DE102016217545A1 - Non-contact capacitive sensor, method for detecting the approach of a human or animal body part and arrangement with a sensor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen berührungslosen kapazitiven Sensor zum Detektieren der Annäherung eines menschlichen oder tierischen Körperteils mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode, wobei die zweite Elektrode die erste Elektrode umgibt und wobei zwischen den beiden Elektroden ein elektrisch nichtleitender Zwischenbereich vorgesehen ist, wobei die erste Elektrode, der Zwischenbereich und die zweite Elektrode gemeinsam eine Sensoroberfläche bilden oder unterhalb der Sensoroberfläche angeordnet sind, mit einer Ansteuer- und Auswerteelektronik, die die zweite Elektrode mit einer im Wesentlichen starren Spannung und die erste Elektrode mit einer durch Annäherung eines Körperteils veränderbaren Spannung versorgt, und mit Mitteln zum Unterbrechen eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche, wobei die Mittel auf der Sensoroberfläche im Bereich der zweiten Elektrode angeordnet sind.The invention relates to a non-contact capacitive sensor for detecting the approach of a human or animal body part with a first electrode and a second electrode, wherein the second electrode surrounds the first electrode and wherein between the two electrodes, an electrically non-conductive intermediate region is provided, wherein the first electrode in that the intermediate region and the second electrode together form a sensor surface or are arranged below the sensor surface, with a control and evaluation electronics which supplies the second electrode with a substantially rigid voltage and the first electrode with a voltage which can be varied by approaching a body part, and with means for interrupting a water film on the sensor surface, wherein the means are arranged on the sensor surface in the region of the second electrode.
Description
Die Erfindung betrifft einen berührungslosen kapazitiven Sensor, ein Verfahren zum Detektieren der Annäherung eines menschlichen oder tierischen Körperteils, und eine Anordnung mit einem Sensor. The invention relates to a non-contact capacitive sensor, a method for detecting the approach of a human or animal body part, and an arrangement with a sensor.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Mit der Erfindung soll ein berührungsloser kapazitiver Sensor und ein Verfahren zum Detektieren der Annäherung eines menschlichen oder tierischen Körperteils mit einem kapazitiven berührungslosen Sensor hinsichtlich einer Funktionssicherheit beim Auftreten eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche verbessert werden. With the invention, a non-contact capacitive sensor and a method for detecting the approach of a human or animal body part with a capacitive non-contact sensor with respect to a functional reliability in the occurrence of a water film on the sensor surface to be improved.
Erfindungsgemäß ist hierzu ein Sensor mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 10 und eine Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 14 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. According to the invention, a sensor with the features of claim 1 and a method with the features of
Der erfindungsgemäße Sensor ist als berührungsloser kapazitiver Sensor zum Detektieren der Annäherung eines menschlichen oder tierischen Körperteils ausgebildet und weist eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, wobei die zweite Elektrode die erste Elektrode umgibt und wobei zwischen den beiden Elektroden ein elektrisch nichtleitender Zwischenbereich vorgesehen ist. Die erste Elektrode, der Zwischenbereich und die zweite Elektrode bilden gemeinsam eine Sensoroberfläche oder sind unterhalb der Sensoroberfläche angeordnet. Es ist eine Ansteuer- und Auswerteelektronik vorgesehen, die die zweite Elektrode mit einer stabilen, insbesondere einer im Wesentlichen starren Wechselspannung und die erste Elektrode mit einer durch Annäherung eines Körperteils veränderbaren Wechselspannung versorgt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die erste Elektrode hochohmig an die Ansteuer- und Auswerteelektronik angeschlossen ist und die zweite Elektrode niederohmig an die Ansteuer- und Auswerteelektronik angeschlossen ist. Die Ansteuer- und Auswerteelektronik erzeugt ein Wechselstromsignal, das dann an die erste Elektrode bzw. die zweite Elektrode angelegt wird. Erfindungsgemäß sind Mittel zum Unterbrechen eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche vorgesehen, wobei die Mittel auf der Sensoroberfläche im Bereich der zweiten Elektrode angeordnet sind. Die Spannungen an der ersten Elektrode und an der zweiten Elektrode sind ohne Vorhandensein eines zu detektierenden Körperteils im Wesentlichen gleich.The sensor according to the invention is designed as a contactless capacitive sensor for detecting the approach of a human or animal body part and has a first electrode and a second electrode, wherein the second electrode surrounds the first electrode and wherein an electrically non-conductive intermediate region is provided between the two electrodes. The first electrode, the intermediate region and the second electrode together form a sensor surface or are arranged below the sensor surface. It is provided a control and evaluation, which supplies the second electrode with a stable, in particular a substantially rigid AC voltage and the first electrode with a variable by approaching a body part AC voltage. This can be achieved by connecting the first electrode to the control and evaluation electronics with high resistance and connecting the second electrode to the control and evaluation electronics with low resistance. The control and evaluation generates an AC signal, which is then applied to the first electrode and the second electrode. According to the invention means are provided for interrupting a water film on the sensor surface, wherein the means are arranged on the sensor surface in the region of the second electrode. The voltages at the first electrode and at the second electrode are substantially equal without the presence of a body part to be detected.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der praktischen Verwendung von berührungslosen kapazitiven Sensoren ein Wasserfilm auf der Sensoroberfläche zwar unerwünscht ist, da er die Messsignale zumindest verfälscht, dass ein solcher Wasserfilm aber in aller Regel nicht unter allen Umständen vermieden werden kann. Mit der Erfindung wird ein berührungsloser kapazitiver Sensor in sehr einfacher Weise dadurch verbessert, dass lediglich Mittel zum Unterbrechen eines Wasserfilms vorgesehen sind. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die Anordnung solcher Mittel zum Unterbrechen eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche im Bereich der zweiten Elektrode völlig ausreichend ist, um auch bei Vorhandensein eines Wasserfilms ein zuverlässiges Ansprechen des Sensors sicherzustellen. Der erfindungsgemäße Sensor arbeitet dabei berührungslos. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Sensors ist aber, dass er in gleicher Weise auch dann zuverlässig ein Signal auslöst, wenn ein menschliches oder tierisches Körperteil die Sensoroberfläche berührt. Der erfindungsgemäße Sensor ist beispielsweise in besonderer Weise für Auslösesensoren an Fußgängerampeln geeignet. Gerade bei Sensoren für Fußgängerampeln lässt sich die Bildung eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche in der Regel nicht vermeiden, da die Sensoren ungeschützt im Freien angeordnet sind. Die Unterbrechung des Wasserfilms im Bereich der zweiten Elektrode reicht erfindungsgemäß aus, um auch bei starkem Regen und infolgedessen bei Vorhandensein eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche eine sichere Auslösung zu gewährleisten. Wie ausgeführt wurde, wird die Auslösung bereits berührungslos erzielt, also wenn sich eine menschliche Hand in geringer Höhe von beispielsweise 1 bis 2 cm über der Sensoroberfläche befindet. Die Auslösung erfolgt aber auch dann, wenn die menschliche Hand die Sensoroberfläche berührt. Der erfindungsgemäße Sensor kann beispielsweise an Parkautomaten, öffentlichen Toiletten, Verkehrsampeln, Anforderungstaster an Bussen und Bahnen und dergleichen eingesetzt werden. The invention is based on the finding that, in the practical use of non-contact capacitive sensors, a water film on the sensor surface is undesirable because it falsifies the measurement signals at least, but as a rule such a water film can not be avoided under all circumstances. With the invention, a contactless capacitive sensor is improved in a very simple manner by providing only means for interrupting a water film. Surprisingly, it has been found that the arrangement of such means for interrupting a water film on the sensor surface in the region of the second electrode is quite sufficient to ensure a reliable response of the sensor even in the presence of a water film. The sensor according to the invention operates without contact. A particular advantage of the sensor according to the invention, however, is that it reliably triggers a signal in the same way even when a human or animal body part touches the sensor surface. The sensor according to the invention is suitable, for example, in a special way for trigger sensors on pedestrian traffic lights. Especially with sensors for pedestrian lights, the formation of a water film on the sensor surface can not be avoided in the rule, since the sensors are located outside in the open. The interruption of the water film in the region of the second electrode is sufficient in accordance with the invention to ensure reliable triggering even in the case of heavy rainfall and, consequently, in the presence of a water film on the sensor surface. As has been stated, the release is already achieved without contact, so if a human Hand is located at a low height of for example 1 to 2 cm above the sensor surface. However, the triggering also takes place when the human hand touches the sensor surface. The sensor according to the invention can be used, for example, at parking machines, public toilets, traffic lights, request buttons on buses and trains and the like.
In Weiterbildung der Erfindung weisen die Mittel wenigstens einen leistenartigen Vorsprung auf, der in einer Richtung senkrecht zur Sensoroberfläche über die Sensoroberfläche hinausragt. In a development of the invention, the means have at least one strip-like projection which projects in a direction perpendicular to the sensor surface over the sensor surface.
Ein solcher leistenartiger Vorsprung bildet eine Abreißkante für einen Wasserfilm, der auf der Sensoroberfläche vorhanden ist. Mittels einer solchen Abreißkante kann dann der Wasserfilm im Bereich der zweiten Elektrode unterbrochen werden. Such a strip-like projection forms a tear-off edge for a water film which is present on the sensor surface. By means of such a tear-off edge, the water film can then be interrupted in the region of the second electrode.
In Weiterbildung der Erfindung bilden die Mittel einen Ring, der die erste Elektrode umgibt. Ein solcher Ring ist dann auf der Sensoroberfläche im Bereich der zweiten Elektrode angeordnet. Ein erster Abschnitt eines Wasserfilms kann dann beispielsweise die Sensoroberfläche außerhalb der einen Ring bildenden Mittel bedecken und zweiter Abschnitt des Wasserfilms kann die Sensoroberfläche innerhalb der einen Ring bildenden Mittel bedecken. Dennoch ist die zuverlässige Signalauslösung durch den erfindungsgemäßen Sensor bei Annäherung eines menschlichen oder tierischen Körperteils gewährleistet, solange der Wasserfilm zwischen erstem Abschnitt und zweitem Abschnitt unterbrochen ist.. In a further development of the invention, the means form a ring which surrounds the first electrode. Such a ring is then arranged on the sensor surface in the region of the second electrode. For example, a first portion of a water film may then cover the sensor surface outside the ring forming means, and the second portion of the water film may cover the sensor surface within the ring forming means. Nevertheless, the reliable signal triggering is ensured by the sensor according to the invention when approaching a human or animal body part, as long as the water film between the first section and the second section is interrupted.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoroberfläche gekrümmt und/oder abgewinkelt. In a development of the invention, the sensor surface is curved and / or angled.
Beispielsweise kann die Sensoroberfläche sich von der Vorderseite eines kastenförmigen Bedienteils einer Fußgängerampel auch auf die Seitenflächen des kastenförmigen Bedienteils erstrecken. For example, the sensor surface may extend from the front of a box-shaped keypad of a pedestrian traffic light to the side surfaces of the box-shaped keypad.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoroberfläche im Bereich der ersten Elektrode im Wesentlichen eben oder schwach gekrümmt. In a further development of the invention, the sensor surface in the region of the first electrode is substantially flat or slightly curved.
Die erste Elektrode ist flächenmäßig kleiner ausgeführt als die zweite Elektrode und hinsichtlich der Eindeutigkeit der Bedienung ist es sinnvoll, die Sensoroberfläche im Bereich der ersten Elektrode im Wesentlichen eben oder schwach gekrümmt auszuführen. The first electrode has a smaller surface area than the second electrode, and with regard to the uniqueness of the operation, it makes sense to design the sensor surface in the region of the first electrode essentially flat or slightly curved.
In Weiterbildung der Erfindung weisen die Mittel zum Unterbrechen eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche eine Scheibe oder Platte auf, die auf der Sensoroberfläche angeordnet ist. In a further development of the invention, the means for interrupting a water film on the sensor surface on a disc or plate which is arranged on the sensor surface.
Auch mittels einer Scheibe oder Platte, die insbesondere transparent ausgeführt ist, kann der Wasserfilm wirkungsvoll unterbrochen werden. Also, by means of a disc or plate, which is designed in particular transparent, the water film can be effectively interrupted.
In Weiterbildung der Erfindung überdeckt die Scheibe oder Platte die erste Elektrode vollständig. In a further development of the invention, the disc or plate completely covers the first electrode.
Zweckmäßigerweise überdeckt die Scheibe oder Platte die erste Elektrode vollständig und erstreckt sich bis in den Bereich der zweiten Elektrode, die die erste Elektrode umgibt. Conveniently, the disc or plate completely covers the first electrode and extends into the region of the second electrode which surrounds the first electrode.
In Weiterbildung der Erfindung bilden die erste Elektrode und die zweite Elektrode zwei zueinander im Wesentlichen parallele Sensoroberflächen auf der Vorderseite bzw. Rückseite der ersten und zweiten Elektrode oder die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind zwischen zwei zueinander im Wesentlichen parallelen Sensoroberflächen angeordnet. In a further development of the invention, the first electrode and the second electrode form two mutually substantially parallel sensor surfaces on the front or back of the first and second electrodes or the first electrode and the second electrode are arranged between two mutually substantially parallel sensor surfaces.
Auf diese Weise lässt sich der erfindungsgemäße Sensor von zwei Seiten her bedienen. Beispielsweise kann der Sensor in eine Trennwand eingebaut sein und von beiden Seiten der Trennwand her kann bei Annäherung eines menschlichen oder tierischen Körperteils ein Signal erzeugt werden. Am Beispiel einer Türe kann der Sensor dann einmal von innen und einmal von außen betätigbar sein. In this way, the sensor according to the invention can be operated from two sides. For example, the sensor can be installed in a partition wall and from both sides of the partition can be generated when approaching a human or animal body part signal. Using the example of a door, the sensor can then be actuated once from the inside and once from the outside.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Ansteuer- und Auswerteelektronik ausgebildet, zwischen einer Annäherung von der Seite der ersten Sensoroberfläche her und einer Annäherung von der Seite der zweiten Sensoroberfläche her zu unterscheiden. In a development of the invention, the control and evaluation electronics are designed to differentiate between an approach from the side of the first sensor surface and an approach from the side of the second sensor surface.
Auf diese Weise können in Abhängigkeit der Richtung der Annäherung unterschiedliche Signale ausgegeben werden. Beispielsweise kann zwischen einer Annäherung von einer Außenseite der Türe her oder einer Innenseite der Türe her unterschieden werden und infolgedessen können dann unterschiedliche Steuersignale erzeugt werden. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass sich eine Tür von der Innenseite her immer öffnen lässt, von der Außenseite her aber nur zu bestimmten Tageszeiten. Bei einer Fahrzeugtür können unterschiedliche Betriebszustände unterschieden werden, zu denen sich die Türe von innen und/oder außen öffnen lassen soll.In this way, different signals can be output depending on the direction of approach. For example, a distinction can be made between an approach from an outer side of the door or an inner side of the door, and as a result different control signals can then be generated. For example, it can be determined that a door can always be opened from the inside, but only at certain times of the day from the outside. In a vehicle door different operating conditions can be distinguished, to which the door should be open from the inside and / or outside.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Detektieren der Annäherung eines menschlichen oder tierischen Körperteils mit einem kapazitiven berührungslosen Sensor nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche bereitgestellt, wobei die Schritte des Anlegens einer im Wesentlichen starren Spannung an die erste Elektrode, des Anlegens einer durch die Annäherung eines Körperteils veränderbaren Spannung an die zweite Elektrode und, bei Auftreten eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche, des Unterbrechens des Wasserfilms im Bereich der zweiten Elektrode vorgesehen sind. The invention also provides a method for detecting the approach of a human or animal body part with a capacitive non-contact sensor according to at least one of the preceding claims, wherein the steps of applying a substantially rigid voltage to the first electrode, the application of a by the approach of a body part variable voltage to the second electrode and, if a water film occurs on the sensor surface, the interruption of the water film are provided in the region of the second electrode.
In Weiterbildung der Erfindung wird der Wasserfilm in einer Weise unterbrochen, dass, bei Vorhandensein eines Wasserfilms, ein erster Abschnitt des Wasserfilms ausschließlich die Sensoroberfläche im Bereich des ersten Teils der zweiten Elektrode überdeckt und dass ein zweiter Abschnitt des Wasserfilms maximal die Sensoroberfläche im Bereich eines zweiten Teils der zweiten Elektrode und im Bereich der ersten Elektrode überdeckt. In a further development of the invention, the water film is interrupted in such a way that, in the presence of a water film, a first portion of the water film covers only the sensor surface in the region of the first part of the second electrode and that a second portion of the water film at most the sensor surface in the region of a second Part of the second electrode and covered in the region of the first electrode.
Überraschenderweise wird die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Sensors auch bei Bedeckung mit einem Wasserfilm dadurch sichergestellt, dass der Wasserfilm im Bereich der zweiten Elektrode unterbrochen wird, so dass also ein zweiter Abschnitt des Wasserfilms sowohl den zweiten Teil der zweiten Elektrode als auch die vollständige erste Elektrode überdecken kann und dennoch eine zuverlässige Auslösung bei Annäherung eines Körperteils sichergestellt ist. Die Unterbrechung des Wasserfilms bewirkt dabei eine Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zur Masse hin. Der Wasserfilm auf dem zweiten Teil der zweiten Elektrode und der ersten Elektrode wird dadurch von der elektrischen Masse getrennt, so dass trotz des Wasserfilms immer noch die Annäherung eines Körperteils detektiert werden kann.Surprisingly, the functionality of the sensor according to the invention is ensured even when covered with a water film, that the water film is interrupted in the region of the second electrode, so that a second portion of the water film can cover both the second part of the second electrode and the complete first electrode and yet a reliable triggering when approaching a body part is ensured. The interruption of the water film causes an interruption of an electrical connection to ground out. The water film on the second part of the second electrode and the first electrode is thereby separated from the electrical ground, so that in spite of the water film still the approach of a body part can be detected.
In Weiterbildung der Erfindung bildet der zweite Teil der zweiten Elektrode einen kleineren Abschnitt der Sensoroberfläche als die erste Elektrode. In a development of the invention, the second part of the second electrode forms a smaller section of the sensor surface than the first electrode.
Durch eine solche Bemessung des zweiten Teils der zweiten Elektrode kann sichergestellt werden, dass das von der ersten Elektrode ausgesandte Signal bei Annäherung eines Körperteils immer noch verändert wird. Bei Vorhandensein eines Wasserfilms auf dem zweiten Teil der zweiten Elektrode und auf der ersten Elektrode verringert sich dadurch die Empfindlichkeit des erfindungsgemäßen Sensors, seine prinzipielle Funktionsfähigkeit ist dadurch aber nicht infrage gestellt. Beispielsweise löst der erfindungsgemäße Sensor bei Annäherung eines Körperteils ohne Vorhandensein eines Wasserfilms bei einem Abstand des Körperteils von der Sensoroberfläche von etwa 2 cm aus, bei Vorhandensein eines Wasserfilms wird hingegen ein Signal erst in einem Abstand von etwa 1 cm vor der Sensoroberfläche ausgelöst. Diese Reichweiten sind lediglich als Beispiel zu sehen. Die tatsächlich realisierten Reichweiten sind von der Elektrodengröße und dem umgebenden Bauraum abhängig.Such a dimensioning of the second part of the second electrode can ensure that the signal emitted by the first electrode is still changed when approaching a body part. In the presence of a water film on the second part of the second electrode and on the first electrode thereby reduces the sensitivity of the sensor according to the invention, its basic functionality is thereby not questioned. For example, the sensor of the invention triggers when approaching a body part without the presence of a water film at a distance of the body part of the sensor surface of about 2 cm, in the presence of a water film, however, a signal is triggered only at a distance of about 1 cm in front of the sensor surface. These ranges are only an example. The actual realized ranges are dependent on the electrode size and the surrounding installation space.
In Weiterbildung der Erfindung bildet der erste Teil der zweiten Elektrode einen größeren Abschnitt der Sensoroberfläche als der zweite Teil der zweiten Elektrode. In a further development of the invention, the first part of the second electrode forms a larger portion of the sensor surface than the second part of the second electrode.
Bei Vorhandensein eines Wasserfilms auf dem ersten Teil der zweiten Elektrode wird dadurch sichergestellt, dass dieser Abschnitt des Wasserfilms sich auf im Wesentlichen demselben Potential wie das von der zweiten Elektrode ausgesandte Signal befindet. Auch wird sichergestellt, dass der Wasserfilm auf dem ersten Teil der zweiten Elektrode nicht das Bezugspotential, also beispielsweise 0 V, einnimmt. Auch bei Vorhandensein eines Wasserfilms kann dadurch die zuverlässige Auslösung eines Signals durch den erfindungsgemäßen Sensor bei Annäherung eines Körperteils sichergestellt werden. Durch das Einstellen eines Größenverhältnisses zwischen dem zweiten Teil der zweiten Elektrode und der ersten Elektrode kann eine Empfindlichkeit des Sensors gegenüber der Bedeckung mit einem Wasserfilm eingestellt werden. Wird der Flächenanteil des zweiten Teils der zweiten Elektrode gegenüber dem Flächenanteil der ersten Elektrode größer gemacht, ist der Sensor gegenüber dem Vorhandensein eines Wasserfilms weniger empfindlich, seine Reichweite beim Detektieren eines Körperteils sinkt aber. Umgekehrt wird dann, wenn der Flächenanteil des zweiten Teils der zweiten Elektrode klein ist gegenüber dem Flächenanteil der ersten Elektrode, der Sensor gegenüber dem Vorhandensein eines Wasserfilms empfindlich, seine Reichweite beim Detektieren eines Körperteils steigt aber.In the presence of a water film on the first part of the second electrode is thereby ensured that this portion of the water film is at substantially the same potential as the signal emitted by the second electrode. It is also ensured that the water film on the first part of the second electrode does not occupy the reference potential, that is to say, for example, 0 V. Even in the presence of a water film, the reliable triggering of a signal can be ensured by the sensor according to the invention when approaching a body part. By adjusting a size ratio between the second part of the second electrode and the first electrode, a sensitivity of the sensor to the coverage with a water film can be adjusted. When the area ratio of the second part of the second electrode is made larger than the area ratio of the first electrode, the sensor is less sensitive to the presence of a water film, but its range in detecting a body part decreases. Conversely, when the area ratio of the second part of the second electrode is small to the area ratio of the first electrode, the sensor becomes sensitive to the presence of a water film, but its range in detecting a body part increases.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch durch eine Anordnung mit wenigstens einem erfindungsgemäßen berührungslosen kapazitiven Sensor gelöst, wobei die Anordnung eine Trennscheibe oder Trennwand, insbesondere eine Trennscheibe einer fremdkraftbetätigten Türe, aufweist, wobei der wenigstens eine Sensor an einer Innenseite der Trennscheibe oder Trennwand anliegt, so dass eine Sensoroberfläche durch die Außenseite der Trennscheibe oder Trennwand gebildet ist. The problem underlying the invention is also solved by an arrangement with at least one non-contact capacitive sensor according to the invention, wherein the arrangement has a partition or partition, in particular a blade of a power-operated door, wherein the at least one sensor rests against an inside of the partition or partition such that a sensor surface is formed by the outside of the partition or partition.
Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Sensor geschützt an der Innenseite einer Trennscheibe, beispielsweise der Scheibe einer Türe, oder einer Trennwand angeordnet werden. Die Mittel zum Unterbrechen eines Wasserfilms sind dann auf der Außenseite der Trennscheibe oder Trennwand, die ja die Sensoroberfläche bildet, angeordnet. Auf diese Weise ist für die Anordnung des Sensors kein Loch in der Trennscheibe oder Trennwand notwendig und die Trennscheibe oder Trennwand kann auf diese Weise robuster gegen Vandalismus und beispielsweise auch völlig problemlos wasserdicht ausgeführt werden. In this way, the sensor according to the invention can be arranged protected on the inside of a cutting disc, for example the disc of a door, or a partition wall. The means for interrupting a water film are then arranged on the outside of the partition or partition, which forms the sensor surface yes. In this way, no hole in the blade or partition wall is necessary for the arrangement of the sensor and the blade or partition can be performed in this way robust against vandalism and, for example, completely trouble-free waterproof.
In Weiterbildung der Erfindung bilden die erste Elektrode und die zweite Elektrode neben der ersten Sensoroberfläche eine zweite Sensoroberfläche oder die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind hinter der zweiten Sensoroberfläche angeordnet, wobei die zweite Sensoroberfläche parallel und gegenüber der Außenseite der Trennscheibe oder der Trennwand angeordnet ist, die die erste Sensoroberfläche bildet. In a development of the invention, the first electrode and the second electrode form a second sensor surface next to the first sensor surface, or the first electrode and the second electrode are arranged behind the second sensor surface, wherein the second sensor surface is parallel and is arranged opposite to the outside of the cutting disc or the partition which forms the first sensor surface.
Auf diese Weise kann ein von zwei Seiten her betätigbarer Sensor bereitgestellt werden. Auf beiden Sensoroberflächen sind dann Mittel zum Unterbrechen eines Wasserfilms angeordnet. Die erfindungsgemäße Anordnung kann in besonders vorteilhafter Weise für die Betätigung von fremdkraftbetriebenen Türen eingesetzt werden. Die Türe kann dann sowohl von ihrer Außenseite als auch von der Innenseite her betätigt werden, ohne dass in der Türe selbst ein Loch für die Anordnung des Sensors vorgesehen sein muss. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Sensor an einer beliebigen Stelle auf die Trennwand oder Trennscheibe der Türe aufgeklebt werden. In this way, a sensor operable from two sides can be provided. On both sensor surfaces then means for interrupting a water film are arranged. The arrangement according to the invention can be used in a particularly advantageous manner for the actuation of power-operated doors. The door can then be actuated both from its outside and from the inside, without having to provide a hole for the arrangement of the sensor in the door itself. Rather, the sensor according to the invention can be glued at an arbitrary position on the partition or partition of the door.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen, dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise miteinander kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen: Further features and advantages of the invention will become apparent from the claims and the following description of preferred embodiments of the invention in conjunction with the drawings. Individual features of the different, illustrated and described embodiments can be combined with one another in an arbitrary manner without exceeding the scope of the invention. In the drawings show:
Die schematische Darstellung der
Im Bereich der zweiten Elektrode
Anhand der Darstellung der
Der Ring
Auf der Innenseite des Rings ist eine geschwungene Oberfläche des leistenförmigen Vorsprungs vorgesehen. Es ist auch zu erkennen, dass der leistenförmige Vorsprung des Rings
Die Auswerteeinheit weist einen Operationsverstärker
Ist kein Körperteil an den Sensor
Das an der ersten Elektrode
Bei Annäherung eines Körperteils tritt dadurch gegenüber dem Zustand ohne ein angenähertes Körperteil eine Differenz oder eine Abweichung zwischen den Spannungen an der ersten Elektrode
Der Ring
Wäre ein solcher durchgehender Wasserfilm auf der Sensoroberfläche
Wird hingegen der Wasserfilm durch den Ring
Wird, wie dies in
Darüber hinaus bildet der erste Abschnitt
Die Kapazität C3 und die Kapazität C4 sowie auch die Kapazität C6 sind nun so bemessen, dass bei Vorhandensein eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche
Die Darstellung der
Mit der Bezugsziffer
An den starren Schaltungsträger
Die Darstellung der
Die Darstellungen der
Mittel zum Unterbrechen eines Wasserfilms auf der Sensoroberfläche sind mittels eines Rings
Die gegenüberliegende Unterseite der Schicht
Die Darstellung der
Der Sensor
Die erste Sensoroberfläche
Der Sensor
Selbstverständlich kann anstelle der Scheiben
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