DE19851506C1

DE19851506C1 - Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren

Info

Publication number: DE19851506C1
Application number: DE19851506A
Authority: DE
Inventors: Heinz Walter
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2000-10-19
Anticipated expiration: 2018-11-10

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren, insbesondere für Drucksensoren, unter Einsatz eines Referenzkondensators, eines Meßkondensators mit einer von einer zu erfassenden physikalischen Meßgröße beeinflußbaren Meßkapazität und eines periodischen, im wesentlichen symmetrischen Eingangssignals U¶0¶, wobei in einem Integrationszweig mittels des Referenzkondensators durch Integration des Eingangssignals U¶0¶ ein Zwischensignal U¶1¶ erzeugt wird und eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R¶2¶ und dem Meßkondensator vorgesehen ist. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Auswerteverfahren ist im Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal U¶0¶ zusätzlich dem widerstandsseitigen Ende der Reihenschaltung und das Zwischensignal U¶1¶ dem kondensatorseitigen Ende der Reihenschaltung zugeführt wird und daß das Potential am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R¶2¶ und dem Meßkondensator als Meßsignal U¶2¶ verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren, insbesondere für Drucksensoren, unter Einsatz eines Referenzkondensators, eines Meßkondensa tors mit einer von einer zu erfassenden physikalischen Meßgröße beeinflußbaren Meßkapazität und eines periodischen, im wesentlichen symmetrischen Eingangssig nals U₀, wobei in einem Integrationszweig mittels des Referenzkondensators oder des Meßkondensators durch Integration des Eingangssignals U₀ ein Zwischensignal U₁ erzeugt wird und eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und dem Meßkonden sator oder dem Referenzkondensator vorgesehen ist.

Es sind verschiedene Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren bekannt. Dabei geht es immer darum, den Kapazitätswert oder eine Kapazitätsänderung eines kapa zitiven Bauelementes qualitativ oder quantitativ zu erfassen. Meistens handelt es sich bei dem kapazitiven Bauelement um einen Kondensator oder um die Elektrode eines kapazitiven Näherungsschalter. Häufig wird dabei ein zweites kapazitives Bauele ment verwendet, dessen Kapazitätswert dann als Referenzgröße zur Auswertung mit herangezogen wird. Nachfolgend wird statt von einem kapazitiven Bauelement im mer vom einem Kondensator gesprochen, ohne daß damit eine Einschränkung auf einen Kondensator im engeren Sinne verbunden ist. Insbesondere wird im Rahmen der Erfindung unter Kondenstor auch die Elektrode eines kapazitiven Näherungs schalters verstanden.

Bei bekannten Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren, wie sie beispielsweise in der DE 30 07 426 A1 beschrieben werden, wird der gesuchte Kapazitätswert bei spielsweise über eine Brückenschaltung bestimmt oder als frequenzbestimmendes Element in einer Oszillatorschaltung eingesetzt. Bei einem anderen Auswerteverfah ren, wie es aus der DE 44 23 907 A1 und der DE 44 35 877 A1 bekannt ist, wird der Ladungstransport beim Auf- oder Entladen eines Kondensators gemessen und so der Kapazitätswerts bzw. die Kapazitätsänderung im Vergleich zu einem Referenzkon densator bestimmt. Die bekannten Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren wei sen typenspezifisch unterschiedliche Vor- und Nachteile auf.

Bei dem aus der DE 44 35 877 A1 bekannten Auswerteverfahren werden der Refe renzkondensator und der Meßkondensator mittels einer gemeinsamen Stromquelle gleichzeitig be- und entladen, wobei der erzeugte Strom ein Vielfaches des tatsächli chen Ladestroms beträgt. Dies ist notwendig, um den Einfluß der kapazitiven Kriech ströme und Kapazitäten in der Gesamtschaltung möglichst klein zu halten. Erst unmit telbar vor den Kondensatoren wird der für die Ladung tatsächlich benötigte Lade strom mittels eines Stromteilers abgezweigt. Das Generieren des Vielfachen des Lade stroms zusammen mit dem Strombedarf der getakteten Stromquelle selbst und dem ei ner notwendigen Linearisierungsmaßnahme schließt eine störsichere Anwendung in einem Zweileitertransmitter für 4 bis 20 mA nahezu aus.

Aus der DE 42 26 137 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Auswertung des Signals eines kapazitiven Meßwertfühlers bekannt, bei der das Signal des kapazitiven Meß wertfühlers die Impulslänge eines Monoflops bestimmt. Die durch das Monoflop gebildeten Impulse werden integriert und als Meßsignal dem einen Eingang eines Verstärker- und Offsetsubtraktions-Schaltkreises zugeführt. Diese bekannte Schal tungsanordnung ist dadurch relativ aufwendig, weil zum einen der Verstärker- und Offsetsubtraktions-Schaltkreis die Funktion eines sonst üblichen Refernzkondensa tors übernimmt, zum anderen zusätzlich ein einstellbarer Multivibrator zur Triggerung des Monoflops benötigt wird.

Bei dem Auswerteverfahren, von dem die Erfindung ausgeht (DE 197 08 330 C1), wird mittels des Referenzkondensators oder des Meßkondensators durch Integration des Eingangssignals U₀ ein Zwischensignal U₁ und mittels des Meßkondensators oder des Referenzkondensators durch Differentiation des Zwischensignals U₁ das Meßsignal U₂ erzeugt. Dieses Auswerteverfahren ermöglicht zwar die Anwendung in einem Zweileitertransmitter für 4 bis 20 mA, nachteilig ist bei diesem Verfahren jedoch die Reihenschaltung zweier aktiver Stufen mit gegensätzlicher Aufgabe (Integrieren- Differenzieren). Darüber hinaus ist nachteilig, daß mit dem Eingangssignal U₀ und dem Meßsignal U₂ zwei Signale mit relativ hoher Amplitude und nur relativ geringem Amplitudenunterschied für die anschließende Auswertung zur Verfügung stehen. Somit bewirken bereits relativ kleine Abweichungen einer oder beider Amplituden relativ starke Meßgrößenabweichungen, wobei die Abweichungen der Amplituden beispielsweise durch Temperatur- oder EMV-Einflüsse hervorgerufen werden kön nen.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, ein Auswerteverfahren für kapa zitive Sensoren anzugeben, bei dem die Temperaturstabilität und die elektromagneti sche Verträglichkeit (EMV) deutlich erhöht ist, das trotzdem jedoch nur einen sehr geringen Strombedarf aufweist.

Das erfindungsgemäße Auswerteverfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal zusätzlich dem wider standsseitigen Ende der Reihenschaltung und das Zwischensignal dem kondensator seitigen Ende der Reihenschaltung zugeführt wird und daß das Potential am Verbin dungspunkt zwischen dem Widerstand und dem Meßkondensator bzw. dem Refe renzkondensator als Meßsignal verwendet wird.

Aus dem, was eingangs ausgeführt worden ist, ergibt sich, daß das in Rede stehende Auswerteverfahren eine Schaltungsanordnung voraussetzt, die einerseits einen Inte grationszweig und andererseits eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R₂ und dem Meßkondensator oder dem Referenzkondensator aufweist. Dazu korrespondiert, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, daß das Po tential am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₂ und dem Meßkondensa tor oder Referenzkondensator als Meßsignal U₂ verwendet wird. Liegt eine Schal tungsanordnung vor, bei der die Reihenschaltung aus einem Widerstand R₂ und dem Meßkondensator besteht, so wird das Potential am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₂ und dem Meßkondensator als Meßsignal U₂ verwendet. Liegt jedoch eine Schaltungsanordnung vor, bei der die Reihenschaltung aus einem Widerstand R₂ und dem Referenzkondensator besteht, so wird das Potential am Verbindungs punkt zwischen dem Widerstand R₂ und dem Referenzkondensator als Meßsignal U₂ verwendet.

Für die Schaltungsanordnung, die dem Auswerteverfahren zugrundeliegt, von dem die Erfindung ausgeht (DE 197 08 330 C1), gilt, daß zwei aktive Stufen vorgesehen sind, nämlich der Integrationszweig und ein Differentiationszweig; sowohl der Inte grationszweig als auch der Differentiationszweig weisen einen Operationsverstärker auf (vgl. die Fig. 1 und 2 in der DE 197 08 330 C1). Demgegenüber genügt für das er findungsgemäße Verfahren eine Schaltungsanordnung, die nur eine aktive Stufe auf weist, nämlich den Integrationszweig. Statt der bei dem bekannten Verfahren vorge sehenen zweiten aktiven Stufe, Differentiationszweig mit Operationsverstärker, ist eine einfache Reihenschaltung aus einem Widerstand R₂ und dem Meßkondensator oder Referenzkondensator vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert folglich weniger Bauteile, und der Strombedarf und die Temperaturempfindlichkeit sind verringert.

Bei dem erfindungsgemäßen Auswerteverfahren wird vorzugsweise das Eingangssig nal U₀ in Form einer Rechteckspannung hochohmig dem Referenzkondensator oder dem Meßkondensator zugeführt und das Meßsignal U₂ hochohmig abgetastet und anschließend verstärkt. Der Integrationszweig besteht dabei vorzugsweise aus einem dem Referenzkondensator bzw. dem Meßkondensator vorgeschalteten Widerstand R₁ und einem dem Referenzkondensator bzw. dem Meßkondensator parallelgeschal teten Operationsverstärker. Die rechteckförmige Eingangsspannung U₀ wird somit auf dem Wege der Integration in eine Dreieckspannung umgewandelt, gemäß der Gleichung

wobei C₁ die zur Integration notwendige Kapazität darstellt, d. h. die Kapazität des Referenzkondensators oder des Meßkondensators.

Vorteilhafterweise wird das Meßsignal U₂ einem Regelglied zugeführt, wobei das Re gelglied durch Einspeisung eines Zusatzstromes I₃ das Meßsignal U₂ auf Null regelt und dann das Ausgangssignal U₄ des Regelgliedes als Meßsignal verwendet wird. Al ternativ oder zusätzlich zum Ausgangssignal U₄ des Regelgliedes kann auch der Zu satzstrom I₃ als Meßsignal verwendet werden.

Gemäß einer weitere vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die hier noch er wähnt werden soll, wird der Anfang und das Ende eines Pulses, d. h. die Frequenz, des Eingangssignals U₀, durch das Erreichen eines bestimmten Spannungspegels des Zwischensignals U₁ festgelegt.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 2 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung entsprechend einem ersten Ausführungsbei spiel des erfindungsgemäßen Auswerteverfahrens für kapazitive Senso ren,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung entsprechend einem zweiten Ausführungs beispiel des erfindungsgemäßen Auswerteverfahrens für kapazitive Sen soren,

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung eines dritten Ausführungsbeispieles des er findungsgemäßen Auswerteverfahrens für kapazitive Sensoren und

Fig. 4 eine auf die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 aufbauende Schal tungsanordnung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungs gemäßen Auswerteverfahrens für kapazitive Sensoren.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung entsprechend einem ersten Ausführungsbei spiel des erfindungsgemäßen Auswerteverfahrens für kapazitive Sensoren. Auf die Schaltungsanordnung wird ein Eingangssignal U₀ gegeben, welches hier in Form ei ner Rechteckspannung ausgebildet ist. Die Schaltungsanordnung besteht aus einem Integrationszweig 1, einer Reihenschaltung 2 und einem Verstärker 3. Der Integra tionszweig 1 besteht aus einem Widerstand R₁, aus einem Referenzkondensator 4, der eine Kapazität C₁ aufweist, und einem Operationsverstärker 5. Da der nicht-invertie rende Eingang des Operationsverstärkers 5 auf Masse liegt, wirkt der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 5 als "virtuelle Masse". Dadurch hat der Verbin dungspunkt zwischen dem Widerstand R₁ und dem Referenzkondensator 4 Nullpo tential. Das rechteckförmige Eingangssignal U₀ wird durch den Integrationszweig 1 in ein Zwischensignal U₁ umgewandelt, welches die Form einer Dreieckspannung hat. Parallel zu dem Integrationszweig 1 ist die Reihenschaltung 2 geschaltet, die aus einem Widerstand R₂ und einem Meßkondensator 6 mit der Kapazität C₂ besteht.

Für die dargestellte Schaltungsanordnung gilt also, daß das Eingangssignal U₀ zu sätzlich dem widerstandsseitigen Ende der Reihenschaltung 2 und das Zwischensig nal U₁ dem kondensatorseitigen Ende der Reihenschaltung 2 zugeführt wird.

Bei den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Schaltungsanordnungen ist im Integrations zweig 1 jeweils der Referenzkondensator 4 und in der Reihenschaltung 2 der Meß kondensator 6 enthalten. Umgekehrt kann jedoch auch der Integrationszweig 1 den Meßkondensator 6 und die Reihenschaltung 2 den Referenzkondensator 4 aufwei sen. Wird - wie in den Figuren dargestellt - der Referenzkondensator 4 zur Integra tion benutzt, so hat dies den Vorteil, daß die Steilheit des Zwischensignals U₁ kon stant bleibt.

Das Potential am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₂ und dem Meß kondensator 6 wird als Meßsignal U₂ verwendet, nämlich hochohmig abgetastet und dem Verstärker 3 zugeführt. Der Verstärker 3 besteht aus einem Operationsverstär ker 7 und zwei Widerständen R₄ und R₅. Anhand der Fig. 1 erkennt man folgenden Zusammenhang zwischen dem Meßsignal U₂ und dem Eingangssignal U₀

Für den Fall, daß der Widerstand R₁ dem Widerstand R₂ entspricht und auch die Ka pazität C₁ des Referenzkondensators 4 der Kapazität C₂ des Meßkondensators 6 ent spricht, folgt aus der Gleichung (2), daß das Meßsignal U₂ den Wert Null annimmt. Eine Veränderung der Kapazität C₂ des Meßkondensators 6 kann somit unmittelbar anhand der Veränderung des Meßsignals U₂ festgestellt werden.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der sich in der Art der Verarbeitung des Meßsignals U₂ von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheidet. Übereinstimmend mit der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 weist die Schaltungs anordnung gemäß Fig. 2 - und auch die Schaltungsanordnungen gemäß den Fig. 3 und 4 - einen Integrationszweig 1 und eine Reihenschaltung 2 auf. Der Integrations zweig 1 besteht wiederum aus einem Widerstand R₁, dem Referenzkondensator 4 mit der Kapazität C₁ und einem Operationsverstärker 5. Ebenso weist die Reihenschal tung 2 wiederum einen Widerstand R₂ und den Meßkondensator 6 mit der Kapazi tät C₂ auf. Bei der Schaltungsanordnung gemäß der Fig. 2 wird das Meßsignal U₂ ei nem Regelglied 8 zugeführt. Das Regelglied 8 weist einen Operationsverstärker 9 und einen Widerstand R₃ auf und regelt über einen Zusatzstrom I₃ das Meßsignal U₂ auf Null. Das Ausgangssignal U₄ des Regelgliedes 8 wird als Meßgröße verwendet.

In Fig. 3 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, welche eine vorteilhafte Weiter bildung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 darstellt. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 weist wiederum einen Integrationszweig 1, eine Reihenschaltung 2 und ein Regelglied 8 auf. Im Unterschied zu den Fig. 1 und 2 sind die Widerstände R₁ und R₂ bei der Ausführung gemäß Fig. 3 und 4 als veränderbare Widerstände ausgeführt.

Darüber hinaus wird nun zusätzlich das Potential U₃ am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₁ und dem Referenzkondensator 4 herausgeführt und auf den Operationsverstärker 9 des Regelgliedes 8 gegeben. Im Unterschied zu der Schal tungsanordnung gemäß Fig. 2 wird bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 nicht das Meßsignal U₂ sondern die Differenz zwischen dem Potential U₃ und dem Meßsig nal U₂ auf Null geregelt. Dadurch, daß der nicht-invertierende Eingang des Opera tionsverstärkers 9 - d. h. der Bezugspunkt des Regelgliedes 8 - nunmehr nicht mit Masse, sondern mit dem Potential U₃ verbunden ist, können eventuelle Offsetfehler des Integrationszweiges 1, insbesondere des Operationsverstärkers 5, verringert wer den. Im Unterschied zu der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 weist das Regel glied 8 der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 zusätzlich zwei veränderbare Wider stände R₄ und R₅ auf, welche einen Spannungsteiler bezüglich des Ausgangssig nals U₄ darstellen.

Das Meßsignal U₂ und das Potential U₃ können anstelle einem als Regler ausgebilde ten Operationsverstärker auch einem als Subtrahierer ausgebildeten Operationsver stärker zugeführt werden. In diesem Fall würde dann das Ausgangssignal U₄ des Subtrahierers als Meßgröße herausgeführt werden.

Anhand der Fig. 3 soll eine Anpassung der Auswerteelektronik an herstellungsbe dingte Toleranzen der einzelnen, in der Schaltungsanordnung enthaltenen Bauteile, d. h. ein Abgleich des kapazitiven Sensors erklärt werden. Dabei gibt es zwei Ab gleichkriterien, die möglichst eingehalten werden sollen. Bei dem sogenannten "Null abgleich" soll bei einem unbeeinflußten - kein Druck - Meßkondensator 6 das Aus gangssignal U₄ den Wert Null annehmen. Bei dem sogenannten "Verstärkungsab gleich" soll bei einem maximal beeinflußten - 100% Druck - Meßkondensator 6 das Ausgangssignal U₄ einen vorbestimmten Maximalwert annehmen. Zur Erreichung der beiden Abgleichkriterien können nun entweder nur die beiden Widerstände R₁ und R₂ eingestellt werden oder vorteilhafterweise sowohl die Widerstände R₁ und R₂ als auch die Widerstände R₄ und R₅ verändert werden. Bei einem solchen in Fig. 3 dar gestellten Zweiwegabgleich erfolgt der Nullabgleich mit Hilfe der beiden Widerstän de R₁ und R₂ und der Verstärkungsabgleich mit Hilfe des durch die beiden Wider stände R₄ und R₅ gebildeten Spannungsteilers. Alternativ kann der Verstärkungsab gleich auch durch Verändern des Eingangssignals U₀ und/oder des Widerstandes R₃ erfolgen.

Für die in Fig. 3 dargestellte Schaltung erhält man folgenden Zusammenhang zwi schen dem Ausgangssignal U₄ und dem Eingangssignal U₀

Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, welche eine Weiterbildung der Schaltungs anordnung gemäß Fig. 3 darstellt. Die Schaltungsanordnung gemäß der Fig. 4 unter scheidet sich von der Schaltungsanordnung gemäß der Fig. 3 zunächst dadurch, daß das Ausgangssignal U₄ weiterverarbeitet wird. Hierzu wird das Ausgangssignal U₄ jeweils während der positiven und der negativen Periodenhälfte getrennt auf einen nachfolgenden Subtrahierer 10 gegeben in welchem das Teilpotential U₄ ^-während der negativen Periodenhälfte von dem Teilpotential U₄ ⁺ während der positiven Perio denhälfte subtrahiert wird, und zwar mit Hilfe eines Subtrahierers 10. Am Ausgang des Subtrahierer 10 liegt somit ein Potentialhub ΔU an, welcher als Meßergebnis her ausgeführt wird. Diese Art der Auswertung hat den Vorteil, daß Offsetfehler, die an den verwendeten Operationsverstärkern 5 und 9 auftreten, sich gegenseitig kom pensieren. Außerdem wird sowohl der Auf- als auch der Entladezyklus des Referenz kondensators 4 und des Meßkondensators 6 zur Signalauswertung benutzt. Für den Spannungshub ΔU erhält man somit bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 fol gende Gleichung:

Im Idealfall ist U₄ ⁺ = -U₄ ^- = U₄, R₁ = R₂ = R und R₃ << R₄, R₅, so daß sich für den Spannungshub ΔU folgender, vereinfachter Zusammenhang ergibt:

Der zweite Unterschied zwischen der Schaltungsanordnung gemäß der Fig. 4 und der Schaltungsanordnung gemäß der Fig. 3 besteht darin, daß der Anfang und das Ende eines Pulses des Eingangssignals U₀ durch das Erreichen eines bestimmten Span nungspegels des Zwischensignals U₁ festgelegt wird. Hierzu wird das Zwischensig nal U₁ auf einen Schwellendetektor 11 gegeben, dessen Ausgang mit einem Rechteckgenerator 12 verbunden ist, so daß bei jedem Erreichen einer Hysterese grenze eine Invertierung des Rechteckgeneratorausgangssignals und damit des Ein gangssignals U₀ erfolgt. Dadurch ist sichergestellt, daß sich das Zwischensignal U₁ stets innerhalb des auswertbaren Spannungsbereichs befindet, d. h. der Operations verstärker 5 bleibt stets in seinem Arbeitsbereich und wartet nicht auf eine externe Umschaltung, wodurch ein Zeitverlust entstehen würde. Ein kapazitiver Sensor, der nach dem erfindungsgemäßen Auswerteverfahren arbeitet, weist somit eine schnelle Ansprechzeit auf.

Die Erfindung ist zuvor als Auswertverfahren für kapazitive Sensoren beschrieben worden. Gegenstand der Erfindung sind selbstverständlich auch die zuvor erläuter ten, in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Schaltungsanordnungen. Gegenstand der Erfin dung sind schließlich auch und insbesondere kapazitive Sensoren, die nach dem er findungsgemäßen Auswerteverfahren arbeiten bzw. bei denen die erfindungsgemäs sen, zuvor beschriebenen Schaltungsanordnungen verwirklicht sind.

Claims

1. Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren, insbesondere für Drucksensoren, unter Einsatz eines Referenzkondensators (4), eines Meßkondensators (6) mit einer von ei ner zu erfassenden physikalischen Meßgröße beeinflußbaren Meßkapazität und eines periodischen, im wesentlichen symmetrischen Eingangssignals (U₀), wobei in einem Integrationszweig mittels des Referenzkondensators (4) durch Integration des Ein gangssignals (U₀) ein Zwischensignal (U₁) erzeugt wird und eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (R₂) und dem Meßkondensator (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal (U₀) zusätzlich dem widerstandsseitigen Ende der Reihenschaltung und das Zwischensignal (U₁) dem kondensatorseitigen Ende der Reihenschaltung zugeführt wird und daß das Potential am Verbindungs punkt zwischen dem Widerstand (R₂) und dem Meßkondensator (6) als Meß signal (U₂) verwendet wird.

2. Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren, insbesondere für Drucksensoren, unter Einsatz eines Referenzkondensators (4), eines Meßkondensators (6) mit einer von ei ner zu erfassenden physikalischen Meßgröße beeinflußbaren Meßkapazität und eines periodischen, im wesentlichen symmetrischen Eingangssignals (U₀), wobei in einem Integrationszweig mittels des Meßkondensators (6) durch Integration des Eingangs signals (U₀) ein Zwischensignal (U₁) erzeugt wird und eine Reihenschaltung aus ei nem Widerstand (R₂) und dem Referenzkondensator (4) vorgesehen ist, dadurch ge kennzeichnet, daß das Eingangssignals (U₀) zusätzlich dem widerstandsseitigen Ende der Reihenschaltung und das Zwischensignal (U₁) dem kondensatorseitigen Ende der Reihenschaltung zugeführt wird und daß das Potential am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand (R₂) und dem Referenzkondensator (4) als Meßsignal (U₂) verwendet wird.

3. Auswerteverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der In tegrationszweig einen dem Referenzkondensator oder dem Meßkondensator vorge schalteten Widerstand R₁ und einen dem Referenzkondensator oder dem Meßkon densator parallelgeschalteten Operationsverstärker aufweist.

4. Auswerteverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal U₀ in Form einer Rechteckspannung hochohmig dem Refe renzkondensator oder dem Meßkondensator zugeführt wird und Meßsignal U₂ hochohmig abgetastet und anschließend verstärkt wird.

5. Auswerteverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal U₂ einem Regelglied zugeführt wird und das Regelglied durch Einspeisung eines Zusatzstromes I₃ das Meßsignal U₂ auf Null regelt und das Aus gangssignal U₄ des Regelgliedes als Meßsignal verwendet wird.

6. Auswerteverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential U₃ am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₁ und dem Referenzkondensa tor oder dem Meßkondensator herausgeführt wird und das Potential U₃ und das Meßsignal U₂ in einem Subtrahierer miteinander verglichen werden und das Aus gangssignal U₄ des Subtrahierers als Meßgröße verwendet wird.

7. Auswerteverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential U₃ und das Meßsignal U₂ einem Regelglied zugeführt werden und das Regelglied durch Einspeisung eines Zusatzstromes I₃ die Differenz zwischen dem Potential U₃ und dem Meßsignal U₂ zu Null regelt und das Ausgangssignal U₄ des Regelgliedes als Meßgröße verwendet wird.

8. Auswerteverfahren für kapazitive Sensoren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal U₄ jeweils während der positiven und der negativen Periodenhälfte auf einen weiteren Subtrahierer gegeben wird und daß anschließend zur Bestimmung des Spannungshubs ΔU das Teilpotential U₄ ^- wäh rend der negativen Periodenhälfte von dem Teilpotential U₄ ⁺ während der positiven Periodenhälfte subtrahiert wird.

9. Auswerteverfahren nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zu satzstrom I₃ als Regelgröße zusätzlich oder anstelle des Ausgangssignals U₄ als Meß größe verwendet wird.

10. Auswerteverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang und das Ende eines Pulses des Eingangssignals U₀ durch das Errei chen eines bestimmten Spannungspegels des Zwischensignals U₁ festgelegt werden.

11. Auswerteverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgleich der Bauteiltoleranzen des kapazitiven Sensors durch Verändern der vorzugsweise einstellbaren Widerstände R₁ und R₂ erreicht wird.

12. Auswerteverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl ein Nullabgleich als auch ein Verstärkungsabgleich des kapazitiven Sensors durchge führt werden kann.

13. Auswerteverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10 und nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für den Nullabgleich die Widerstände R₁ und R₂ einge stellt werden und für den Verstärkungsabgleich das Ausgangssignal U₄ über einen Spannungsteiler eingestellt wird.