DE19733360A1 - Circuit to detect presence of electrically conductive substances, e.g. rain - Google Patents
Circuit to detect presence of electrically conductive substances, e.g. rainInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Nachweis elektrisch leitfähiger Substanzen ge mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 7.The invention relates to a circuit arrangement for the detection of electrically conductive substances according to the preamble of claim 1 and Claim 7.
Zur Detektion von elektrisch leitenden Substanzen, z. B. von elektrisch leitenden Flüssigkeiten sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. So wird z. B. in der EP 0 411 229 ein kapazitiver Feuchtefühler beschrieben, bei welchem eine feuch teempfindliche Metalloxidschicht das Dielektrikum eines Kondensators bildet, dessen Kapazität feuch teabhängig ist.For the detection of electrically conductive substances, e.g. B. of electrically conductive liquids various methods and devices known. So z. B. in EP 0 411 229 a capacitive Humidity sensor described, in which a damp sensitive metal oxide layer the dielectric a capacitor forms, the capacity of which is moist is dependent.
Aus der DE 195 24 943 ist ein Feuchtesensor be kannt, dessen Sensorelement aus elektrisch leiten den Widerstandsschichten besteht. Die kammartig ausgebildeten Widerstandsschichten sind derartig zueinander angeordnet, daß zwischen den Zinken der Kämme Spalten geringer Breite ausgebildet sind, die als Sensorfläche für auftreffende Wassertrop fen dienen.From DE 195 24 943 a moisture sensor is be knows whose sensor element is electrically conductive the resistance layers. The comb-like trained resistance layers are such arranged to each other that between the tines Combs are formed narrow widths that as a sensor surface for incoming water droplets serve.
Diesen vorgenannten Sensoranordnungen ist gemein sam, daß Anschlußdrähte zwischen den feuchteemp findlichen Sensorteilen und einer Auswerteeinrich tung erforderlich sind, um das infolge der Feuch tebelegung veränderte Sensorsignal zu registrie ren. Diese Zuleitungen verteuern und komplizieren die Herstellung derartiger Feuchtesensoren, da diese, wie z. B. die Sensorelemente bei den wider standsempfindlichen Feuchtesensoren, als Film auf der Windschutzscheibe aufgebracht werden.These aforementioned sensor arrangements are common sam that connecting wires between the humid sensitive sensor parts and an evaluation unit tion are required to avoid the damp Assignment of changed sensor signal ren. These supply lines expensive and complicated the production of such moisture sensors because these, such as B. the sensor elements in the reflected level sensitive humidity sensors, as a film the windshield.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Nachweis von elektrisch leitfähi gen Substanzen zu schaffen, die einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und die insbesondere keine elektrischen Zuleitungen zur Weiterleitung des Sensorsignals aufweist.The object of the present invention is a Device for the detection of electrically conductive to create substances that are simple has constructive structure and in particular no electrical leads for transmission of the sensor signal.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkma len des Patentanspruchs 1 und mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.This object is achieved with the Merkma len of claim 1 and with the features of claim 7 solved.
Die Schaltungsanordnung weist erfindungsgemäß ei nen als passiven Transponder auf einem Isolier stoffträger angeordneten Schwingkreis auf, der ei ne Spulenanordnung, ein Widerstandselement und ei ne Kondensatoranordnung umfaßt. Hierbei besteht die Spulenanordnung aus einer vorzugsweise spiral förmigen, flach auf einem Isolierstoffträger an liegenden und mehrere parallel zueinander in Spi ralen verlaufende Spulenwicklungen. Die Kondensa toranordnung ist durch beiderseits auf dem als dielektrische Schicht ausgebildeten Isolierstoff träger anliegende und jeweils einerseits endseitig mit den Spulenanschlüssen verbundene Einzelelek troden bzw. als Gegenelektrode hierzu wirkende Flächenelektrode ausgebildet. Bei Benetzung der Spulenwicklungen mit leitfähigen Substanzen, ins besondere mit leitfähigen Flüssigkeiten, ändert sich sowohl der Widerstandswert des Gesamtwider standes und damit die Dämpfungskonstante τ1 als auch der effektive Induktionswert der Spule und damit die Eigenfrequenz ω1 des Schwingkreises um einen Wert Δω1. Mittels einer Transponder-Sender- Empfänger-Einrichtung wird der Transponder akti viert und sendet ein zeitabhängiges elektromagne tisches Signal aus, welches von der Transponder- Sender-Empfänger-Einrichtung empfangen und von ei ner Auswerteeinrichtung auswertbar ist. Zum Nach weis einer Belegung der Sensorfläche mit leitfähi gen Substanzen wird hierzu entweder die Änderung der Dämpfungskonstanten Δτ1 oder die Änderung der Eigenfrequenz Δω1 allein oder Δτ1 und Δω1 in Kombi nation ausgewertet. So steigt z. B. bei vollstän diger Belegung des Spulenkörpers mit leitfähigen Substanzen die Eigenfrequenz Δω1 an und die Dämp fungskonstante nimmt zu. Weitere die Erfindung weiterbildende vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben. The circuit arrangement has according to the invention egg NEN as a passive transponder on an insulating material carrier arranged resonant circuit, which comprises a coil arrangement, a resistance element and a capacitor arrangement. Here, the coil arrangement consists of a preferably spiral-shaped, flat on an insulating support and several coil windings running parallel to one another in spirals. The capacitor arrangement is formed on both sides on the insulating material formed as a dielectric layer carrier and on the one hand at the end connected to the coil connections individual electrodes or as a counterelectrode acting surface electrode. When wetting the coil windings with conductive substances, in particular with conductive liquids, both the resistance value of the total resistance and thus the damping constant τ 1 as well as the effective induction value of the coil and thus the natural frequency ω 1 of the resonant circuit change by a value Δω 1 . The transponder is activated by means of a transponder transceiver device and transmits a time-dependent electromagnetic signal which is received by the transponder transceiver device and can be evaluated by an evaluation device. To prove an occupancy of the sensor surface with conductive substances, either the change in the damping constant Δτ 1 or the change in the natural frequency Δω 1 alone or Δτ 1 and Δω 1 in combination is evaluated. So z. B. with full occupancy of the coil body with conductive substances, the natural frequency Δω 1 and the damping constant increases. Further advantageous features further developing the invention are specified in subclaims 2 to 6.
Der in Anspruch 7 angegebene Transponder ist eben falls als passiver Schwingkreis ausgebildet und weist mindestens eine Spulenanordnung, eine Kon densatoranordnung und ein Widerstandselement auf. Die Kondensatoranordnung ist wie im vorgenannten Ausführungsbeispiel durch auf einem Isolierstoff träger anliegende Flächenelektroden gebildet. Das Widerstandselement besteht aus mindestens zwei elektrisch leitenden und benachbart zueinander an geordneten Sensorelektroden, wobei deren elektri scher Widerstandswert durch zwischen den Sensore lektroden brückende Kontaktierung mit leitfähigen nachzuweisenden Substanzen verändert wird. Hierbei ändert sich nur der Gesamtwiderstand und die Dämp fungskonstante τ2 des Schwingkreises. Die Eigenfre quenz ω2 des Schwingkreises ändert sich nicht, da die Spulenwicklungen nicht mit leitfähigen Sub stanzen belegt werden. Mittels eines Transponder- Sender-Empfängers wird die Schaltungsanordnung ak tiviert und gibt entsprechend der Sensorfeldbele gung mit leitfähigen Substanzen ein zeitabhängiges elektromagnetisches Signal ab, welches von der Transponder-Sender-Empfängereinrichtung empfangen wird und an eine Auswerteeinrichtung zur Analyse des Transpondersignals übermittelbar ist. Durch Bestimmung der Änderung Δτ2 der Dämpfungskonstante τ2 kann das Maß der Belegung der Sensorfläche mit leitfähigen Substanzen bestimmt werden. Auch bei diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel be steht ein entscheidender Vorteil darin, daß auf Zuleitungen zwischen Sensorelement und Auswerte einrichtung vollständig verzichtet werden kann. The transponder specified in claim 7 is also designed as a passive resonant circuit and has at least one coil arrangement, a capacitor arrangement and a resistor element. As in the aforementioned exemplary embodiment, the capacitor arrangement is formed by surface electrodes resting on an insulating material. The resistance element consists of at least two electrically conductive sensor electrodes arranged adjacent to one another, the electrical resistance value of which is changed by contacting electrodes with conductive substances to be detected, bridging between the sensors. Here only the total resistance and the damping constant τ 2 of the resonant circuit change. The eigenfrequency ω 2 of the resonant circuit does not change, since the coil windings are not occupied with conductive substances. The circuit arrangement is activated by means of a transponder transceiver and emits a time-dependent electromagnetic signal in accordance with the sensor field assignment with conductive substances, which is received by the transponder transceiver device and can be transmitted to an evaluation device for analyzing the transponder signal. By determining the change Δτ 2 in the damping constant τ 2 , the degree of coverage of the sensor surface with conductive substances can be determined. In this exemplary embodiment according to the invention, too, there is a decisive advantage in that supply lines between the sensor element and the evaluation device can be completely dispensed with.
Da bei der Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 7 die Eigenfrequenz ω2 des Transponderschwingkreises beim Nachweis von leitfähigen Substanzen sich nicht ändert, sind mehrere jeweils unterschiedli che Eigenfrequenzen aufweisende Transponder gleichzeitig einsetzbar. Hierdurch kann vorteil haft der ortsabhängige Nachweis von z. B. elek trisch leitfähigen Flüssigkeiten auf einem Glas substrat, z. B. von Regenwasser auf einer Wind schutzscheibe eines Kraftfahrzeuges, erfolgen, was den Zuverlässigkeitsgrad eines Feuchtesensors er höht.Since in the circuit arrangement according to claim 7 the natural frequency ω 2 of the transponder resonant circuit does not change when detecting conductive substances, several transponders each having different natural frequencies can be used simultaneously. This can advantageously the location-dependent detection of z. B. electrically conductive liquids on a glass substrate, for. B. rainwater on a windshield of a motor vehicle, which increases the degree of reliability of a moisture sensor.
Weitere die Erfindung weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen 8 bis 14 angegeben.Further features further developing the invention are specified in subclaims 8 to 14.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, das mit der neuen Schaltungs anordnung auf elektrisch Zuleitungen von dem Sen sorelement zu einer Auswerteeinrichtung verzichtet werden kann.The advantage achieved with the invention is especially in that with the new circuit arrangement on electrical leads from the Sen sorelement dispensed to an evaluation device can be.
Die Erfindung wird anhand in Zeichnungen darge stellter und besonders vorteilhafter Ausführungs beispiele im folgenden näher beschrieben. Es zei gen:The invention is illustrated with reference to drawings posed and particularly advantageous execution examples described in more detail below. It shows gene:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen, auf einem trans parenten Glassubstrat angeordneten Feuch tigkeitssensor in Aufsicht, Fig. 1 a according to the invention, on a glass substrate trans ent arranged Feuch tigkeitssensor in top view,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie A-A' durch ein Glassubstrat mit einem Feuchtigkeitssensor gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA 'by a glass substrate with a humidity sensor according to FIG. 1,
Fig. 3 ein Ersatzschaltbild der in Fig. 1 darge stellten Sensoranordnung, Fig. 3 is an equivalent circuit diagram of the presented in FIG. 1 Darge sensor arrangement,
Fig. 4 einen auf einem transparenten Glas substrat angeordneten Feuchtigkeitssensor nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 4 a on a transparent glass substrate disposed moisture sensor according to a second embodiment,
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Schnitt ebene B-B' des in Fig. 4 dargestellten Feuchtigkeitssensors und Fig. 5 is a sectional view taken along the section plane BB 'of the moisture sensor shown in Fig. 4 and
Fig. 6 ein Ersatzschaltbild der in Fig. 4 darge stellten Sensoranordnung. Fig. 6 is an equivalent circuit diagram of the sensor arrangement shown in Fig. 4 Darge.
In Fig. 1 ist ein Feuchtigkeitssensor 2 zum Nach weis leitfähiger Substanzen 12 dargestellt, wel cher auf einem Isolierstoffträger 3 beidseitig an geordnet ist. Der Sensor 2 besteht im wesentlichen aus einer Spulenanordnung 4, die eine auf dem Iso lierstoffträger 3 flach aufliegende, spiralförmig gewickelte Spule 4 umfaßt. Die Spule 4 weist meh rere Spulenwicklungen 5, 5', 5'', 5''' auf, die im wesentlichen parallel zu den Seitenkanten einer quadratisch ausgebildeten, endseitig mit der inne ren Windung 5''' der Spule 4 verbundenen Spulene lektrode 8 verlaufen. Andernends ist die Spulenan ordnung 4 mit einer benachbart und im wesentlichen parallel zu einem Leiterabschnitt der äußeren Spu lenwindung 5 angeordneten und flächig ausgebilde ten Spulenelektrode 6 verbunden. Den Spulenelek troden 6 und 8 ist eine auf der gegenüberliegenden Trägerfläche 11 des Isolierstoffträgers 3 anlie gende Gegenelektrode 10 zugeordnet (siehe Fig. 2). Die Spulenwindungen 5, 5', 5'', 5''' und die Spulene lektroden 6, 8 sowie die Gegenelektrode 10 bestehen aus einem Metall oder einer Metallegierung, insbe sondere aus einem Metallnitrid, wie z. B. Chromni trid, und werden vorzugsweise mittels eines Dünn schichtherstellungsverfahrens auf den Isolier stoffträger 3 aufgebracht.In Fig. 1, a moisture sensor 2 is shown for after conductive substances 12 , which is arranged on both sides of an insulating substrate 3 . The sensor 2 consists essentially of a coil arrangement 4 , which comprises a flat lying on the Iso lierstoffträger 3 , spirally wound coil 4 . The coil 4 has a plurality of coil windings 5 , 5 ', 5 '', 5 ''' which are essentially parallel to the side edges of a square-shaped coil electrode 8 connected at the end to the inner turn 5 '''of the coil 4 run. On the other hand, the Spulenan arrangement 4 is connected to an adjacent and substantially parallel to a conductor section of the outer coil lenwindung 5 and flatly formed th coil electrode 6 . The Spulenelek electrodes 6 and 8 is assigned to the opposite support surface 11 of the insulating material carrier 3 lying opposite electrode 10 (see FIG. 2). The coil turns 5 , 5 ', 5 '', 5 ''' and the coil electrodes 6 , 8 and the counter electrode 10 consist of a metal or a metal alloy, in particular a special metal nitride, such as. B. Chromni trid, and are preferably applied by means of a thin layer manufacturing process on the insulating material carrier 3 .
Als besonders vorteilhaft hat sich gezeigt, die Spulenelektroden 6 und 8, die Spulenanordnung 4 und die Gegenelektrode 10 mittels des in der P 44 27 627.3 beschriebenen vakuumgestützten Sput terbeschichtungsverfahrens herzustellen.It has been shown to be particularly advantageous to produce the coil electrodes 6 and 8 , the coil arrangement 4 and the counter electrode 10 by means of the vacuum-assisted sputter coating method described in P 44 27 627.3.
Die Spulenanordnung 4 mit den Elektroden 6, 8 sowie der Gegenelektrode 10 mit dem zwischen diesen be findlichen Isolierstoffträger 3 als Dielektrikum bilden einen passiven Schwingkreis 13, dessen Er satzschaltbild in Fig. 3 dargestellt ist. Dieser Schwingkreis besitzt die Eigenfrequenz ω1 und die Dämpfungskonstante τ1. Hierbei wird der unabhängig von einer Bedeckung des Spulenkörpers 4 mit nach zuweisenden elektrisch leitenden Substanzen vor liegende Widerstandswert des Schwingkreises mit dem Ersatzwiderstand 18 repräsentiert. Die Konden satoren 15 bzw. 16 entsprechen den Elektrodenan ordnungen 8 und 10 bzw. 8 und 10 mit der zwischen diesen befindlichen dielektrischen Schicht des Isolierstoffträgers 3. The coil arrangement 4 with the electrodes 6 , 8 and the counterelectrode 10 with the insulating material carrier 3 , which is sensitive between them, form a passive resonant circuit 13 , the circuit diagram of which is shown in FIG. 3. This resonant circuit has the natural frequency ω 1 and the damping constant τ 1 . In this case, the resistance value of the resonant circuit lying before the covering of the coil former 4 with electrically conductive substances to be detected is represented by the equivalent resistor 18 . The capacitors 15 and 16 correspond to the electrode arrangements 8 and 10 or 8 and 10 with the dielectric layer of the insulating material carrier 3 located between them .
Bei Bedeckung der Spule 4 mit elektrisch leitenden Substanzen 2 werden deren einzelne Windungen 5, 5', 5'', 5''', . . . miteinander kurzgeschlossen, wo durch sich sowohl der Induktionswert der Spule 14 als auch der elektrische Widerstand 17 zwischen den Spulenelektroden 6 und 8 ändert. Die Änderung des Widerstandswertes 17 bei Bedeckung ist sowohl von dem spezifischen Widerstandswert der bedecken den Substanz 12 als auch von der jeweils aktuellen Flächengröße der leitenden/brückenden Kontakte zwischen den Spulenwindungen 5, 5', 5'', 5''', . . . ab hängig. Durch die Bedeckung der Spule 4 mit lei tenden Substanzen wird auch die Eigenfrequenz ω1 und die Dämpfungskonstante τ1 des Schwingkreises 13 verändert.When the coil 4 is covered with electrically conductive substances 2 , its individual turns 5 , 5 ', 5 '', 5 ''',. . . short-circuited to each other, where both the induction value of the coil 14 and the electrical resistance 17 between the coil electrodes 6 and 8 change. The change in the resistance value 17 when covered is dependent both on the specific resistance value of the covering substance 12 and on the current area size of the conductive / bridging contacts between the coil turns 5 , 5 ', 5 '', 5 ''',. . . dependent. By covering the coil 4 with conductive substances, the natural frequency ω 1 and the damping constant τ 1 of the resonant circuit 13 are also changed.
Zum Nachweis der Bedeckung des Sensorelementes wird der Schwingkreis 13 mittels elektromagneti scher Strahlung von einem in den Figuren nicht dargestellten Transponder-Sender-Empfänger akti viert und gibt ein entsprechend dem von der Bedec kung abhängigen aktuellen Induktionswert und der zugehörigen Dämpfungskonstante τ1 zeitabhängiges elektromagnetisches Signal ab, welches von dem Transponder-Sender-Empfänger empfangen und weiter verarbeitet wird. Aus dem zeitabhängigen Signal verlauf wird das Ausmaß der Bedeckung des Sensors 2 mit elektrisch leitenden Substanzen ermittelt. Hierzu kann alternativ die Änderung Δω1 der Eigen frequenz ω1 der Schaltungsanordnung 13 allein oder die Änderung Δτ1 der Dämpfungskonstante τ1 allein oder die Kombination aus Δω1 und Δτ1 verwendet wer den. To demonstrate the coverage of the sensor element, the resonant circuit 13 is activated by means of electromagnetic radiation from a transponder transceiver (not shown in the figures) and emits a time-dependent electromagnetic signal corresponding to the current induction value dependent on the coverage and the associated damping constant τ 1 , which is received by the transponder transceiver and processed further. The extent to which sensor 2 is covered with electrically conductive substances is determined from the time-dependent signal. For this purpose, the change Δω 1 of the natural frequency ω 1 of the circuit arrangement 13 alone or the change Δτ 1 of the damping constant τ 1 alone or the combination of Δω 1 and Δτ 1 can be used as an alternative.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Sensor besteht die bedeckungssensitive Fläche aus zwei benachbart zu einander angeordneten, elektrisch leitfähigen Sen sorelektroden 24 und 25, zwischen denen z. B. durch eine auf diesen haftende leitfähige Flüssig keit 32 ein elektrisch leitender Kontakt herstell bar ist. Die Sensorelektroden 24 und 25 weisen je weils eine kammartige Struktur auf, deren Zinken parallel abwechselnd zueinander angeordnet sind. Die Sensorelektroden 24 und 25 sind jeweils auf ihrer den Zinken abgewandten Seite zu einer im we sentlichen quadratischen Flächenelektrode 26 bzw. 27 ausgeformt, welche im Zusammenwirken mit auf der abgewandten Trägerfläche 43 des Isolierstoff trägers 23 anliegenden Gegenelektroden 30 bzw. 31 und dem Dielektrikum 23 zwei Kondensatoren 35 und 36 des zugehörigen, in Fig. 6 dargestellten Schwingkreises 39 bilden. Der Schwingkreis 39 weist im bedeckungsfreien Zustand die Dämpfungs konstante τ2 und die Eigenfrequenz ω2 auf. Die Ge genelektroden 30 und 31 sind jeweils mit dem einen Ende einer spiralförmigen, auf der Trägerfläche 43 angeordneten Spulenanordnung 34 verbunden, wobei die Gegenelektrode 30 über einen Verbindungsleiter 40 mit der äußeren Spulenwindung 33 verbunden ist.In the sensor shown in Fig. 4, the cover-sensitive area consists of two adjacently arranged, electrically conductive sensor electrodes 24 and 25 , between which, for. B. by an adhering to this conductive liquid speed 32 an electrically conductive contact can be produced. The sensor electrodes 24 and 25 each have a comb-like structure, the tines of which are arranged alternately parallel to one another. The sensor electrodes 24 and 25 are each formed on their side facing away from the tines to form a substantially square surface electrode 26 and 27 , which in cooperation with the opposite support surface 43 of the insulating material carrier 23 and counter electrodes 30 and 31 and the dielectric 23 two Capacitors 35 and 36 of the associated resonant circuit 39 shown in FIG. 6 form. The resonant circuit 39 has the damping constant τ 2 and the natural frequency ω 2 in the uncovered state. The counter electrodes 30 and 31 are each connected to one end of a spiral coil arrangement 34 arranged on the support surface 43 , the counter electrode 30 being connected to the outer coil turn 33 via a connecting conductor 40 .
Die Sensorelektroden 24 und 25 sind über das Wi derstandselement 28 dauerhaft miteinander verbun den. Hierdurch wird die Dämpfungskonstante τ2 des Schwingkreises 39 auf einen maximalen, durch den Widerstandswert des Widerstandes 37 festgelegten Wert eingestellt. The sensor electrodes 24 and 25 are permanently connected to each other via the resistor element 28 . As a result, the damping constant τ 2 of the resonant circuit 39 is set to a maximum value determined by the resistance value of the resistor 37 .
Der Schwingkreis 39 stellt einen passiven Trans ponder dar, der von einem in den Figuren nicht dargestellten aktiven Transponder-Sender-Empfänger aktiviert wird. Der Schwingkreis 39 schwingt hier bei entsprechend der durch den Induktionswert der Spulenanordnung 34 mit einer fest vorgegebenen Ei genfrequenz ω2 und einer in Abhängigkeit der durch den variablen Widerstand 38 und dem Widerstand 37 festgelegten Gesamtwiderstand abhängigen Dämp fungskonstante, wobei die Schaltungsanordnung 39 ein zeitabhängiges elektromagnetisches Signal emittiert, welches von dem Transponder-Sender- Empfänger empfangen wird. Mittels der Transponder- Sender-Empfängervorrichtung wird das empfangene Signal z. B. zur Weiterverarbeitung durch eine Auswerteeinrichtung aufbereitet. Da die Eigenfre quenz ω2 des Schwingkreises 39 durch eine leitfä hige Bedeckungsschicht des Sensors 22 nicht beein flußt wird, kann eine Vielzahl von Sensoren mit jeweils unterschiedlichen Eigenfrequenzen gleich zeitig oder nacheinander von einer Transponder- Sender-Empfängervorrichtung abgefragt werden, wo bei die Bedeckung der einzelnen Sensoren mit leit fähigen Substanzen durch Bestimmung der jeweiligen Dämpfungskonstanten allein erfolgt. Hierdurch kann die ortsabhängige Bedeckung eines Isolierstoffträ gers durch Verwendung mehrerer Feuchtesensoren ge mäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ermittelt wer den. The resonant circuit 39 represents a passive trans ponder, which is activated by an active transponder transceiver, not shown in the figures. The oscillating circuit 39 oscillates here in accordance with the ω natural frequency by the inductance value of the coil assembly 34 having a fixed predetermined egg 2 and evaporation constant depending on the by the variable resistor 38 and the resistor 37 determined total resistance dependent Dämp, wherein the circuit arrangement 39 is a time-dependent electromagnetic signal emitted, which is received by the transponder transceiver. By means of the transponder transceiver device, the received signal is, for. B. processed for further processing by an evaluation device. Since the eigenfrequency ω 2 of the resonant circuit 39 is not influenced by a conductive covering layer of the sensor 22 , a large number of sensors, each with different natural frequencies, can be queried simultaneously or in succession by a transponder transceiver device, where the coverage is individual sensors with conductive substances by determining the respective damping constants alone. As a result, the location-dependent coverage of a Isolierstoffträ gers by using several moisture sensors ge according to the second embodiment who determined the.
22nd
Sensor
sensor
33rd
Isolierstoffträger, Dielektrikum
Insulation carrier, dielectric
44th
Spulenanordnung, Spule
Coil arrangement, coil
55
, ,
55
', ',
55
'', '',
55
''' Spulenwicklung
'''Coil winding
66
Spulenelektrode
Coil electrode
77
Wicklungsschluß
Winding short
88th
Spulenelektrode
Coil electrode
99
Trägerfläche
Carrier surface
1010th
Gegenelektrode
Counter electrode
1111
Trägerfläche
Carrier surface
1212th
leitfähige Flüssigkeit
conductive liquid
1313
Schwingkreis, Schaltungsanordnung
Resonant circuit, circuit arrangement
1414
Spule
Kitchen sink
1515
Kondensator
capacitor
1616
Kondensator
capacitor
1717th
Überbrückungswiderstand
Bridging resistance
1818th
Ersatzwiderstand
Equivalent resistance
1919th
a, b, c Kontaktbrücke, Wicklungsschluß
a, b, c contact bridge, winding short
2222
Sensor
sensor
2323
Isolierstoffträger, Dielektrikum
Insulation carrier, dielectric
2424th
Leiterbahn, Sensorelektrode
Conductor track, sensor electrode
2525th
Leiterbahn, Sensorelektrode
Conductor track, sensor electrode
2626
Gegenelektrode
Counter electrode
2727
Gegenelektrode
Counter electrode
2828
Widerstandselement
Resistance element
2929
Elektrodenschluß
Electrode short
3030th
Gegenelektrode
Counter electrode
3131
Gegenelektrode
Counter electrode
3232
leitfähige Flüssigkeit conductive liquid
3333
, ,
3333
', ',
3333
'' Spulenwindung
'' Coil turn
3434
Spulenanordnung, Spule
Coil arrangement, coil
3535
Kondensator
capacitor
3636
Kondensator
capacitor
3737
Widerstand
resistance
3838
Sensorwiderstand
Sensor resistance
3939
Schaltungsanordnung, Schwingkreis
Circuit arrangement, resonant circuit
4040
Verbindungsleiter
Interconnector
4141
Trägerfläche
Carrier surface
4343
Trägerfläche
A-A' Schnittebene
B-B' Schnittebene
τ, τ1 Carrier surface
AA 'cutting plane
BB 'cutting plane
τ, τ 1
, τ2 , τ 2
Dämpfungskonstante
ω, ω1 Damping constant
ω, ω 1
, ω2 , ω 2
Eigenfrequenz
Δτ1 Natural frequency
Δτ 1
, Δτ2 , Δτ 2
Änderung der Dämpfungskonstante τ1 Change in damping constant τ 1
bzw. τ2
or τ 2
Δω1 Δω 1
, Δω2 , Δω 2
Änderung der Eigenfrequenz ω1 Change in natural frequency ω 1
bzw. ω2
or ω 2
L1 L 1
, L2 , L 2
Induktionswert
Induction value
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997133360 DE19733360A1 (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Circuit to detect presence of electrically conductive substances, e.g. rain |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1997133360 DE19733360A1 (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Circuit to detect presence of electrically conductive substances, e.g. rain |
Publications (1)
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DE19733360A1 true DE19733360A1 (en) | 1999-02-04 |
Family
ID=7837733
Family Applications (1)
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DE1997133360 Withdrawn DE19733360A1 (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Circuit to detect presence of electrically conductive substances, e.g. rain |
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DE (1) | DE19733360A1 (en) |
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Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LEYBOLD OPTICS GMBH, 63755 ALZENAU, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |