objekt 110 beeinflusst sind, so weisen die Wechselspannungen ungleich hohe Amplituden auf, so dass die Einflüsse der Messelektrode 140 und der Referenzelektrode 145 auf die Empfangselektrode 150 im zeitlichen Mittel gleich sind. Das an der Schnittstelle 170 bereitgestellte Messsignal reflektiert die Aussteuerung der Verstärker 130, 135. Liegt das Messsignal höher oder niedriger als ein vorbestimmter Wert, der zu einem nicht vorhandenen Objekt 110 korrespondiert, so kann aus dem Messsignal auf das Objekt 110 geschlossen werden.
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1B zeigt ein Ortungsgerät 100 entsprechend 1A, wobei jedoch die Gegentaktmessbrücke 115 durch eine Brückenmessschaltung 178 mit einem rückgekoppelten Verstärker („feedback amplifier“) ersetzt ist.
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Die Messelektrode 140 wird mit einer Wechselspannung aus einer ersten Wechselspannungsquelle 180 und die Referenzelektrode 145 mit einer zweiten Wechselspannung aus einer zweiten Wechselspannungsquelle 185 versorgt. Die von den Wechselspannungsquellen 180 und 185 bereitgestellten Spannungen sind zueinander gegenphasig und haben gleiche Amplituden.
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Den Wechselspannungen der Wechselspannungsquelle 180 und 185 wird jeweils über einen Mischer 190 ein Ausgangssignal eines Verstärkers 195 beigemischt, dessen invertierender Eingang mit der erdfreien Empfangselektrode 150 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 195 und die Wechselspannung der ersten Wechselspannungsquelle 180 werden beide mit positiven Vorzeichen zusammengemischt und an die Messelektrode 140 weitergeleitet. Für die Referenzelektrode 145 wird im unteren Mischer 190 das Ausgangssignal des Verstärkers 195 ebenfalls positiv, die Wechselspannung der zweiten Wechselspannungsquelle 185 jedoch negativ gemischt und an die Referenzelektrode 145 weitergeleitet.
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Dadurch werden die Messelektrode 140 und die Referenzelektrode 145 mit gegenphasigen Wechselspannungen beaufschlagt, deren Amplituden ähnlich wie an der in 1 gezeigten Gegentakt-Messbrücke 115 derart gesteuert sind, dass die Einflüsse elektrischer Felder der Elektroden 140 und 145 auf das Objekt 110 einander entsprechen. An der Schnittstelle 170 ist eine Wechselspannung bereitgestellt, die auf das Objekt 110 hinweist, wenn sie einen vorbestimmten Wert übersteigt. Dabei ist das an der Schnittstelle 170 anliegende Signal proportional zu einem Quotienten aus der Differenz und der Summe der Kapazitäten C1 und C2. Vorteilhaft an der gezeigten Schaltung ist, dass die Empfangselektrode 150 im ausgeregelten Fall wechselspannungsmäßig an Masse liegt und daher keine Wechselströme zwischen der Empfangselektrode 150 und Masseflächen fließen.
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2 zeigt die Anordnung 120 von Elektroden für das Ortungsgerät 100 aus 1. Dabei zeigt 2A Elektroden in einer ersten, dem Objekt 110 zugewandten Ebene und 2B eine Anordnung von Elektroden in einer zweiten Ebene, die dem Objekt 110 bezüglich der ersten Ebene abgewandt ist. Praktisch kann die gezeigte Anordnung beispielsweise als gedruckte Schaltung auf unterschiedlichen Schichten einer Platine aus isolierendem Material ausgebildet sein.
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In 2A befinden sich in der ersten Ebene eine erste Messelektrode 205 und eine zweite Messelektrode 210, die jeweils der Messelektrode 140 in 2 entsprechen, eine erste Referenzelektrode 215 und eine zweite Referenzelektrode 220, die jeweils der Referenzelektrode 145 aus 1 entsprechen, sowie eine Empfangselektrode 225, die der Empfangselektrode 115 aus 1 entspricht und eine Guard-Elektrode 242. Zueinander korrespondierende Elektroden 205 und 210, 215 und 220 können elektrisch niederohmig miteinander verbunden sein. In einer anderen Ausführungsform sind zueinander korrespondierende Elektroden 205–220 mit gleichen oder ungleichen aber zueinander proportionalen Signalen beaufschlagt, die aus unterschiedlichen Quellen stammen können. Zu diesem Zweck kann beispielsweise für jede der Messelektroden 205 und 210 ein eigener Verstärker 130 in der Messbrücke 115 aus 1 vorgesehen sein. Jede der zweifach ausgeführten Elektroden 205 und 210, 215 und 220 kann auch einzeln ausgeführt sein.
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Optional sind in der Anordnung 120 weiter eine erste Gegenelektrode 235 und gegebenenfalls auch eine oder mehrere weitere Gegenelektroden 240, 255, 260 vorgesehen. Die Messelektroden 205, 210 und die Gegenelektroden 235, 240 sind bevorzugterweise gleich groß und horizontal und vertikal mit gleich großen Abständen zueinander angeordnet. Die Messelektroden 205 und 210 sowie die Gegenelektroden 235 und 240 können jeweils von einer Guard-Elektrode 242 umschlossen sein. Die Referenzelektroden 215, 220 und die Gegenelektroden 255, 260 sind bevorzugterweise gleich groß und horizontal und vertikal mit gleich großen Abständen zueinander angeordnet.
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Etwa in der Mitte von 2a verläuft eine Guard-Elektrode 232 in horizontaler Richtung, welche die oben angeordneten Messelektroden 205 und 210, die jeweils zugeordneten Guard-Elektroden 242, die Referenzelektroden 215 und 220 sowie die erste Empfangselektrode 225 von den unten angeordneten Gegenelektroden 235, 240, 255 und 260 mit den ihnen zugeordneten Guard-Elektroden 242 und der weiteren Guard-Elektrode 230 trennt. Der in 2A unterhalb der horizontalen Guard-Elektrode 232 liegende Teil der Anordnung 120 kann in anderen Ausführungsformen auch entfallen.
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Sämtliche Guard-Elektroden 230, 232, 242 sind optional. Die Guard-Elektroden 242 dienen dazu, kapazitive Kopplungen zwischen in der ersten Ebene liegenden Elektroden 205–225, 235, 240 zu unterbrechen. Die Guard-Elektrode 230 korrespondiert zur Empfangselektrode 150 und erhöht die Symmetrie der Elektrodenanordnung und damit der Feldlinienverteilung. Die Guard-Elektroden 230, 232, 242 werden mit einem vorbestimmten, insbesondere zeitlich konstanten Potential verbunden, beispielsweise mit einer Gerätemasse des Ortungsgeräts 100 aus 1. Diese Vorgehensweise unterscheidet sich von einer bekannten aktiven Abschirmung („active shielding“) dadurch, dass das Potential der Guard-Elektroden zeitlich konstant ist und nicht einem anderen Potential nachgeführt wird. Die Guard-Elektroden 230, 232, 242 bieten sich insbesondere bei Verwendung der in 1 gezeigten Gegentakt-Messbrücke 115 an, da die Messbrücke 115 dazu eingerichtet ist, das Potential an der Empfangselektrode 150 derart einzustellen, dass Wechselspannungsanteile, die synchron zum Takt der Wechselspannungen an der Messelektrode 140 bzw. der Referenzelektrode 145 sind, verschwinden.
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Eine Isolation zwischen benachbarten Elektroden der ersten Ebene kann auch mit Luft erfolgen, indem zwischen den Elektroden eine Ausnehmung 244 eingebracht ist, wie sie beispielhaft zwischen der ersten Referenzelektrode 215 und der ersten Empfangselektrode 225 und zwischen der zweiten Referenzelektrode 220 und der ersten Empfangselektrode 225 dargestellt ist.
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In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform sind sämtliche Elektroden 205–242 der Anordnung 120 von einer Isolationsschicht 246 bedeckt, um eine resistive Kopplung mit dem Medium 105 der Umgebungsluft oder einem anderen Objekt zu erschweren. Die Isolationsschicht dient auch als Feuchtigkeitsbarriere, so dass Feuchtigkeit, etwa aus der Luft, nicht in das Trägermatierial eindringen und die Kapazitäten beeinflussen kann.
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2B zeigt vier Abschirmelektroden 250, die jeweils so bemessen und positioniert sind, dass sie eine der Messelektroden 205, 210 oder eine der Gegenelektroden 235, 240 samt der ggf. zugeordneten Guard-Elektrode 242 abdecken. Die Abschirmelektroden 250 sind am Ortungsgerät 100 mit einem zeitlich konstanten Potential verbunden, welches einer Gerätemasse des Ortungsgeräts 100 entsprechen kann. Zusätzlich oder alternativ können die Abschirmelektroden 250 mit den Guard-Elektroden 242 verbunden sein. Die Abschirmelektroden 250 können auch mittels einer nicht dargestellten Isolationsschicht 246 gegen äußere Einflüsse geschützt sein.
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3 zeigt eine Interdigitalelektrode 300 für die Ortungsgeräte 100 der 1 und 2. Die Interdigitalelektrode 300 umfasst eine Vielzahl erster Elektroden 305 und zweiter Elektroden 310, die abwechselnd angeordnet sind. Alle ersten Elektroden 305 sind elektrisch miteinander verbunden und alle zweiten Elektroden 310 sind elektrisch miteinander verbunden. Dabei umschließt die Interdigitalelektrode 300 die komplette Anordnung 120 von Elektroden mit der möglichen Ausnahme der Abschirmelektrode 250. In 3 sind von der Anordnung 120 lediglich die Messelektrode 140, die Referenzelektrode 145 und die Empfangselektrode 150 gezeigt. Größen- und Abstandsverhältnisse der gezeigten drei Elektroden 140 bis 145 sind rein exemplarisch.
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Die ersten Elektroden 305 sind elektrisch mit der Messelektrode 140 und die zweiten Elektroden 310 mit einer der Gegenelektroden 235, 240 aus 2 verbunden.
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4 zeigt eine Ansteuerschaltung 400 für die Gegenelektroden 235, 240, 255 und 260 der Anordnung 120 von 2. Die Ansteuerschaltung 400 umfasst zwei Wechselspannungsquellen 405 und 410, sowie zwei Verstärker 415 und 420. Die Wechselspannungsquelle 405 stellt ein Signal bereit, das gegenphasig zur Spannung an der Messelektrode 140 ist und eine zu dieser Spannung proportionale Amplitude aufweist. In entsprechender Weise stellt die Wechselspannungsquelle 410 ein Signal bereit, dass gegenphasig zur Spannung an der Referenzelektrode 145 ist und eine zu dieser Spannung proportionale Amplitude aufweist.
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In einer Ausführungsform entfallen die Verstärker 415 und 420, und die von den Spannungsquellen 405 und 410 bereitgestellten Spannungen sind unmittelbar mit den Gegenelektroden 235 und 240 bzw. 255 und 260 verbunden. In einer anderen, in 4 dargestellten Ausführungsform sind die Verstärker 415, 420 oder korrespondierende Bauelemente wie Mischer oder steuerbare Abschwächungsglieder vorgesehen, um die Amplituden der Wechselspannungen an den Gegenelektroden 235, 240, 255 und 260 so zu steuern, dass der durch die erste Gegenelektrode 235 und zweite Gegenelektrode 240 fließende Wechselstrom den durch die Messelektrode 140 fließenden Wechselstrom und der durch die dritte Gegenelektrode 255 und vierte Gegenelektrode 260 fließende Wechselstrom dem durch die Referenzelektrode 145 fließenden Wechselstrom betragsmäßig entspricht. Dazu sind die Verstärker 415 und 420 in geeigneter Weise mit den Elektroden 140 und 145 bzw. ihren Zuleitungen verbunden, wie durch die Pfeile an den Verbindungen angedeutet ist.
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Sind nur die Gegenelektroden 235, 240 vorgesehen, so kann der zur den weiteren Gegenelektroden 255, 260 korrespondierende Teil von 4 entfallen.
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In einer weiteren Ausführungsform entfällt die separate Ansteuereinheit für die Gegenelektroden 235, 240, 255 und 260. Dann sind die Gegenelektroden 235, 240 galvanisch mit der Referenzelektrode 145 und die Gegenelektroden 255, 260 galvanisch mit der Messelektrode 140 verbunden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007058088 A1 [0003]
- DE 102008005783 B4 [0004]
