-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auswerteschaltung für einen Sensor sowie ein Sensorsystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Auswertschaltung für einen kapazitiven Sensor sowie ein Sensorsystem mit einem kapazitiven Sensor.
-
Stand der Technik
-
Sensoren können beispielsweise dazu eingesetzt werden, um ein zu einer physikalischen Größe korrespondierendes Ausgangssignal bereitzustellen. Als Ausgangsgröße kann zum Beispiel ein zu der überwachten physikalischen Größe korrespondierendes Spannungssignal bereitgestellt werden. Im Zuge der fortschreitenden Entwicklung werden zunehmend Sensoren mit mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) eingesetzt.
-
Die Druckschrift
DE 10 2012 200 929 B4 beschreibt beispielsweise einen mikromechanischen Beschleunigungssensor sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren.
-
Zur Erfassung einer Sensorgröße, wie beispielsweise einer Beschleunigung, kann zum Beispiel eine Kapazitätsänderung innerhalb des Sensors detektiert werden. Beispielsweise kann eine Spannungsänderung in einem Knotenpunkt zwischen zwei kapazitiven Elementen überwacht werden, um hieraus auf den Sensorwert zu schließen. Hierzu kann insbesondere an dem Knotenpunkt eine Auswerteschaltung angeschlossen werden, welche ein zu der Kapazitätsänderung und somit zur Spannungsänderung korrespondierendes Ausgangssignal bereitstellt.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Auswerteschaltung für einen Sensor sowie ein Sensorsystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
-
Demgemäß ist vorgesehen:
-
Eine Auswerteschaltung für einen kapazitiven Sensor mit einem Eingangsanschluss, einer Verstärkerstufe und einem Integrator. Der Eingangsanschluss ist dazu ausgelegt, mit einem Ausgangsanschluss des kapazitiven Sensors elektrisch gekoppelt zu werden. Die Verstärkerstufe ist mit dem Eingangsanschluss elektrisch gekoppelt. Ferner ist die Verstärkerstufe dazu ausgelegt, einen Ausgangsstrom bereitzustellen, der zu einer elektrischen Spannung am Eingangsanschluss korrespondiert. Der Integrator umfasst einem Operationsverstärker. Dabei ist der Integrator dazu ausgelegt, den Ausgangsstrom der Verstärkerstufe über einem vorbestimmten Zeitraum zu integrieren. Ferner ist der Integrator dazu ausgelegt eine elektrische Ausgangsspannung bereitzustellen, die zu dem integrierten Strom korrespondiert.
-
Weiterhin ist vorgesehen:
-
Ein Sensorsystem mit einem kapazitiven Sensor und einer erfindungsgemäßen Auswerteschaltung. Der Sensor ist hierbei dazu ausgelegt, eine zu einer Sensorgröße korrespondierende elektrische Spannung bereitzustellen.
-
Vorteile der Erfindung
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Aufbereitung eines von einem Sensor bereitgestellten Signals für die Weiterverarbeitung eine entscheidende Bedeutung zukommt. Die in der Regel relativ schwachen Signale des Sensors müssen hierbei einerseits möglichst rauscharm mit ausreichender Bandbreite und ohne weitere Beeinflussungen verstärkt werden. Darüber hinaus ist es wünschenswert, als Ausgangssignal ein Signal mit ausreichender Ausgangsleistung in einer Form bereitzustellen, welche für die Weiterverarbeitung geeignet ist. Hierzu wird in der Regel an den Sensoranschluss eines Sensors eine entsprechende Auswerteschaltung angeschlossen.
-
Es ist nun eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Auswerteschaltung für einen Sensor, insbesondere einen Kapazitätssensor bereitzustellen, welcher die oben genannten Anforderungen erfüllt und als Ausgangssignal ein entsprechendes Signal bereitstellt. Hierbei soll die von dem Sensor bereitgestellte Ausgangsgröße einerseits möglichst rauscharm und ohne oder zumindest mit möglichst geringen Beeinflussungen verstärkt werden. Darüber hinaus soll als Ausgangssignal ein Signal bereitgestellt werden können, welches sowohl in Leistung als auch in Signalform, d. h. Strom bzw. Spannung den Anforderungen für eine gewünschte Weiterverarbeitung entsprechen kann.
-
Gerade Sensoren bzw. Sensorsystem mit Sensorkomponenten auf Basis von mikroelektronischen Systemen stellen in der Regel zunächst ein Sensorsignal bereit, welches verstärkt und aufbereitet werden muss. So können beispielsweise Beschleunigungen durch ein Sensorelement erfasst werden, bei welchem das Sensorelement ein Massenelement zwischen zwei kapazitiven Elementen umfasst. Durch eine einwirkende Beschleunigung kann dieses Massenelement ausgelenkt werden, sodass sich die Kapazitäten der kapazitiven Elemente entsprechend verändern. Hierdurch ändert sich auch eine elektrische Spannung an einem Knotenpunkt der Serienschaltung dieser beiden kapazitiven Elemente. Durch eine entsprechende Auswerteschaltung kann diese Spannungsänderung erfasst und aufbereitet werden, um ein hierzu korrespondierendes Ausgangssignal bereitzustellen.
-
Konventionelle Auswerteschaltung können hierbei bezüglich ihrer Rauscheigenschaften und/oder ihres Frequenzganges gegebenenfalls eingeschränkt sein. Es ist daher wünschenswert, eine optimierte Auswerteschaltung für derartige Sensorelemente zu schaffen.
-
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, ein von einem Sensor bereitgestelltes Signal, insbesondere eine elektrische Spannung zunächst mittels einer Verstärkerstufe, insbesondere einer Verstärkerstufe mit einem Transkonduktanzverstärker, in einen hierzu korrespondierenden elektrischen Strom zu konvertieren. Dieser elektrische Strom kann daraufhin in einem nachgeschalteten Integrator mit Operationsverstärker aufintegriert werden. Hierdurch liefert der Integrator ein Ausgangssignal, welches einer Stromsumme des von dem Transkonduktanzverstärker bereitgestellten elektrischen Stroms über eine vorgegebene Integrationszeit entspricht.
-
Als Transkonduktanzverstärker kann hierbei grundsätzlich zunächst jegliche Art von Schaltungsanordnung verstanden werden, welche aus einer elektrischen Eingangsspannung einen zu dieser elektrischen Eingangsspannung korrespondierenden elektrischen Ausgangsstrom liefert.
-
Als Integrator wird eine Schaltungsanordnung angesehen, welche den von der Verstärkerstufe ausgegebenen Strom kontinuierlich, insbesondere über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg, aufsummiert bzw. auf integriert und ein hierzu korrespondierendes Signal, beispielsweise eine zu der Summe bzw. dem Integral korrespondierende elektrische Spannung ausgibt. Zum Ende eines Summation- oder Integrationszeitraumes kann das entsprechende Ausgangssignal konstant weiter ausgegeben werden. Hierbei kann dieses konstante Ausgangssignal für eine weitere vorgegebene Zeitspanne konstant ausgegeben werden. Anschließend kann ein neuer Summation- oder Integrationszeitabschnitt ausgeführt werden. Hierbei kann gegebenenfalls zu Beginn dieses neuen Summation- oder Integrationsabschnittes gegebenenfalls der vorherige aufintegrierte Wert zurückgesetzt werden. Alternativ kann auch der vorherige aufintegrierte Wert beibehalten und als Startwerte für die nächste Summation bzw. Integration herangezogen werden. Mit anderen Worten, der Integrator der Auswerteschaltung wird nicht nur durch einen Kondensator realisiert, der durch den Ausgangsstrom des Transkonduktanzverstärker aufgeladen wird, sondern durch eine elektronische Schaltung, insbesondere eine Schaltung mit einem Operationsverstärker. Der Integrator umfasst somit mindestens einen Operationsverstärker und ggf. weitere Komponenten. Bei einer solchen Schaltungsanordnung kann beispielsweise ein Kondensator zwischen einem Eingangsanschluss eines solchen Operationsverstärkers und dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärker vorgesehen sein. Eine solche Anordnung des Integrators mit Operationsverstärkers kann das Rauschen reduzieren, so dass eine deutlich rauschärmere Verstärkung erreicht werden kann.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann die Verstärkerstufe eine zweistufige Verstärkereinrichtung mit einem Eingangsverstärker und einem nachgeschalteten Transkonduktanzverstärker umfassen. Dadurch kann ein Offset der Verstärkerstufe kompensiert werden ohne hierzu zwingend Koppelkondensatoren oder ähnliches vorsehen zu müssen, Dies wirkt sich vorteilhaft auf das Rauschverhalten aus.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann der Transkonduktanzverstärker der Verstärkerstufe und/oder der Integrator dazu ausgelegt sein, mit korrelierter Doppelabtastung (englisch Correlated Double Samling, CDS) betrieben zu werden. Mittels einer solchen korrelierten Doppelabtastung kann beispielsweise ein unerwünschter Offset kompensiert werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Auswerteschaltung eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgelegt sein, periodisch nacheinander in der Auswerteschaltung mehrere Phasen einzustellen. Insbesondere kann in der Auswerteschaltung periodisch mindestens eine Integrationsphase und eine Auslesephase eingestellt werden. Somit können zunächst während der Integrationsphase der von der Verstärkerstufe ausgegebene elektrische Strom für die Zeitdauer der Integrationsphase aufsummiert bzw. integriert werden. Daraufhin kann das Resultat am Ende dieser Integrationsphase für die Zeitdauer der Auslesephase bereitgestellt werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Auswerteschaltung dazu ausgelegt, in der Integrationsphase den Ausgangsstrom der Verstärkerstufe zu integrieren. Nach Abschluss der Integrationsphase kann ein zu dem auf integrierten Strom korrespondierendes Ausgangssignal bereitgestellt werden. Daraufhin kann vor Beginn einer weiteren Integrationsphase der Wert der vorherigen Integrationsphase zurückgesetzt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass die darauffolgende Integrationsphase als Startwerte den Wert der vorherigen Integrationsphase verwendet.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Auswerteschaltung dazu ausgelegt, in der Auslesephase eine Ausgangsspannung bereitzustellen, die zu dem integrierten Strom am Ende der voraufgegangenen Integrationsphase korrespondiert. Entsprechend steht während dieser Auslesephase ein konstanter Wert zur Verfügung, der dem auf integrierten Strom am Ende der Integrationsphase entspricht.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Auswerteschaltung ein Abtast-Halte-Glied (engl. Sample-and-Hold, S&H). Dieses Abtast-Halte Glied kann dazu ausgelegt sein, die von dem Integrator bereitgestellte elektrische Spannung zu vorbestimmten Zeitpunkten abzutasten und ein zu der abgetasteten Spannung korrespondierendes Ausgangssignal bereitzustellen. Entsprechend steht somit der durch das Abtast-Halte-Glied abgetastete Wert als Auslesewert für einen vorgegebenen Zeitraum konstant zur Verfügung.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, vor der Integrationsphase jeweils eine Rücksetzphase einzustellen. In dieser Rücksetzphase kann die Verstärkerstufe eingangsseitig mit einem Bezugspotential gekoppelt werden. Auf diese Weise kann eine Art Initialisierung ausgeführt werden, um gegebenenfalls ein vorhandenes Offset o. ä. zu kompensieren oder die bis zu diesem Zeitpunkt integrierten Werte zurückzusetzen.
-
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines Sensorsystems mit einer Auswerteschaltung gemäß einer Ausführungsform;
- 2: ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Integration- und Auslesezeiten gemäß einer Ausführungsform;
- 3: eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines Sensorsystems mit einer Auswerteschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
- 4: eine schematische Darstellung eines exemplarischen Schaltbilds einer Auswerteschaltung für ein Sensorsystem gemäß einer Ausführungsform.
-
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
-
Beschreibung von Ausführungsformen
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines Sensorsystems gemäß einer Ausführungsform. Das Sensorsystem umfasst einen Sensor 2 sowie eine an den Sensor 2 angeschlossene Auswerteschaltung 1. Bei dem Sensor 2 kann es sich beispielsweise um einen Beschleunigungssensor handeln. Hierbei kann beispielsweise eine Serienschaltung aus zwei kapazitiven Elementen C1 und C2 derart ausgeführt sein, dass ein Massenelement an einem Knotenpunkt K zwischen den beiden kapazitiven Elementen C1 und C2 beim Einwirken einer Beschleunigung ausgelenkt wird und sich hierdurch die Kapazitäten der kapazitiven Elemente C1 und C2 verändern. Entsprechend verändert sich auch das Potenzial an dem Knotenpunkt K. Diese Spannungsänderung am Knotenpunkt K kann durch die angeschlossene Auswerteschaltung 1 erfasst werden und ein hierzu korrespondierendes Ausgangssignal generiert werden. Der Sensor 2 kann beispielsweise mittels eines mikroelektromechanischen Systems (MEMS) realisiert werden. Neben Beschleunigungssensoren sind dabei grundsätzlich auch beliebige andere Sensoren möglich, welche nach einem analogen kapazitiven Sensorprinzip arbeiten.
-
Hierzu kann ein mit dem Knotenpunkt K elektrisch gekoppelter Sensoranschluss S mit einem Eingangsanschluss E der Auswerteschaltung 1 elektrisch gekoppelt werden. Beispielsweise kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Sensoranschluss S und dem Eingangsanschluss E hergestellt werden. Somit liegt an dem Eingangsanschluss E der Auswerteschaltung 1 eine elektrische Spannung an, die der Spannung am Knotenpunkt K zwischen beiden kapazitiven Elementen C1 und C1 entspricht.
-
Die am Eingangsanschluss E anliegende elektrische Spannung kann einer Verstärkerstufe 10 zugeführt werden. Gegebenenfalls kann ein optionales Element, beispielsweise ein Kondensator zwischen dem Eingangsanschluss E und der Verstärkerstufe 10 vorgesehen sein.
-
Die Verstärkerstufe 10 generiert einen elektrischen Ausgangsstrom, der zu der elektrischen Spannung am Eingang der Verstärkerstufe 10 und somit der elektrischen Spannung am Eingangsanschluss E korrespondiert. Beispielsweise kann die Verstärkerstufe 10 hierzu einen Transkonduktanzverstärker o.ä. umfassen. Dieser elektrische Strom wird an einem Ausgang der Verstärkerstufe 10 bereitgestellt.
-
Der Ausgangsstrom der Verstärkerstufe 10 wird einem Integrator 20 zugeführt. Dieser Integrator 20 integriert bzw. summiert den von der Verstärkerstufe 10 ausgegebenen elektrischen Strom und gibt ein zu dem Integral bzw. der Summe korrespondierendes Ausgangssignal aus. Insbesondere kann hierzu ein Integrator 20 mit einem Operationsverstärker o.ä. vorgesehen sein. Bei diesem Ausgangssignal kann es sich beispielsweise um eine elektrische Spannung handeln, deren Höhe zu der Summe bzw. dem Integral des eingangsseitig bereitgestellten elektrischen Stromes korrespondiert. Dieses Ausgangssignal des Integrators 20 kann an einem Ausgangsanschluss Ader Auswerteschaltung 1 bereitgestellt werden.
-
Der Betrieb der Auswerteschaltung 1 kann in mindestens zwei Phasen unterteilt werden. In einer ersten Phase kann der Integrator 20 den von der Verstärkerstufe 10 bereits der Ausgangsstrom integrieren. In einer zweiten Phase kann diese Integration gestoppt bzw. unterbrochen werden und ein Ausgangssignal bereitgestellt werden, welches dem Ergebnis der Integration bis zu diesem Zeitpunkt entspricht. Hierzu kann zwischen der Verstärkerstufe 10 und dem Integrator 20 ein Schalter S2 vorgesehen sein. Dieser Schalter S2 kann während der Integrationsphase geschlossen werden, um den Ausgang der Verstärkerstufe 10 mit dem Eingang des Integrators 20 zu verbinden. Während der Ausgabephase wird dieser Schalter S2 geöffnet, sodass keine weitere Integration eines Stromes erfolgt und am Ausgang des Integrator 20 ein konstanter Wert ausgegeben wird. Während dieser Ausgabephase, in der der Schalter S2 geöffnet ist, wird ein weiterer Schalter S1 geschlossen, der zwischen dem Ausgang der Verstärkerstufe 10 und beispielsweise dem Bezugspotenzial angeordnet ist. Somit kann der von der Verstärkerstufe 10 ausgegebenen elektrischen Strom in der Zeit der Ausgabephase über diesen Schalter S1 abfließen.
-
2 zeigt ein Zeitdiagramm der Integration- und Auslesezeiten zur Veranschaulichung der Abläufe in der zuvor beschriebenen Anordnung mit der Auswerteschaltung 1. In einem ersten Zeitabschnitt II der Integrationsphase ist der Schalter S2 zwischen dem Ausgang der Verstärkerstufe 10 und dem Eingang des Integrators 20 geschlossen, sodass der von der Verstärkerstufe 10 ausgegebene elektrische Strom durch den Integrator 20 aufsummiert bzw. integriert wird. Der Schalter S1 ist hierbei geöffnet. In der sich anschließenden Ausgabephase in Zeitabschnitt I ist der Schalter S2 geöffnet und der Schalter S1 geschlossen. Somit erfolgt in diesem Zeitabschnitt I keine weitere Integration des von der Verstärkerstufe 10 ausgegebenen elektrischen Stroms, sodass am Ausgang des Integrators 20 ein konstantes Signal ausgegeben wird. Somit ergibt sich entsprechend der elektrischen Spannung U_in am Eingangsanschluss E der Auswerteschaltung 1 ein Signalverlauf U_out am Ausganganschluss A der Auswerteschaltung 1. Der Wechsel zwischen Integrationsphase und Ausgabephase kann beispielsweise periodisch mit einer Periodendauer T erfolgen. Hierbei kann zum Beispiel jeweils für eine halbe Periodendauer T/2 eine Integration erfolgen und für die restliche halbe Periodendauer T/2 eine Ausgabephase. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Verhältnisse zwischen Integrationsphase und Ausgabephase möglich.
-
Wie in 2 dargestellt, erfolgt zu Beginn der Integration bzw. zwischen den einzelnen Integrationsphasen I kein Rücksetzen des Integrationswertes. Mit anderen Worten, die Integration summiert das Eingangssignal zu dem Endwert der voraufgegangenen Integration hinzu. Gegebenenfalls kann jedoch ein Rücksetzen des Integrationswerts vorgesehen sein. Beispielsweise kann durch ein solches Rücksetzen verhindert werden, dass der Integrationswert einen maximal möglichen Wert erreicht und daraufhin keine weitere Summation/Integration mehr möglich ist.
-
3 zeigt eine schematische Darstellung des Blockschaubilds eines Sensorsystems mit einer Auswerteschaltung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Für diese Ausführungsform gelten grundsätzlich alle bereits zuvor gemachten Ausführungen. Die Ausführungsform gemäß 3 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform gemäß 1 insbesondere dadurch, dass dem Integrator 20 ferner ein Abtast-Halte-Glied 30 nachgeschaltet ist. Dieses Abtast-Halte-Glied 30 erfasst den Ausgabewert des Integrators 20 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt bzw. zu vorgegebenen Zeitpunkten und stellt daraufhin ein konstantes Ausgabesignal bereit, welches dem eingangsseitig empfangenen Wert entspricht.
-
Darüber hinaus können die einzelnen Komponenten, wie Verstärkerstufe 10, Integrator 20 sowie gegebenenfalls auch das Abtast-Halte-Glied 30, als Komponenten mit einer korrelierter Doppelabtastung (engl. Correlated Double Sampling, CDS) ausgeführt sein. Hierbei erfolgt in einer ersten Phase eine Verarbeitung des Eingangssignals und eine Ausgabe des entsprechenden Ausgangssignals durch die jeweilige Komponente. In einer weiteren Phase kann das invertierte Ausgangssignal an den Eingang zurückgeführt werden. Durch diese Rückführung des Ausgangssignals auf die Eingangsseite kann zum Beispiel ein Offset des Eingangssignals kompensiert werden. Dieser Vorgang kann regelmäßig, beispielsweise periodisch ausgeführt werden.
-
4 schließlich zeigt eine schematische Darstellung eines exemplarischen Schaltbildes für ein Sensorsystem mit einer Auswerteschaltung 1 gemäß einer Ausführungsform. Auch hierbei gelten grundsätzlich alle Ausführungen in Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsbeispielen.
-
Die Verstärkerstufe 10 ist in dieser Ausführungsform exemplarisch als vorgeschalteter Spannungsverstärker 11 mit einem nachgeschaltetem Transkonduktanzverstärker 12 zur Konvertierung der Ausgangsspannung von dem Spannungsverstärker 11 in einen korrespondierenden elektrischen Strom ausgeführt.
-
Zwischen dem Eingangsanschluss E und der Verstärkerstufe 10, sowie zwischen den anderen Komponenten der Auswerteschaltung 1 können jeweils Koppelkondensatoren C_k vorgesehen sein. Die Werte der Koppelkondensatoren C_k zwischen einzelnen Stufen können dabei je nach Ausführung individuell gewählt werden.
-
Die Verstärkerstufe 10 ist in dieser Ausführungsform beispielsweise als Spannungsverstärker 11 mit nachgeschaltetem Transkonduktanzverstärker 12 zur Strom-Spannung-Wandlung ausgeführt.
-
Die Auswerteschaltung 1 dieser Ausführungsform kann beispielsweise in drei Phasen betrieben werden. In einer ersten Rücksetzphase können die einzelnen Komponenten zurückgesetzt bzw. initialisiert werden. In einer sich daraufhin anschließenden Mess- und Integrationsphase erfolgt die zuvor beschriebene Integration des von der Verstärkerstufe 10 ausgegebenen elektrischen Stroms. Schließlich erfolgt in der Auslesephase 3 die Ausgabe eines konstanten Signalwerts der dem Wert am Ende der Integrationsphase entspricht. Dieser Wert kann in der Auslesephase 3 von dem Abtast-Halte-Glied 30 abgeholt, d.h. empfangen, werden und anschließend am Ausgang des Abtast-Halte-Glieds 30 als Ausgabewert bereitgestellt werden.
-
Die Schaltzeiten der einzelnen Schaltelemente sind durch die an den jeweiligen Schaltelementen dargestellten Bezeichnungen ϕ1 für das erste Zeitintervall der Rücksetzphase, ϕ2 für das zweite Zeitintervall der Integrationsphase sowie ϕ3 für die Auslesephase dargestellt. Entsprechend bezeichnet beispielsweise ϕ12 ein Schalten während der Rücksetzphase und der Integrationsphase. Nachgeschaltete Bezeichnungen wie „d“ oder „dd“ stehen hierbei für Verzögerungen in der Schaltfolge.
-
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Auswerteschaltung für einen kapazitiven Sensor sowie ein Sensorsystem mit einer solchen Auswerteschaltung. Die Auswerteschaltung umfasst eine vorzugsweise zweistufige Verstärkerstufe mit einem Transkonduktanzverstärker zur Konvertierung eines Spannungssignals von dem Sensor in einen elektrischen Strom sowie eine nachgeschaltete Integration des elektrischen Stroms von der Verstärkerstufe.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012200929 B4 [0003]
