DE2113053A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines elektrischen Stromkreises - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines elektrischen Stromkreises

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DE2113053A1 DE19712113053 DE2113053A DE2113053A1 DE 2113053 A1 DE2113053 A1 DE 2113053A1 DE 19712113053 DE19712113053 DE 19712113053 DE 2113053 A DE2113053 A DE 2113053A DE 2113053 A1 DE2113053 A1 DE 2113053A1
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electrode
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Description

PATEKTANV^tIE
DR. E. WIEGAND DiPL-ING. W. NIEMANN
DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT ~ 1 19
MÖNCHEN HAMBURG
TELEFON! 3953U 2000 HAMBURG 50, 17.März I97I
TELEGRAMME: KARPATENT KONIGSTRASSE 28
W. 40418/71 12/de
Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Tokyo (Japan)
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines
elektrischen Stromkreises M
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Steuern eines elektrischen Stromkreises durch Verwendung eines Elektrets bzw. Perrodielektrikums, und insbesondere auf ein Verfahren zum Stauern eines elektrischen Stromkreises zum Ändern eines elektrischen Signales oder des Energieübertragungszustandes eines Feldeffekt-Transistors mittels des elektrischen Feldes des Elektrets sowie auf eine Vorrichtung hierfür.
Die Erfindung liegt in der Schaffung einer Änderung des leitenden Zustandes eines aktiven Feldeffekt-Elementes, wie die verschiedenen Feldeffekt-Transistoren, bei Ansprechen auf Verschieben des Elektrets, der Induktionselektrode, der Feldabschirmplatte und dergleichen, wenn der Feldeffekt-Transistor mit der Induktionselektrode und dem Elektret elektrisch verbunden ist. Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Phänomen, daß in einer Kombination aus dem Elektret und der Induktionselektrode, die Über eine elektrostatische Induktionswirkung und das von dem Elektret hervorgerufene elektrische Feld wechselseitig zu dem Elektret in Beziehung gesetzt ist, die elektrostatische Kapazität zwischen dem
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Elektret und der Induktionselektrode durch Änderung des Spaltes zwischen dem Elektret und der Induktionselektrode oder durch Änderung des Eintrittes und Austrittes der Feldabs chirmp latte relativ zu dem Spalt geändert wird. Durch geeignetes Auswählen der Arbeitscharakteristiken des FeId-■ effekt-Transistors und der elektrischen Charakteristiken eines Ausgangs- und eines Eingangsstromkreises kann die Änderung des leitenden Zustandes als eine Änderung zweier Stellungen ausgeführt werden, und zwar diskret oder getrennt oder kontinuierlich mit Bezug auf Verschiebung des Elektrets u.dgl. Auf di.ese Weise können unter Verwendung des vorgenannten Prinzips Übertragungssteuervorrichtungen für elektrische Energie oder elektrische Signale, wie Schalter, variable Widerstände und Potentiometer, ohne Verwendung elektrischer Kontakte verwirklichst werden.
Das Verhältnis zwischen dem Elektret und der Induktionselektrode aus einem geerdeten leitenden oder halbleitenden Körper besteht oder eine große Kapazität hat, ohne besonders an Erde geschaltet zu sein, das Verhältnis zwischen der elektrischen Feldstärke auf der Innenseite und der Außenseite des Elektrets sich bei Ansprechen auf die Annäherung des Körpers an -das Elektret ändert. Diese Feldstärkenänderung kann durch einen Feldeffekt-Transistor festgestellt werden, der beispielsweise an eine an der Hinterfläche des Elektrets angebrachte hintere Elektrode geschaltet ist. Auf diese Weise ist gemäß dem vorgenannten Arbeitsprinzip ein Arbeitsschalter geschaffen, der insbesondere über das elektrische Feld des Elektrets arbeitet.
Weiterhin kann das elektrische Feld, welches von einem sektorförmigen Elektret mit einer Induktionselektrode gleicher Gestalt hervorgerufen ist, in ein oszillierendes Feld umgewandelt werden, indem insbesondere das Elektret schwingen gelassen oder drehen gelassen wird, um das oszillierende oder schwingende elektrische Feld durch Stellung3versehiebung
ist derart, daß, wenn die Induktionselektrode
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der sektorenförmigen Incluktionselektrode^ durch Annähern einer weiteren Induktionselektrode oder durch Eintritt und Austritt einer elektrischen Feldabschirmplatte relativ zu dem Feld zu ändern und um dadurch den Feldeffekt-Transistor zu betätigen.
Allgemein hat die Eingangsimpedanz des Feldeffekt-Transistors, wenn sein Tor als Eingangsende verwendet wird, einen beträchtlich großen Wert, unabhängig von einem schwachen oder starken Signaleingang, und insbesondere wird, da ein Junction-Feldeffekt-Transistor keine Schwellenspannung wie ein MOS-Feldeffekt-Transistor hat, der Ausgangswiderstand des Junction-Feldeffekt-Transistors im ungesättigten Bereich des Abflußstromes durch eine Eingangsspannung im wesentlichen linear moduliert.
Andererseits hat ein MOS-Feldeffekt-Transistor einen kleinen Leckstrom am Toranschluß und eine Schwellenspannung (beispielsweise der MOS-Verstärkungs-Feldeffekt-Transistor),
so daß die Charakteristiken eines solchen Transistors insofern vorteilhaft sind, daß der Aus-Zustand in dem Fall sicher ist, daß die Ausgangscharakteristik durch zwei Stellungen dargestellt werden muß bzw. schalterartiges Arbeiten geschaffen wird. Ein Feldeffekt-Transistor der oben genannten Art kann von dem Elektret über die elektrostatische Induktionswirkung angetrieben werden, wenn jedoch der Ein-Zustand eines EingangsStromkreises statisch ist, ist das Absinken des Torpotentials groß. Auf diese Weise verzögert sich das Arbeiten des Feldeffekt-Transistors bzw. es gelangt ausser Phase. Dieses Absinken des Torpotentials ist in gewissem Ausmaß unvermeidbar. Demgemäß wird die vorliegende Erfindung vorzugsweise für dynamische Anwendungen oder Anwendungen verwendet, bei denen sehr oftmalige Zustandsänderung angetroffen wird.
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Jedoch hängt das Ausmaß oder die Geschwindigkeit des Absinkens des Potentials von der Zeitkonstanten des Eingangsstromkreises oder, grundsätzlich, von dem Torleckstrom des verwendeten Feldeffekt-Transistors und der Polarisationsladungsdichte und der elektrostatischen Kapazität des Elektrets ab. Obwohl eine Beschreibung des Feldeffekt-Transistors gegeben wurde, besteht ein Merkmal der Erfindung darin, ein Elektret9 welches beträchtlich große Ladungsdichte und elektrostatische Kapazität hat, als das letztere Element zu verwenden, wodurch halbstatisches Arbeiten verwirklicht wird.
Das Elektret, welches solche Charakteristiken, wie sie oben beschrieben sind, hat, kann aus hochmolekularem Material gebildet sein, wie Polystyrol, Polymethylmethacrylat, PoIytetrafluoräthylen, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid, Polycarbonat und Polyäthylenterephthalat und verschiedene keramische Materialien. Unter den vorgenannten Materialien hat insbesondere Polyvinylidenfluorid eine bemerkenswert hohe Polarisationsladungsdichte und eine bemerkenswert große Dielektrizitätskonstante. Auf diese Weise ist ermöglicht, die Zwecke der Erfindung zu verwirklichen,und das Elektret ist geeignet für stabiles Arbeiten und Miniaturisierung der Vorrichtungen, bei denen es verwendet wird.
Es gibt zwei Arten von Elektrets: Das Polarisationselektret, bei welchem permanente elektrische Polarisation oder wechselseitig getrennte positive und negative.unabhängige Ladungen in ausbalanciertem Zustand gehalten werden, und das sog. Einpolelektret, in welchem eine einzige Ladung gehalten wird. Jede dieser beiden Arten von Elektrets kann verwendet werden.
Es ist daher ein Zweck der Erfindung, eine Vorrichtung zum Steuern eines elektrischen Stromkreises durch Verwendung eines Elektrets oder Ferrodielektrikums zu schaffen.
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Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Steuern des Zustandes elektrischer Energieübertragung eines Feldeffekt-Transistors durch Verwendung eines Elektrets zu schaffen.
Ein noch anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Stromkreises durch Verwendung eines Elektrets zu schaffen, bei welchem das elektrische Feld des Elektrets durch Bewegung eines Körpers und/oder des Elektrets geändert wird, wodurch der Energieübertragungszustand eines zugeordneten Feldeffekt-Transistors geregelt wird.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, Vorrich tungen zum Durchführen der oben genannten Verfahren zu schaf fen.
Gemäß der Erfindung ist ein System zum Steuern eines elektrischen Stromkreises durch Verwendung eines Elektrets geschaffen, welches dadurch gekennzeichnet, ist, daß das elektrische Feld zwischen dem Elektret mit einer hinteren Elektrode und einer Induktionselektrode durch Bewegung eines Körpers relativ zu dem elektrischen Feld oder durch Bewegung des Elektrets relativ zu der Induktionselektrode geändert wird, wodurch ein Feldeffekt-Transistor, der mit dem Elektret und der Induktionselektrode elektrisch verbunden ist, mit Bezug auf sein elektrisches Signal oder seinen Energieübertragungszustand geregelt wird. Weiterhin ist eine Kombination aus dem Elektret mit der hinteren Elektrode, der Induktionselektrode und dem mit den genannten Teilen elektrisch gekoppelten Feldeffekt-Transistor geschaffen, die derart arbeitet, daß das zwischen dem Elektret und der Induktionselektrode erscheinende elektrische Feld bei Ansprechen auf Annäherung eines Körpers oder auf Bewegung des Elektrets relativ zu der Induktionselektrode geändert wird, wodurch die elektrische Energie oder der Signalübertragungszuafcand des I-'eldeffekt-Transistors in Übereinstimmung damit
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BADORiGlNAL
geändert wird mit dem Ergebnis, daß irgendein äußerer elektrischer Stromkreis, der mit dem Transistor verbunden ist, gesteuert werden kann. Auf diese Weise kann die Erfindung in Form von kontaktlosen Schaltern, kontaktlosen variablen Widerständen, kontaktlosen Potentiometern u.dergl. verwirklicht werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert:
Fig. 1 und 2 sind schematische Ansichten von kontaktlosen Widerstandsreglern gemäß der Erfindung.
Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht eines kontaktlosen Schalters gemäß der Erfindung.
Fig. 1I ist eine Ansicht des kontaktlosen Schalters gemäß Fig. 3.
Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsformen eines Abstandsschalters gemäß der Erfindung.
Fig. 7A und 7B zeigen Teile des Abstasndsscharters gemäß Fig. 6.
Nachstehend werden mehrere Beispiele einer elektrischen Vorrichtung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, bei denen als Steuemessung eine Änderung des elektrischen Feldes des Elektrets, die sich aus der Bewegung irgendeines Körpers, insbesondere aus den Phänomenen zwischen Verschiebung des Elekfcrets oder eines äußeren Körpers, ergibt, und entsprechende Änderung der elektrischen Leitfähigkeit eines Feldeffekt-Transistors verwendet wird, der mit dem Elektret und der Induktionselektrode verbunden ist.
Gemäß den Fig, 1 und 2 wirkt -das elsktrisshs FeId9 weiches durch ein Plattenelekfcx3et 1 mit liinbuv^Iektvoäe 2, die auf es plattiert ist a über sinen Spalfc h und bgwirkt,
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BAD ORiQlNAL
daß eine elektrische Ladung in eine Induktionselektrode induziert wird, die mit einem Toranschluß G eines Feldeffekt-Transistors 5 verbunden ist. Auf diese Weise ist zwischen dem Tor G und der Quelle S des Transistors 5 eine Vorspannung gegeben, und durch diese Spannung wird die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Quelle S und dem Abfluß D geändert.
Wenn in diesem Fall ein Junction-Feldeffekt-Transistor (beispielsweise ein N-Kanal-Erschöpfungstransistor), der keine Schwellenspannung hat, als Feldeffekt-Transistor verwendet wird und im ungesättigten Bereich des Abflußstromes betrieben wird, ist es möglich, die elektrische Leitfähigkeit des Feldeffekt-Transistors in einem verhältnismäßig großen Bereich zu ändern(5*io"*^bis' 5*10"^tr). Auf diese Weise wird ein kontaktloser·variabler Widerstand oder ein Potentiometer erhalten, der bzw. das bei Ansprechen auf Verschiebung des Elektrets oder irgendeines Körpers betätigbar ist.
Wenn im Fall der Ausführung gemäß Fig. 1 das Elektret in Richtung gegen die Induktionselektrode 3 oder von dieser weg oder in Richtung der gegenüberliegenden Achse dazwischen verschoben oder bewegt wird, ändert sich der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden S und D proportional zu dem Ausmaß der Verschiebung. Das Elektret 1 kann auch in Richtungen rechtwinklig zu der gegenüberliegenden oder entgegengesetzten Achse bewegt werden, so daß die einander zugewandten Bereiche der Elemente anders als in der Richtung geändert werden, in der der Abstand oder die Größe des Spaltes.4 zwischen dem Elektret 1 und der Induktionselektrode 3 geändert wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird das Arbeitsprinzip gemäß Fig. 1 verwendet. Jedoch ist ein bewegbarer Körper in Form einer Feldabschirmplatte 6 in den Spalt zwischen dem Elektret 1 und die Induktionselektrode 3 eingesetzt. Wenn der dielektrische Fluß in dem Spalt ^ durch
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Bewegung der Feldabschirmplatte 6, die über den Anschluß geerdet ist, geändert wird, ändert sich der elektrische Widerstand zwischen der Quelle S und dem Abfluß D des Transistors 5 im wesentlichen linear mit der Verschiebung der Peldabschirmplatte 6 in Übereinstimmung mit einem Prinzip, das dem Prinzip der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ähnlich ist.
Beispiel 2
Fig. 3 zeigt die Arbeitsweise eines kontaktlosen Schalters, der mittels des elektrischen Potentials des Elektrets betätigt wird. Bei diesem Beispiel ist ein MOS-Feldeffekt-Transistor verwendet, der einen Torleckstrom hat, der viel s.chwächer als der Torleckstrom des allgemeinen Feldeffekt-Transistors ist, um das Torpotential zu stabilisieren. Auf diese Weise wird zufolge der Schwellenspannung des MOS-Feldeffekt-Transistors der Aus-Zustand oder nichtleitende Zustand sicher.
Wenn bei dier Ausführung gemäß Fig. 3 der Transistor beispielsweise ein P-Kanal-Vergrößerungs-MOS-Feldeffekt-Transistor ist, der eine Schwellenspannung hat, wird eine minus-Fläche des Elektrets 1 als Fläche ausgewählt, die der Induktionselektrode gegenüberliegt. An der anderen Fläche des Elektrets 1 ist die hintere Elektrode 2 angebracht. Die hintere Elektrode 2 ist mit der Quelle S des Transistors 5 verbunden. Die Induktionselektrode 3 ist mit einem ersten Tor G1 des Transistors 5 über eine Diode 8 variabler Kapazität verbunden, und zwischen das Tor G1 und die Quelle S ist ein Kondensator 9 zum Einstellen der Betriebscharakteristiken geschaltet.
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Wenn bei der vorbeschriebenen Ausführung das Elektret sich in ausreichendem Abstand von der Induktionselektrode befindet, ist das Potential des Tores G. kleiner als die Schwellenspannung des Transistors 5 (im Absolutwert),so daß der Transistor 5 zwischen seiner Quelle S und den Abfluß D sich im abgeschalteten bzw. nichtleitenden Zustand befindet.
Wenn somit das Elektret 1 mit der hinteren Elektrode nahe zu der Induktionselektrode 3 kommt, wird das Tor G durch Änderung hauptsächlich der elektrostatischen Kapazitat zwischen der Induktionselektrode 3 und dem Elektret 1 vorgespannt,und die Leitfähigkeit zwischen der Quelle S und dem Abfluß D erhöht sich abrupt auf einen Wert, der den Schwellenwert übersteigt. Die Diode 8 variabler Kapazität kompensiert ein Potentialabsinken des Tores G^ zufolge seines Leckstromes,und sie wird demgemäß dazu verwendet, die Stabilität des statischen Ein-Zustandes oder leitenden Zustandes zu verbessern.
Die Änderung des elektrischen Feldes des Elektrets 1 relativ zu der Induktionselektrode 3 kann auch dadurch hervorgerufen werden, daß der relative Winkel der Elektretfläche gegenüber der Induktionselektrode 3 geändert wird, oder auch durch Verwendung der Feldabschirmplatte gemäß Fig. 2. Weiterhin kann bewirkt werden, daß das elektrische Feld des Elektrets 1 direkt auf den Transistorkanal einwirkt, ohne über die Induktionselektrode 3 zu gehen, um dadurch die elektrische Leitfähigkeit des Feldeffekt-Transistors 5 zu modulieren.
Fig. 4 zeigt ein Element, das einen Schaltermechanismus aufweist gemäß dem vorgenannten Arbeitsprinzip, In Fig. H ist ein Elektret 1 dargestellt, dessen minus-Fläche einer Induktionselektrode 3 zugewandt ist» Weiterhin ist ein Führungsschaft 10 zum Gegenhalten und Tragen des Elektrets vorgesehen, der betätigbar ist» um das Elektret 1 mit Bezug
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BAD ORIGINAL
auf die Induktionselektrode 3 zu verschieben. Die Fig. 3 zeigt weiterhin einen am Oberende des Schaftes 10 befestigten Druckknopf 11 und eine Feder 12, um das Elektret 1 über den Führungsschaft nach oben zu drücken, wobei die vorgenannten Teile von einem elektrostatisch abgeschirmten äußeren Isoliergehäuse 13 gehalten sind. Der Feldeffekt-Transistor 5» die Diode 8 und der Kondensator 9 sind in einem Teil 14 aufgenommen, und die Induktionselektrode 3 sowie Verbindungsanschlüsse 15 und 16 sind so verdrahtet, wie es bei dem Stromkreisdiagramm gemäß Fig. 3 oder k dargestellt ist. Die Anschlüsse 15 und 16 sind an die Quelle S bzw. den Abfluß D geschaltet. Bei einem solchen Schalterelement kann ein zwischen die Anschlüsse 15 und 16 geschalteter äußerer elektrischer Stromkreis bei Ansprechen auf
Betätigen des Druckknopfes 11 des Sehalterelementes ohne Einwirkung von elektrischen Kontakten Ein- und Ausschalten oder abrupte Änderung des leitenden Zustandes schaffen.
Beispiel 3
Die Fig. 5 und 6 sind erläuternde Ansichten von Abstandsschaltern, die ein Elektret verwenden.
In Fig. 5 sind ein Elektret 1, eine hintere Elektrode für das Elektret, ein Oberflächenschutzfilm 17 des Elektrets und ein äußeres Gehäuse 18 gezeigt zum elektrostatischen Abschirmen der vorgenannten Elemente mittels einer Isolierung Das äußere Gehäuse 18 ist mit einem Fenster vor dem Elek~ tret 1 gebildet und an diesem Fenster ist ein Metallnetz vorgesehen, welches eine geeignete Maschengröße hat, um die Innenseite zu schützen und die Betriebscharakteristiken einzustellen« An die hintere Elektrode 2 ist ein Schalterstromkreis angeschlossen, der dem Stromkreis gemäß Beispiel 2, gezeigt in Fig» 3» ähnlich ist.
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Bei einer solchen Elektrodenausführung und Stromkreisgestalt , bei der das Elektret 1 gemäß vorstehender Beschreibung vorhanden ist, ändert sich die Verteilung des elektrischen Feldes auf der Innenseite und der Außenseite des Elektrets 1 bei Ansprechen auf Annäherung eines leitenden oder halbleitenden Körpers, der eine Fläche hat, die so groß wie die des Fensters ist,und der geerdet ist, oder bei Ansprechen auf Annäherung eines dielektrischen Körpers A, der die elektrostatische Kapazität, die von dem Elektret 1 an dem Fenster erscheint, ändern kann im wesentlichen wie dies ein geerdeter Körper tut, und zwar in Richtung gegen das Vorderfenster des Elektrets 1, und diese Änderung der Verteilung wird von dem Feldeffekt-Transistor 5 über die hintere Elektrode 2 abgefühlt.
Wenn bei der vorgenannten Ausführung die Eingangscharakteristik des Transistors 5 so gemacht wird wie bei Beispiel 2, wird das Aus^angsende des Transistors 5 zwischen den Elektroden S und D bei Annäherung des Körpers stabil zwischen dem Ein-Zustand und dem Aus-Zustand bzw. zwischen dem leitenden und nichtleitenden Zustand geschaltet.
Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht des Abstandsschalters, wobei ein Phasenabfühlsystem verwendet wird, um die Betrxebszuverlässigkeit gemäß dem oben beschriebenen Prinzip zu verbessern.
Der Abstandsschalter gemäß Fig. 5 kann falsch arbeiten, wenn er in einer Umgebung betrieben wird, in der statische Elektrizität erzeugt wird, oder wenn er in der Nähe einer Hochspannungsquelle betrieben wird. Demgemäß ist die Ausführungsform gemäß Fig. 5 hinsichtlich ihrer Anwendung begrenzt .
Um die genannten Begrenzungen zu vermeiden, ist der Detektor gemäß Fig. 6 so ausgeführt, daß das Elektret 1 von einem Synchronmotor 22 gedreht wird, und das elektrische
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Feld des Elektrets 1 wird durch die hintere Elektrode 21 in Form eines oszillierenden Feldes einer gewissen Frequenz abgeühlt.
Eine Fläche 21' des Elektrets 1, die der hinteren Elektrode 21 zugewandt ist, ist an ihrer Aufladefläche mit einem radialen leitenden Sektor 25 überdeckt, der eine gewisse Anzahl von Flügelteilen hat derart, daß in regelmäßigen Abständen freiliegende Teile belassen und darüber geerdet sind, wie es in Fig. 7A dargestellt ist. In Fig.7A sind die Teile 26 die freiliegenden Bereiche des Elektrets 1,
und die hintere Elektrode 21 hat eine Gestalt analog zu der Gestalt des Sektors 25> wie es in Fig. 7B dargestellt ist.
Wenn das Elektret 1, welches die vorgenannte Gestalt hat, gedreht wird, wird die dadurch in die hintere Elektrode induzierte Spannung eine oszillierende Spannung. Die Frequenz der induzierten Spannung ist durch die Drehgeschwindigkeit und die Anzahl der Flügelteile bestimmt, die Größe wird durch Annähern verschiedener Körper (A) in Richtung gegen die Vorderseite des Elektrets 1 wie bei der Ausführung gemäß Fig. 5 geändert, und ihre Änderung wird von der hinteren Elektrode 21 über einen abgestimmten Verstärker 23 und einen Phasendetektor 2k abgefühlt. Der Ausgang ist in Form einer Gleichstromsignalspannung vorhanden. Wenn in diesem Fall in ähnlicher Weise die Charakteristik des Verstärkers 23 in richtiger Weise nicht linear gemacht ist, kann der Ausgang in Form eines Zweistellungssignales vorhanden sein, und zwar bei Ansprechen auf Annähern eines Körpers.
Durch Verwendung einer solchen Abfühleinrichtung, wie sie oben beschrieben ist, ist es möglich, das Feld des Elektrets 1 von der anderen statischen Elektrizität und von hoher Spannung zu isolieren und zuverlässiges Arbeiten des Abstaridsschalters zu gewährleisten. Die Abfühleinrichtung
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kann auch verwirklicht werden durch Verwendung eines Vibrationssystems anstelle durch Vorsehen einer Einrichtung zum Drehen des Elektrets.
Es ist zu bemerken, daß bei dem Abstandsschalter
(proximity switch), der sich annähernde Körper durch die
Induktionselektrode ersetzt werden kann, wobei dann die
Änderung der Verteilung des elektrischen Feldes des Elektrets zufolge Annäherung des Körpers von der hinteren Elektrode 2 bzw. 21 abgefühlt wird.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    /lJ Verfahren zum Steuern eines elektrischen Stromkreises, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Feld zwischen einem Elektret und einer Induktionselektrode geändert wird, um einen Feldeffekt-Transistor zu betätigen, wodruch ein elektrisches Signal oder ein Energieübertragungszustand geregelt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld zwischen der Elektretplatte und der Induktionselektrode durch Ändern eines relativen Abstandes zwischen diesen Teilen geändert wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld zwischen der Elektretplatte und der Induktionselektrode mittels einer Feldabschirraplatte geändert wird, die zwischen die Teile und aus diesen heraus bewegt wird.
    k, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld zwischen der Elektretplatte und der Induktionselektrode mittels einer weiteren Induktionselektrode geändert wird, die sich derjenigen Fläche des Elektrets nähert, die der Fläche gegenüberliegt, welche der ersten inductions elektrode zugewandt ist.
    5» Verfahren nach Anspruch Z9 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Induktionsplatten auf jeder Seite der Elektretplatte verwendet werden und daß das elektrische Feld zwischen dem Elektret und der Induktionselektrode durch Bewegung dieser Induktienselektroden geändert wird*
    δ, Verfahren nach ,Anspruch J9 dadurch gekennzeichnet a daß zwei Induktionselektroden auf jeder Seite der Elektret^· platte verwendet werden und daß das elektrische Feld laittels
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    zweier Feldabschirmplatten geändert wird, die in den Raum zwischen den Induktionselektroden und dem Elektret und aus diesem Raum bewegt werden.
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektret mit einer sektorartigen Induktionselektrode kombiniert ist, daß elektrische Feld zwischen dem Elektret und der sektorartigen Induktionselektrode durch Drehen des Elektrets zu einem oszillierendem Feld umgewandelt wird und daß durch Ändern der Amplitude des oszillierenden Feldes
    ein Feldeffekt-Transistor betätigt wird. ^j
    8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld zwischen dem Elektret und einer sektorartigen Induktionselektrode durch Vibrieren des Elektrets zu einem oszillierendem Feld umgewandelt wird und daß durch Modulieren der Amplitude des oszillierenden Feldes ein Feldeffekt-Transistor betätigt wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Modulieren des oszillierenden Feldes eine weitere Induktionselektrode in die Nähe derjenigen Elektretflache bewegt wird, die der Fläche gegenüberliegt, welche der Induktionselektrode zugewandt ist.
    10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn- ™ zeichnet, daß zum Modulieren des oszillierenden Feldes die sektorartige Induktionselektrode bewegt wird, um dadurch die realtive Stellung zwischen dem Elektret und der sektorartigen Induktionselektrode zu ändern.
    11. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß zum Modulieren des oszillierenden Feldes eine Feldabschirmplatte in den Spalt zwischen der sektorartigen Induktionselektrode und dem Elektret und aus diesem bewegt wird.
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    12. Verfahren zum Steuern eines elektrischen Stromkreises durch Verwendung eines Elektrets oder Ferrodielektrikums, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Feld zwischen dem Elektret und einer mit dem Elektret elektrostatisch gekoppelten Induktionselektrode moduliert wird, um einen Feldeffekt-Transistor, der'mit der Kombination aus dem Elektret und der Induktionselektrode gekoppelt ist, zu betätigen, um dadurch einen Zustand der Übertragung elektrischer Energie des Feldeffekt-Transistors zu steuern.
    13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, , daß die Modulation des elektrischen Feldes durch relative Bewegung zwischen dem Elektret und der Induktionselektrode hervorgerufen wird.
    1*1. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation des elektrischen Feldes durch Einwärts- und Auswärtsbewegung einer das elektrische Feld abschirmenden Platte relativ zu dem Spalt zwischen dem Elektret und der Induktionselektrode hervorgemfen wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation des elektrischen Feldes durch Annähern eines Körpers an das elektrische Feld hervorgerufen wird.
    16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektret relativ zu der Induktionselektrode vibrieren gelassen wird, um ein oszillierendes elektrisches Feld zu schaffen, wodurch eine nichtnormale Modulation des Feldes an dem Ausgang des Feldeffekt-Transistors abgefühlt werden kann.
    IT. Verfahren zum Steuern eines elektrischen Stromkreises durch Verwendung des Elektrets, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegenüberliegende sektorartige Induktionselektrode vorgesehen wird, die eine Mehrzahl von symmetrisch angeordneten Flügelteilen hat, die gegenüberliegende Fläche
    10984Π/1273
    des Elektrets mit einem leitenden Film überzogen wird, der das gleiche Muster wie die Induktionselektrode hat, das Elektret relativ 2U der Induktionselektrode kontinuierlich gedreht wird, um ein kontinuierlich oszillierendes elektrisches Feld zwischen ihnen zu schaffen, um einen mit dem Elektret und der Induktionselektrode elektisch gekoppelten Feldeffekt-Transistor mit einer gewissen Frequenz zu betätigen, und daß die Stärke des oszillierenden elektrischen Feldes durch die Bewegung des Elektrets und der Induktionselektrode relativ zueinander moduliert wird, wodurch ein ~, Zustand der übertragung elektrischer Energie des Feld- ^ effekt-Transistors bei dieser Frequenz mit Änderung zufolge dieser Bewegung gesteuert werden kann.
    18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation des elektrischen Feldes durch Annähern eines Körpers an das elektrische Feld hervorgerufen wird.
    19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation des elektrischen Feldes durch Einwärts- und Auswärtsbewegung einer das elektrische Feld abschirmenden Platte relativ zu dem Spalt zwischen dem Elektret und der Induktienaelekfcrode hervorgerufen wird.
    20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, f daß die Modulation des oszillierenden elektrischen Feldes durqh Änderung der Größe des Apaltes zwischen dem Elektret und der Induktionselektrode hervorgerufen wird.
    21. Vorrichtung zum Steuern der übertragung elektrischer Energie, gekennzeichnet durch ein Elektret oder Ferrodielekfcrikum (1) mit einer hinteren Elektrode (2), einer Induktionselektrode (3), die im Abstand von dem Elektret (1) angeordnet ist;, um zwischen diesen Elementen #in elektrisches Feld zn epgeugen, und dupeh einen Feldeffekt-Translator (5), dessen Torelektrode (Q) und Quellenelektrode (S) über die hintere Elektrode mit der Induktionselektrode und dem Elektret
    1 Q 9 3 4 Π / I 2 7 3
    elektrisch verbunden sind, wodurch der Zustand der Übertragung elektrischer Energie des Transistors in Übereinstimmung mit der Änderung des elektrischen Feldes moduliert wird.
    22. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Feldabschirmelektrode, die in dem Spalt zwischen dem Elektret (1) und der Induktionselektrode (3) bewegbar angebracht ist, so daß das elektrische Feld in Übereinstimmung mit Bewegung der Feldabschirmelektrode geändert wird.
    23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Weg zwischen der Induktionselektrode (3) und dem Tor (G) des Transistors (5) eine Diode (8) variabler Kapazität in Reihe geschaltet ist und daß ein Kodensator (9) zwischen das Tor (G) und die Quellenelektrode (S) des Transistors (5) geschaltet ist.
    2*1. Virrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionselektrode sektorförmig ist und eine Anzahl symmetrischer Flügelteile (25) aufweist, diejenige Fläche des Elektrets (1), die der Induktionselektrode gegenüberliegt, mit einem leitenden Film überzogen ist, der das gleiche Muster wie die Induktionselektrode hat, und daß eine Einrichtung zum kontinuierlichen Drehen des Elektrets relativ gu der Induktionselektrode vorgesehen ist, um zwischen diesen Elementen ein oszillierendes elektrisches Feld zu erzeugen.
    1 0 9 84 ff/ 127 3
    43.
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