DE2619924A1 - Elektronischer beruehrungsschalter mit hochspannungsschutz - Google Patents
Elektronischer beruehrungsschalter mit hochspannungsschutzInfo
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- H03K17/962—Capacitive touch switches
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Description
Elektronischer Berührungsschalter mit Hochspannungsschutz
Die Erfindung bezieht sich auf Schalter, speziell elektronische Schalter, und betrifft insbesondere einen elektronischen, durch
Berührung betätigbaren bzw, Tast- oder Berührungsschalter, sowie den Schutz von elektronischen Berührungsschaltern vor statischer
oder anderer Hochspannungselektrizität.
Ein elektronischer Berührungsschalter, der auf eine leichte Berührung durch eine ihn betätigende Person hin anspricht und
ohne bewegliche Teile arbeitet, wird als Ersatz für mechanische Schalter in praktisch allen Anwendungsfällen als vorteilhaft
angesehen.
Wünschenswert ist dabei ein elektronischer Berührungsschalter, der billig und mit kleinen Abmessungen hergestellt werden kann,
der zuverlässig im Betrieb ist, der eine hohe Störunterdrückung bzw. -unernpfindlichkeit gewährleistet und der mit Eingangs strömen
unter einem für Menschen gefährlichen Wert arbeitet.
vl/Bl/ro
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Wenn zudem ein solcher Schalter elektronische Bauteile verwendet, die durch statische oder andere Hochspannungselektrizität
beschädigt oder zerstört werden könnten, ist auch ein Schutz vor solchem Schaden wünschenswert.
Mit der Erfindung wird ein Schalter geschaffen, der diese und andere Vorteile gewährleistet.
In bevorzugter Ausführungsform weist der elektronische Tastoder Berührungsschalter gemäß der Erfindung zwei Tast- oder
Berührungsflächen auf, die über ein verdralltes Leitungspaar
mit den logischen Doppeleingängen eines exklusiven logischen ODER-Glieds verbunden sind.
In bevorzugter Ausführungsform sind auch zwei mit Mittelanzapfung
versehene Kondensatoren vorgesehen, die über die Doppeleingänge geschaltet sind und den erfindungsgemäßen Schutz vor
statischer oder anderweitiger Hochspannung gewährleisten. Die Kittelanzapfungen der Kondensatoren sind dabei an Masse gelegt
oder zusammengeschaltet.
In bevorzugter Ausführungsform wird außerdem eine Gleich.pha.senbsw.
Gleichtaktspannung (common mode voltage) über übliche Viechselspannungsleitungen
an die Doppeleingänge der logischen Schaltung geliefert. Wenn die logische.Schaltung, wie bei der bevorzugten
Ausführungsform, an Masse liegt, kann dieser Gleichtakteingang
durch eine elektrische Verbindung mit den Singangsstromleitungen
gebildet werden, ΐ/enn ein erdfreier Schalter gewünscht
wird, kann diese elektrische Verbindung beispielsweise durch die elektrische Schwingung der Sekundärwicklung eines in
der Stromversorgung für den Schalter vorgesehenen Transformators gewährleistet werden.
Ein Teilnebenschluß (partial shunt) dieses Gleichtakteingangs
kann bei der bevorzugten Ausführungsform ebenfalls zur Erhöhung
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der Störunempfindlichkeit benutzt werden, und zwar in Form eines
Widerstands, der über die Doppeleingänge der logischen Schaltung geschaltet ist.
In bevorzugter Ausführungsform ist dabei ein Ausgang der logischen
Schaltung zu einem Integrierkondensator und zu einem zusätzlichen Verstärker geführt, der eine für die Erfüllung der
Erfordernisse des elektronischen Schalters ausreichende Leistung besitzt.
Die Verwendung einer Differentialmeßschaltung, in diesem Fall einer logischen Schaltung, beim erfindungsgemäßen Schalter ermöglicht eine verbesserte Störunempfindlichkeit oder -unterdrückung,
so daß die Verwendung langer Eingangsleitungen möglich wird, wo dies gewünscht wird.
Die Anwendung der Eingangsimpedanzen, d.h. im vorliegenden Fall der Kondensatoren mit Mittelanzapfung, beim erfindungsgemäßen
Schalter ermöglicht also einen Schutz des Schalters vor Beschädigung durch statische und andere Hochspannungselektrizität.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten
elektrischen Tast- oder Berührungsschalter zu schaffen,
der einfach, kostensparend und mit geringen Abmessungen herstellbar ist, der im Betrieb zuverlässig ist und der einen
hohen Grad von Störunterdrückung oder -unempfindlichkeit gewährleistet.
Bei diesem Schalter soll die Ansprechempfindlichkeit ohne wesentliche
Beeinträchtigung der Schalteigenschaften regelbar sein.
Bei diesem Schalter sollen außerdem die Berührungsflächen vom restlichen Aufbau des Schalters entfernt angeordnet werden
können.
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Dabei soll dieser Schalter auch eine stärkere Unterdrückung von nicht mit der Schalterbetätigung in Beziehung stehenden
Umgebungssignalen gewährleisten.
Weiterhin soll dieser Schalter in der Lage sein, mit Eingangsströmen zu arbeiten, die unterhalb eines für Menschen gefährlichen
Pegels liegen.
Schließlich soll dieser Schalter vor den schädlichen Auswirkungen von statischer oder anderer Hochspannungselektrizität
geschützt sein, die von der den Schalter benutzenden oder bedienenden Person geführt wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Schalter der angegebenen Art erfindungsgemäß
gelöst durch eine Fühler- oder Meßeinrichtung mit Signaleingang und Signalausgang zur Lieferung eines auf
ein eingegebenes Eingangssignal bezogenen Ausgangssignals, durch eine Berührungs- oder Tastfläche, durch eine Widerstandseinrichtung
mit zwei Enden, durch eine Kapazitätseinrichtung mit zwei Enden, durch Mittel zur Herstellung einer elektrischen
Verbindung zwischen der Tastfläche und dem ersten Ende der Widerstandseinrichtung, durch Mittel zur Herstellung
einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Ende der Widerstandseinrichtung und dem ersten Ende der Kapazitätseinrichtung,
durch Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem zx^eiten Ende der Kapazitätseinrichtung und
Masse, durch Mittel zur elektrischen Verbindung des zweiten Endes der Widerstandseinrichtung mit dem Signalausgang der
Fühlereinrichtung, durch Mittel zum Empfang einer Wechselspannung und durch Mittel zur elektrischen Verbindung der Empfangseinrichtung
mit der Fühlereinrichtung.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines elektronischen
Berührungsschalters gemäß der Erfindung, wobei verschiedene Abschnitte des Schalters zur Veranschaulichung
der Hauptfunktionsblöcke in gestrichelten und
ausgezogenen Kästchen eingeschlossen dargestellt sind,
und
Fig, 2 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Schaltung zur Verwendung beim Schalter gemäß Fig. 1.
Der in Fig. 1 allgemein mit 10 bezeichnete elektronische Tastoder Berührungsschalter gemäß der Erfindung weist Tastflächen
12 und 13, einen Differential-Fühler- oder -Meßblock 14, eine ■
Eingangsschaltung 15* eine Integriereinrichtung in Form eines
Kondensators 16 und einen zusätzlichen Verstärkerblock 18 auf.
Als Spannungsversorgung für die genannten Teile dient eine Quelle 22 für Gleichtakt-Wechselspannungssignale (common mode alternating
voltage signal).
Die Tastflächen 12 und 13 sind an Verzweigungen 17 bzw. 19 der
Eingangsschaltung 15 zum Differentialfühler 14 angeschlossen,
der in bevorzugter Ausführungsform ein logisches ODER-Glied bildet. Zwischen die Tastfläche 12 und die Verzweigung 17 ist
eine Leitung 28 eingeschaltet. Auf ähnliche Weise ist eine Leitung 30, die praktisch die gleiche Länge besitzt wie die Leitung
28, zwischen die Tastfläche 13 und die Verzweigung 19
eingeschaltet. Ein verdralltes Leitungspaar dient zur Gewährleistung einer besseren Störsignalunterdrückung bzw. -unempfindlichkeit
in Verbindung mit dem Differentialfühler 14, wenn
eine lange Eingangsverbindung zwischen den Tastflächen 12, 13
und dem Fühler 14 vorhanden ist«.
Weiterhin sind zwei Kondensatoren 29 und ~$\ über die Verzweigungen
17 und 19 geschaltet. Die Kondensatoren 29 und 31 sind
in Mittelanzapfungs-Anordnung an einem Verzweigungspunkt 33 zusammengeschaltet, der seinerseits an Masse liegt*
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Die Verzweigung 19 ist weiter mit einer Verzweigung 24 über
einen Widerstand j54 verbunden, der vorgesehen ist,· um zwischen
der Tastfläche 12 und der restlichen elektronischen Schaltung einen Spannungspegel zu gewährleisten, welcher unter dem für
Menschen gefährlichen Wert liegt. Auf ähnliche Weise ist die Verzweigung 17 über einen Widerstand 32 mit einer Verzweigung
2β verbunden.
Die Verzweigungen 24 und 2.6 sind zudem über Leitungen 25 bzw.
27 mit den beiden oder Doppel eingängen 21, 2j5 des Fühlers 14
verbunden. An die Verzweigungen 24 und 26 der Eingangsschaltung ist darüber hinaus ein Gleichtakt-Wechselspannungssignal
von den Blöcken 20 und 22 angelegt.
Die Stromversorgung weist, genauer gesagt, einen Transformator 36 mit einer Primärwicklung 38 und einer Sekundärwicklung 40
auf, von denen erstere mit Klemmen 42 und 44 versehen ist, die an eine Wechselfrequenz-Stromversorgung angeschlossen sind,
wobei die Klemme 44 an der mit 46 bezeichneten Erdungsmasse liegt.
Der Block 22 ist über eine Leitung 48 zwischen die Klemme 42 des Transformators 36 und Masse 46 geschaltet, wobei das eine
Ende dieser Leitung an die Klemme 42 und das andere Ende an einen Spannungswiderstand 50 angeschlossen ist. Der Widerstand
50 liegt seinerseits an einer Verzweigung 52, die ebenfalls
mit einem zusätzlichen Spannungsteilerwiderstand 54 verbunden
ist, der wiederum über eine Leitung 56 an Masse 46 angeschlossen
ist. Der Block 22 ist zudem über eine Leitung 58 mit den Verzweigungen 24 und 26 verbunden, wobei sich diese Leitung
zwischen der Verzweigung 52 im Block 22 und einer weiteren
Verzweigung 60 in der Eingangsschaltung 15 erstreckt, welche
ihrerseits über einen Widerstand 62 mit der Verzweigung 24 und über einen Widerstand 64 mit der Verzweigung 26 verbunden
ist.
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Als Mittel zur Herstellung eines Eingangssignalnebenschlusses (input signal shunt) zum Fühler 14 ist ein Widerstand 65 vorgesehen,
der über die Verzweigungen 24 und 26 geschaltet ist.
Die Eingangsschaltung 15 weist somit Widerstände 32, 34, 62,
und 65, Verzweigungen 17* 19.» 24, 26, 33 und 60, Kondensatoren
29 und 31 sowie Leitungen 25, 27 und 58 auf.
Die restlichen Teile der Stromversorgung 20 umfassen eine Gleichrichterdiode 66, die zwischen eine erste Klemme 68 der
Transformator-Sekundärwicklung 40 und eine Verzweigung 70 geschaltet
ist, die ihrerseits mit der einen Seite eines Filterkondensators 72 verbunden ist. Die andere Seite des Kondensators
72 liegt an einer Verzweigung 74, die wiederum mit der anderen Klemme 76* der Sekundärwicklung 40 und Masse 46 verbunden
ist.
In bevorzugter Ausführungsform stellt der Fühler 14 ein herkömmliches
exklusives ODER-Glied aus komplementären logischen Gattern dar, z.B. in Form der von der Firma Motorola Semiconductors
unter der Bezeichnung MC145O7AL oder MC145O7CL vertriebenen
exklusiven ODER-Schaltung mit Anreicherungstyp-MOS-Halbleitern vom p-Kanal- und n-Kanal-Typ. Da diese logische
Zelle von üblicher Bauart ist, kann auch eine solche vom Typ 4030 verwendet werden, die auch von anderen Herstellern erhalten
werden kann. Beispielsweise liefert die Solid State Division der Firma RCA unter der Bauartnummer CD4030 einen
logischen Schaltkreis, der zufriedenstellend verwendet wurde. Dargestellt ist jedoch die bevorzugte Einheit der Firma
Motorola.
Gemäß .Fig. 2 weist der Fühler 14 MOS-Elemente 85 - 95 sowie
Dioden 110 und 111, die zwischen Eingänge 21 und 23 geschaltet
sind, und einen logischen Ausgang 14O auf; Eine Vorspannklemme 142 für den logischen Schaltkreis 14 ist mittels einer Leitung
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144 an Schaltkreismasse 84 geschaltet, und eine zweite Vorspannklemme
146 ist über eine Leitung 156* eine Verzweigung
158 und eine Leitung ΐβθ an eine von der Stromversorgung 20
gelieferte* an der Verzweigung 70 verfügbare Gleichspannung angeschlossen.
Der Ausgang 14O des logischen Schaltkreises 14 ist mit einer
Verzweigung 176 über eine Diode 178 verbunden, deren Anode mit
der Verzweigung 14O und deren Kathode mit der Verzweigung verbünden ist. Die Verzweigung 176 ist weiterhin über eine Parallelschaltung
aus dem Kondensator 16 und einem Widerstand 180, die eine Integriereinrichtung bildet, mit Schaltungsmasse
84 verbunden. Die Verzweigung 176 ist zudem über einen Widerstand
183 mit dem Eingang 182 des Verstärkers 18 verbunden.
Der Verstärker 18 weist eine Darlington-Anordnung von npn-Transistoren
184 und 186 auf, deren zusammengeschaltete Kollektoren
über einen strombegrenzenden Widerstand 188 an die Verzweigung
158 angeschlossen sind. Die Basis des Transistors 184 ist mit
dem Verstärkereingang 182 verbunden, während der Emitter des
Transistors 186 mit der Basis eines weiteren npn-Transistors
190 und mit Masse/verbunden ist, und zwar über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand I92, einer Diode 194, einer Verzweigung
196 und einem Widerstand I98. Der Kollektor des Transistors
190 ist über einen weiteren .strombegrenzenden Widerstand 200 ebenfalls an die Verzweigung 158 angeschlossen. Die Verzweigung
196 ist außerdem mit dem Emitter des Transistors und der Basis eines weiteren npn-Transistors 202 verbunden,
dessen Kollektor an den Ausgang 204 des Verstärkers 18 und
dessen Emitter an Masse 84 angeschlossen ist.
Der allgemein mit 2θβ bezeichnete Lastwiderstand für den erfindungsgemäßen
Schalter ist zwischen den Ausgang 204 und die Verzweigung 158 geschaltet. Für den Fachmann ist ersichtlich,
daß der Lastwiderstand 20β tatsächlich ein Widerstand oder eine
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andere elektronische Last für den Schalter 10 gemäß der Erfindung sein kann«, Je nach den Stromerfordernissen der tatsächlichen,
zu schaltenden Last, die durch den Lastwiderstand 20β
dargestellt ist, wird die genaue Konfiguration des erfindungsgemäßen elektronischen Schalters gewählt.
Nachstehend sind bevorzugte Werte für verschiedene Bauteile des erfindungsgemäßen Schalters 10 angegeben» Die von der
Stromversorgung 20 gelieferte Spannung besitzt einen Wert und
eine Polarität, die mit der restlichen Schaltung vereinbar sind. Bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist die
Spannung an der Verzvjeigung 70 als gegenüber der Schaltkreismasse
84 positiv und mit einer Größe von 15V vorausgesetzt.
Die Erfindung soll jedoch weder auf diese Polarität, noch auf diesen Wert beschränkt sein.
Allgemein läßt sich weiterhin sagen, daß es, obgleich im folgenden
bevorzugte Werte für die elektronischen Bauteile angegeben sind, für den Fachmann offensichtlich ist, daß die Erfindung
keinesxvegs auf diese Vierte beschränkt sein soll, sofern
dies nicht speziell angegeben ist. Die angegebenen Werte dienen lediglich als Anleitung und Hilfe für die die Erfindung
rechtmäßig anwendenden und ausnützenden Personen.
Die Werte der Widerstände 32 und j4 liegen im Megaohmbereich,
da sie, wie erwähnt, die die Tastflächen berührende Person vor einem möglichen elektrischen Schock bewahren und einen
Schutz vor Durchschlag der elektrischen Isolierung und dgl. bieten sollen. Außerdem schützen die Widerstände j?2 und j4
die erfindungsgemäße Schaltung vor Schäden durch die von einem Benutzer geführten Spannungen, z.B. elektrostatischen Aufladungen.
Der Mindestwiderstandswert wird somit durch beide Überlegungen bestimmt. Die maximalen Widerstandswerte bestimmen
sicli durch die praktische Herstellbarkeit und auf der Grundlage
der an diesen Widerständen zu erwartenden Ströme, so daß diese Widerstände die Eingangsströme nicht unzulässig begrenzen.
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Es hat sich gezeigt, daß die Widerstände 32 und 34 unter bestimmten
Umständen keinen Schutz vor dem hohen elektrischen Potential bieten,das am Körper eines Benutzers des Schalters
'anliegen kann. Wenn diese Widerstände 32, 34 niht verschmutzt
sind, so daß ein Teilkurzschluß der an den Widerstandskörpern anliegenden Spannung auftreten könnte, und wenn diese Widerstände
lang genug sind, sind die Widerstände 32, 32I- für statische
Aufladungen von 10 - 20 kV am Körper eines Benutzers des Schalters ausreichend.
Wenn eine Dünn- oder Dickschichtaufdampfung für die Widerstände
32 und 34 vorgesehen werden soll, um dadurch Raum, Montageaufwand
und dgl. zu sparen, kann dann, wenn die Widerstände 32
und 3^ verschmutzt sind, eine ungenügende Größe besitzen oder
mit anderen Mangeln behaftet sind, aufgrund derer eine Spannung die Widerstände überbrücken könnte, eine vom Benutzer des
Schalters geführte statische Spannung von beispielsweise 20 kV zu einer Beschädigung des Differentialfühlers 14 führen. Dies
trifft speziell auf die bevorzugte Ausführungsform zu, bei
welcher der Differentialfühler 14 MOS-Elemente verwendet.
Gemäß Fig. 2 sind Dioden 110 und 111 zur Verhinderung einer Beschädigung
der MOS-Eingangsschaltung vorgesehen. Die Gate-Elektrode
der MOS-Eingangsstufe verträgt jedoch nur außerordentlich schwache Ströme, und sie stellt im Grunde einen
Kondensator von 5 pF dar. Bei der Einführung eines hohen
elektrostatischen Potentials durch den Benutzer des Schalters, bei dem ein Strom von mehr als 5 mA erzeugt werden kann, werden
daher im allgemeinen die Dioden 110 und 111 zerstört und die
Gate-Elektroden der MOS-Elemente an der Eingangsseite des Differentialfühlers 14 durchgeschlagen, so daß diese MOS-Elemente
zerstört werden.
Im USA-Staat Minnesota wurden im Winter bei entsprechend niedrigen
Luftfeuchtigkeiten sehr hohe (statische) Aufladungen an
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Menschen festgestellt, insbesondere bei zunehmender Verwendung
von Kleidungsstücken und Bodenbelägen aus synthetischen Stoffen, Gemessen z.B. an der Länge eines von den Fingerknöcheln
einer einen üblichen Lichtschalter berührenden Person bis zur Erdungsschraube des Lichtschalters gezogenen Funken wurde bei
Bekanntsein der dielektrischen Festigkeit von Luft und bei normaler Temperatur und normalen sonstigen Umgebungsbedingungen
ermittelt, daß von Personen, welche den Schalter 10 gemäß der Erfindung benutzen, 25 - 50 kV geführt werden können. Dieses
Potential von 25 - 50 kV ist dabei auch auf Dauerbasis vorhanden,
da sich der menschliche Körper nach einigen Schritten über einen Bodenbelag aus synthetischem Material wieder aufladen
kann.
Weiterhin hat es sich gezeigt, daß sich der menschliche Körper gegenüber statischer Aufladung etwa wie ein Kondensator
im Bereich von 100 pF verhält. Aus diesem Grund hat es sich gezeigt, daß die Anordnung der Kondensatoren 29 und 3I aus den
im folgenden genannten Gründen einen wesentlich besseren Schutz des Differentialfühlers 14 bietet.
Wenn der Höchststrom, den die Eingangselemente des Differentialfühlers
14 aushalten können, bevor ein Schaden auftritt, beispielsweise
bei etwa 5 mA oder geringfügig darunter liegt, haben im Fall von Widerständen 32 und J>k von etwa 1 Megaohm an
den Verzweigungen 17 und 19 liegende Spannungen von 10 - 20 kV
keine Beschädigung des Differentialfühlers 14 zur Folge, weil
der erzeugte Strom nur 10 - 20 mA beträgt, wenn vorausgesetzt wird, daß der Effektivwert der Widerstände 32, 3^ ihr Nennwert
von 1 Megaohm ist. Dieser Strom hat daher keine Beschädigung des Differentialfühlers 14 zuf Folge, wie sich dies durch Versuche
bestätigt hat. Die Widerstände 32 und 3^ besitzen daher
im allgemeinen einen Wert zur Begrenzung eines etwaigen, an den Schalter 10 angelegten elektrischen Hochpotentials auf den·Milliamperebereich,
und dieser Wert liegt im allgemeinen im Megaohmbereich,
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Es ist zu beachten, daß der Höchststrom unter ungünstigsten
Bedingungen berechnet werden sollte, in denen die anlegbare Höchstspannung nicht durch den Nenn-Widerstandwert, sondern
durch den effektiven Widerstandwert, falls dieser niedriger ist als der Nennwert, geteilt wird.
Die Schwierigkeit besteht dann darin, den durch die statische Aufladung, die von einem Benutzer des erfindungsgemäßen Schalters
10 getragen wird, erzeugten Strom auf einen zulässigen Bereich zu reduzieren. Es hat"sich gezeigt, daß durch Anordnung
der Kondensatoren 29 und 31 diese Stromverringerung erreicht
werden kann. Es wird angenommen, daß die Kondensatoren 29 und 351 diesen Schutz durch eine Spannungsteilwirkung mit
der Kapazität des (Benutzer-)Körpers oder durch eine Spitzenstromreduktionswirkung
oder aber eine Kombination beider Wirkungen gewährleisten.
Genauer gesagt, wenn der Körper eines Benutzers als Spannungsquelle von 50 kV angesehen wird, die mit einer Kapazität im Bereich
von 100 pF in Reihe geschaltet ist, so hat die Berührung der Fläche 12 durch den Benutzer, wenn Widerstände j52 und j4
mit einem Effektivwert von 1 Megaohm vorgesehen sind und die Kondensatoren 29 und 31 in Mittelanzapfanordnung zu Masse angeordnet
sind, effektiv die Bildung eines ohmschen kapazitiven Stromkreises für die statische Wechselfrequenzspannung zur
Folge, wobei .der Stromkreis die mit- 5 kV angenommene Körperspannungsquelle,
die als im Bereich von 100 pF liegend vorausgesetzte Körperkapazität und den Kondensator 29 einschließt
und über Masse geschlossen ist. Das Potential von 50 kV des
Körpers des Benutzers des Schalters wird dabei effektiv zwischen der Körperkapazität und dem Kondensator 29 geteilt, so
daß Spitzenströme und Geschwindigkeit des Stromanstiegs verringert werden. Wenn daher die Größe des Kondensators 29 im
Bereich der Körperkapazität liegt, wird durch die Spannungsteilung
zwischen Körperkapazität und Kondensator 29 die an den
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Widerständen 32 und J>h an den Verzweigungen 17 bzw. 19 anliegende
Höchstspannung auf die Hälfte der angenommenen Körperspannung
von 50 kV reduziert, Außerdem werden auch Spitzenströme
und die Geschwindigkeit des Stromanstiegs erheblich verringert,. An die Verzweigungen 17 und 19 werden daher 25 kV angel
egt, was - wie oben aufgeführt - innerhalb des Bereichs liegt, der beim angenommenen Beispiel vom Differentialfühler
14 tolerierbar ist« Außerdem wird angenommen, daß bei der Erfindung
die Spitzenströme unter die V/er te vermindert werden, die bei der Anlegung von 25 kV an die Verzweigungen 17 und 19
erzeugt werden würden.
Eine ähnliche Reaktion findet statt, wenn die Tastfläche 13
durch den Benutzer des Schalters berührt wird.
Die Widerstände 62 und 64 besitzen Werte im Bereich von 100 k-Λ-bis
300 MJT-, wobei in Abhängigkeit von der gewünschten Ansprechempfindlichkeit
des Schalters ein bevorzugter Wert im Bereich von 2,2 - 3OO ΜΛliegt. Bei einem niedrigeren Widerstandswert
wird auf noch zu erläuternde Weise ein niedrigerer Differential- bzw« Wirksignaleingang zur Betätigung des Schalters
geliefert, was eine niedrigere Ansprechempfindlichkeit des Schalters bedingt. Umgekehrt ermöglicht ein höherer Wert der
Widerstände 62 und 6K ein höheres Differentialsignal, das dann
zur Betätigung des Schalters zur Verflgung steht, so daß sich
eine höhere Ansprechempfindlichkeit des Schalters ergibt.
Die Schalteransprechempfindlichkeit ist in ihrem üblichen Sinn auf der Grundlage der erforderlichen Größe des Eingangssignals ·
zur Lieferung eines Ausgangssignals vom Schalter zu verstehen.
Ein Schalter mit niedriger Ansprechempfindlichkeit erfordert dabei ein höheres Eingangssignal zur Lieferung eines Ausgangssignals
und umgekehrt« In Anwendung auf den erfindungsgemäßen Schalter bedeutet dies, daß eine hohe Ansprechempfindlichkeit
die Betätigung des Schalters zoB. mit einer mit Handschuh be-
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kleideten Hand oder bereits in einem geringen Abstand von den Tastflächen 12 und 13 gestatten würde. Für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung soll daher der Ausdruck "Berührung" nicht auf eine tatsächliche körperliche Berührung des Körpers einer
Bedienungsperson mit den Tastflächen beschränkt sein, sondern sich vielmehr lediglich auf eine ausreichende Annäherung des
Körpers der den Schalter bedienenden Person an die Tastfläche, ohne diese notwendigerweise zu berühren, beziehen, um dadurch
bereits eine Betätigung des Schalters zu gewährleisten. Ersichtlicherweise hängt der für die Betätigung erforderliche Annäherungsgrad
unmittelbar von der Ansprechempfindlichkeit des Schalters ab.
Die zur Spannungsteilung eines Wechselspannungssignals dienenden
Widerstände 50 υ-η^ 5^ besitzen im allgemeinen einen Wert
im Bereich von 10 k Jl. bis hinauf zum Megaohmbereich, was - wie dem Fachmann bekannt sein dürfte - von den jeweiligen Impedanzpegeln
abhängt. Ebenso kann der drei Widerstände enthaltende Block 22 auch andere Formen besitzen und dennoch die Gleichtakt-Signalerfordernisse
gemäß der Erfindung gewährleisten. Derartige Abwandlungen können einen Transformator mit einem Ausgang
an der gewünschten Spannung , eine Spannungsanzapfung des Transformators 36 der Stromversorgung 20, einen großen Reihenwiderstand
zur Minderung von Spannung und Strom auf gewünschte Werte, einen Oszillator o.dgl. umfassen.
Wie noch näher erläutert werden wird, liegt der Wert des Widerstands
65 in bevorzugter Ausführungsform im Megaohmbereich.
Die Werte des Kondensators 16 und des Widerstands 180 werden
so gewählt, daß sie eine Zeitkonstante, d.h. Produkt aus dem Viert der Kapazität multipliziert mit dem Widerstandswert, besitzen,
die erheblich größer ist als die Periode des an der Verzweigung 60 der Eingangsschaltung 15 anliegenden Wechselspannungssignals.
Für eine bevorzugte und, wie noch zu erläutern
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sein wird, vorausgesetzte Frequenz von 6o Hz haben sich somit ein Wert des Kondensators ίβ von etwa 4000 pF und ein Wert des
Widerstands 18O von 20 ΗΛ, wobei eine geeignete RC-Zeitkonstante
von 80 ms geboten wird, als zweckmäßig erwiesen. Falls der erfindungsgemäße Schalter für die Fertigung nach Integrations-
oder Dickfilmtechniken ausgelegt wird, wird der Wert des Kondensators 16 im allgemeinen ausreichend klein gewählt, um
eine solche Fertigung zu ermöglichen. Der Wert des Widerstands '18O wird dann in Übereinstimmung mit den obigen Grenzen in Anpassung
an den gewählten Wert des Kondensators 16 gewählt.
Die Wechselfrequenz, deren Werte angegeben sind, beträgt 6θ Hz
entsprechend der (in den USA) üblichen Netzfrequenz, die an den meisten Orten ohne weiteres zur Verfügung steht. Andere,
sowohl höhere als auch niedrigere Frequenzen können ebenfalls verwendet werden, wobei die Beschränkungen bezüglich der Frequenz
auf der Verfügbarkeit einer Schwingungsquelle, der gewünschten Integration des Schalters auf einem Substrat sowie
anderen, dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannten Einschränkungen beruhen.
Der Verstärker 18 ist in älteren USA-Patentanmeldungen derselben
Anmelderin ausführlich erläutert«, Beim Verstärker 18 kann
es sich auch um einen beliebigen anderen, herkömmlichen Verstärker handeln, xvelcher die Stromerfordernisse des beschriebenen
Schalters erfüllt, einschließlich MOS-Verstärker oder logischer Puffer.
Wie noch näher erläutert xverden wird, liegt der gewünschte
Wechselspannungseingang je nach der gewünschten Ansprechempfindlichkeit in einem weiten Bereich, Bei der 60-Hz-Frequenz gemäß
der bevorzugten Ausführungsform wurden Spannungen im Bereich von 4 - 150 V (Spitze-Spitze^ erfolgreich angewandt. Bei der
im Beispiel vorausgesetzten Gleichspannungsversorgung von
15 V x-Jerden Spannungen von 10 - 150 V bevorzugt verwendet.
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Nachstehend ist die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Schalters erläutert.
Grundsätzlich wird der erfindungsgemäße Schalter 10 dann betätigt,
wenn eine der Tastflächen 12 oder 1j5 durch eine Person
berührt wird. Die mit etwa 50 bis 100 pP ermittelte Kapazität
des Körpers der den Schalter bedienenden Person liefert dem Differentialfühler 14 sowie der im folgenden zu beschreibenden,
den Schalterverstärker aufweisenden Schaltung ein unabgelichenes bzw. Differentialeingangssignal, welches die Aufladung des
Kondensators 16 beeinflußt. Der Ladezustand des Kondensators
1β beeinflußt sodann den Zustand des Verstärkers 18, so daß
die elektrische Impedanz zwischen den Klemmen 204 und Masse einen ersten Zustand in Form eines hohe Impedanz besitzenden,
einem offenen elektrischen Schaltkreis entsprechenden AUS-Zustands
des Schalters oder einen zweiten Zustand in Form eines niedrige Impedanz besitzenden, elektrisch kurzgeschlossenen
Schaltkreises bzw. EIN-Zustand des Schalters einnimmt, was annähernd den beiden Zuständen eines herkömmlichen, mechanisch
betätigten elektrischen Schalters entspricht, wobei der Zustand der Impedanz zwischen den Klemmen 204 und 84 davon abhängt,
ob eine Person die Tastflächen 12 oder 13 berührt hat oder nicht
Genauer gesagt, liefert der Gleichtaktblock 22 über die Eingangsschaltung
15 ein Wechselspannung-Gleichtaktsignal an beide Eingänge 21 und 23 des Differentialfühlers 14·. Eine bekannte
Eigenschaft eines logischen exklusiven ODER-Glieds besteht darin, daß durch dieses Schaltelement jedesmal dann ein Ausgangsimpuls
geliefert wird, wenn die angelegten Eingangssignale um einen den Spannungsschwellenwert dieses Schaltelements übersteigenden
Betrag voneinander abweichen. Bei dem MOS-Schaltkreis
gemäß Figo 2 beträgt der Schwellenwert etwa die Hälfte der an die Klemmen 142 und 146 angelegten Spannung.
Wenn somit überhaupt kein Signal an den Eingängen 21 und 23
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anliegt, liefert der Fühler 14 eine logische "0"0 Auf ähnliche
Weise bewirkt bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ein an die Eingänge 21 und 27>
angelegtes, abgeglichenes
V/echselspannungssignal ebenfalls die Erzeugung eines Ausgangssignals in Form einer logischen "0"„ Zu beachten ist, daß dieses Signal nicht nur bezüglich Amplitude, sondern auch bezüglich Phase abgeglichen sein muß, und diese Charakteristik wird für den Betrieb des erfindungsgemäßen Schalters ausgenutzt« Weiterhin is'c zu beachten, daß die genaue Spannungspolarität, die
einer logischen "θ" oder einer logischen "1" zugeordnet ist,
je nach dem jeweiligen Hersteller variieren kann und daher keinen Faktor für die Erfindung darstellt, da sich die genaue Polarität nur auf den Aufbau der nachgeschalteten Stufen auswirkt und deren Eigenfunktion nicht verändert. Obgleich bei der dargestellten Ausfülirungsform ein exklusives ODSR-Element verwendet wird, ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß kein Unterschied in den arn Ausgang 14O gelieferten Ausgangs signal besteht, wenn die an den Eingang 21 angelegte Spannung größer oder kleiner ist als die Spannung am Eingang 27). In jedem Fall liefert der Fühler 1'-I- ein Signal entsprechend einer logischen "1" der gleichen Polarität arn Ausgang 14O.
V/echselspannungssignal ebenfalls die Erzeugung eines Ausgangssignals in Form einer logischen "0"„ Zu beachten ist, daß dieses Signal nicht nur bezüglich Amplitude, sondern auch bezüglich Phase abgeglichen sein muß, und diese Charakteristik wird für den Betrieb des erfindungsgemäßen Schalters ausgenutzt« Weiterhin is'c zu beachten, daß die genaue Spannungspolarität, die
einer logischen "θ" oder einer logischen "1" zugeordnet ist,
je nach dem jeweiligen Hersteller variieren kann und daher keinen Faktor für die Erfindung darstellt, da sich die genaue Polarität nur auf den Aufbau der nachgeschalteten Stufen auswirkt und deren Eigenfunktion nicht verändert. Obgleich bei der dargestellten Ausfülirungsform ein exklusives ODSR-Element verwendet wird, ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß kein Unterschied in den arn Ausgang 14O gelieferten Ausgangs signal besteht, wenn die an den Eingang 21 angelegte Spannung größer oder kleiner ist als die Spannung am Eingang 27). In jedem Fall liefert der Fühler 1'-I- ein Signal entsprechend einer logischen "1" der gleichen Polarität arn Ausgang 14O.
Ucnn sich der· Fühler 14 beispielsweise in einem Ruhezustand befindet,
in viel ehern das an die Eingangsschaltung 15 gelegte
w'echselspannungssignal in bezug auf die Differentialeingänge 21 und 27j abgeglichen ist, entspricht die Ruhespannung am Ausgang 11I-O des Fülllers 14 entweder5 nahezu der Speisespannung an der
Verzweigung 146 oder nahezu der an Masse 84 liegenden Spannung. Bei der bevorzugten Schaltung gemäß Figo j? entspricht diese
Ruhespannung nahezu dem Potential an Schaltkreis-Masse 84. Infolgedessen erscheint keine Spannung am Kondensator 16, so daß dieser nicht aufgeladen ist« Wenn keine Spannung am Kondensator 16 anliegt, wird dem Verstärker 18 kein Eingangssignal geliefert, so daß die Impedanz zwischen Verstärkerausgang 204 und Masse praktisch einem offenen Stromkreis entspricht. In diesem Zustand
w'echselspannungssignal in bezug auf die Differentialeingänge 21 und 27j abgeglichen ist, entspricht die Ruhespannung am Ausgang 11I-O des Fülllers 14 entweder5 nahezu der Speisespannung an der
Verzweigung 146 oder nahezu der an Masse 84 liegenden Spannung. Bei der bevorzugten Schaltung gemäß Figo j? entspricht diese
Ruhespannung nahezu dem Potential an Schaltkreis-Masse 84. Infolgedessen erscheint keine Spannung am Kondensator 16, so daß dieser nicht aufgeladen ist« Wenn keine Spannung am Kondensator 16 anliegt, wird dem Verstärker 18 kein Eingangssignal geliefert, so daß die Impedanz zwischen Verstärkerausgang 204 und Masse praktisch einem offenen Stromkreis entspricht. In diesem Zustand
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kann der Schalter als in seiher Abschalt- bzw. AUS-Steilung befindlich
angesehen werden.
Der jeweilige Zustand der Impedanz zwischen Ausgang 204 und
Masse 8^L kann jedoch auf einen beliebigen Zustand eingestellt
werden, beispielsweise durch Wahl eines Differential-fühlers 14,
bei dem der Ruhezustand des Ausgangs 11I-O nahezu der Speisespannung
an der Klamme ^KG entspricht. Bei diesem Ruhezustand x^äre
der Verstärker 18 vorgespannt und der Transistor 202 durchgeschaltet,,
so daß ein elektrischer Kurzschluß über dem Verstärkerausgang 204 und Masse hergestellt ist. Beim erfindungsgemässen
Schalter kann daher jeder normale Schalterzustand als Ruhezustand
gewählt vi er den.
Infolge dieser Flexibilität bzw. Anpassungsfähigkeit seiner
Bauteile kann der erfindungsgemäße Schalter 10, wie erwähnt, vor der Berührung durch eine ihn bedienende Person im EIN- oder
im AUS-Zustand und nach der Berührung durch die Bedienungsperson im entgegengesetzten Zustand stehen. Durch entsprechende
Verklinkung oder anderweitige Rückkopplung kann der erfindungsgemäße Schalter 10 ebenso gut als Rast- bzw. Einklinkschalter
oder mit jeder beliebigen anderen Schalterkonfiguration anstelle des beschriebenen Tastschalters ausgelegt werden.
Wenn ein Ruhezustand des Schalters 10 angenommen wird, in welchem der Transistor 202 des Verstärkers 18 sperrt und somit der
Stromkreis zwischen Verstärkerausgang 204 und Masse 84 praktisch
offen ist, besteht bei einer Berührung einer der Flächen 12 oder 15 durch eine Bedienungsperson oder bei ihrer Annäherung
an diese Tastflächen eine Kapazität zwischen einem der Doppeleingänge 21 und 23 des Fühlers 14- sowie Masse 460 Durch diese
zusätzliche Kapazität wird die Phase des über die Verzweigung 60 angelegten Wechselspannungssignals bei seiner Anlegung an
die Fühlereingänge 21 und 2j5 in Unabgleich gebracht.
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Wenn insbesondere angenommen wird, daß der Körper der Bedienungsperson
eine Kapazität zwischen der Berührungsfläche 12 und Masse 46 herstellt* so erscheint diese Kapazität beispielsweise
zwischen Fühlereingang 23 und Masse 46, Bei der an Masse
liegenden Version des erfindungsgeraäßen Schalters 10, bei welcher
die Erdungsmasse 46 mit der Schaltkreismasse 84 verbunden
ist, läuft der Phasenwinkel des vom Block 20 an den Eingang 23
angelegten Wechselspannungssignals hinter der Phase des am Eingang
21 anliegenden Wechselspannungssignals nach. Wennndabei an bestimmten Punkten in jeder Periode des anliegenden Xtfechselspannungssignals
ein ausreichender Phasenunterschied entsteht, entspricht der Unterschied zwischen der am Eingang 21 anliegenden
Spannung und der Spannung am Eingang 23 einem Betrag,welcher
die Schwellenwertspannung für das exklusive ODER-Element
übersteigt, wobei ein Ausgangssignal in Form einer Reihe von Impulsen geliefert wird, deren Breite die Zeit angibt, während
welcher der Schwellenwertzustand überschritten worden ist.
Infolge dieser Phasenverschiebung beim erfindungsgernäßen Schalter
bewirkt die am Ausgang 14O auftretende Impulsreihe während der Zeitpunkte, an denen der Schwellenwert für den Fühler 14
überschritten wird, ein Aufladen des Kondensators 16, wobei dessen
Ladung in Verbindung mit dem Widerstand 183 als Stromzufuhr zum Verstärker 18 auftritt. Durch diesen Eingangsstrom werden
die Transistoren im Verstärker 18 durchgeschaltet, und es wird eine Zustandsänderung des Schalters 10 in der Weise hervorgerufen,
daß die Impedanz über Verstärkerausgang 204 und Masse 84 von einem hohen auf einen niedrigen Viert übergeht.
Im folgenden sind nunmehr die Kriterien beschrieben, nach denen die Bauteile für den erfindungsgemäßen Schalter 10 gewählt werden.
Eine hauptsächliche Überlegung besteht darin, den Doppel-Differentialeingängen
21 und 23 des Fühlers 14 im wesentlichen abge-
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2613924
glichene bzw«, ausgewogene Wechselspannungssignale zuzuführen.
Dieser Abgleich oder Ausgleich wird durch die Werte der Widerstände 62 und 64 gesteuerte Die Widerstände 62 und 64 besitzen
daher gegeneinander ausgeglichene Werte, so daß den Eingängen 21 und 2^ der Logikschaltung 14 das praktisch abgeglichene Wechselspannungssignal
geliefert wird.
Dies bedeutet jedoch nicht, daß die Widerstände 62 und 64 genau
ausgeglichen bzwQ gleich groß sein müssen, weil andere Schaltkreisparameter,
ζ.Β« die Eingangsschaltung des Differentialfühlers
14, tatsächlich einen geringfügigen Unabgleich erforderlich
machen können. Dies hat sich bei den exklusiven ODER-Elementen
der Reihe RCA CD4Oj5O als richtig erwiesen, bei denen der eine
Eingang ein mit der Logikschaltung in Reihe geschaltetes tbertragungsgatter
(transmission gate) aufweist. Bei Schaltkreisen
der in I?ig. 2 dargestellten Art, bei denen alle anderen Pa.rameter
normaler'weise abgeglichen sind, hat es sich erwiesen, daß bei Verwendung von Widerständen mit einer Toleranz von 2
10;j 'and gleichem Widersts.ndsnennwert bei Anordnung des Widerstands
65 auf noch zu beschreibende Weise praktisch ein Abgleich
für den erfindungsgemäßen Schalter 10 erreicht werden kann.
Gemäß der bevorzugten Entwurfsreihenfolge wird dann zunächst
ein Wert für die Widerstände 62 und 64 in Abhängigkeit von der gewünschten, vorher geschilderten Ansprechempfindlichkeit gewählt.
Bei einem kapazitiven Schalter sollte die Ansprechempfindlichkeit
vorzugsweise die geringstmögliche, für den Schalterverwendungszweck
zulässige Größe besitzen, um damit die Möglichkeit einer ungewollten oder ungewünschten Schalterbetätigung
zu berücksichtigen.
Wenn eine hohe Ansprechempfindlichkeit gewünscht wird, so daß der erfindungsgemäße Schalter 10 durch eine mit Handschuh bekleidete
Hand, durch dichte Annäherung der Bedienungsperson oder eines anderen Objekts ο „dgl,, betätigt werden kann, wird der Wert
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dor Widerstände 62 und 64 stärker dem oben angegebenen Wert
von j5°0 Megaohm angenähert, sofern die anderen Parameter den
vorher genannten Bedingungen entsprechen. Falls eine niedrigere Ansprechernpfindlichkeit erforderlich ist, um eine unerwünschte
Betätigung des Schalters sicher zu vermeiden, so daß tatsächlich eine feste Berührung einer der Tastflächen 12 oder 13
durch die Pinger der den Schalter bedienenden Person möglich ist, sollte ein eher bei 5 Megaohm liegender Widerstandswert
gewählt werden. Der genaue Wert der Widerstände 62 und 61I- hängt
von der jeweiligen Konfiguration des Pühlers 1^, der Länge der
Eingangsleivungen 28 und 350, dem Wert bzw, der Größe der an
der Verzweigung "JO verfügbaren Speisespannung, dem Wert bzw»
der Größe des an der Verzweigung 52 anliegenden Wechselspannungssignals
und ähnlichen Überlegungen ab, welche bestimmen, daß im Ruhezustand keine Schalterbetätigung erfolgen darf.
Wann der Wert der Kondensatoren 29 und J-1, wie erwähnt, im Bereich
der Körperkapazifcät liegt, wird nur die Hälfte der möglicherweise
vom Körper des Benutzers des Schalters geführten statischen Spannung an den Schaltereingang angelegt. Bei Verkleinerung
des Werts der Kondensatoren 29 und 51 wird, wegen
eier umgekehrten Beziehung zum Kapazitätswert ein höherer Anteil
der vom Körper des Benutzers geführten statischen Spannung angelegt. Wenn dagegen die Kondensatoren 29 und 5I zu groß gewählt
werden, wird die Ansprechempfindlichkeit des Schalters analog zu der nachfolgend in Verbindung mit dem Widerstand
noch zu erläuternden reduzierten Ansprechempfindlichkeit herabgesetzt
„ Da somit ein niedrigerer Wert der Kondensatoren 29
und 51 eine maximale Ansprechempfindlichkeit gewährleistet,
'.■■/erden im Bereich der Körperkapazität liegende Vierte für die
Kondensatoren 29 void 51 bevorzugt„ Vorteilhafterweise werden
daher Werto im Bereich von 100 pp angewandt, wobei sich ein
Wert von 58 pF im Botrieb als zufriedenstellend erwiesen hat.
Als nächstes 'wird beim Entwurf die Amplitude des Wechselspan-
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nungssignals gewählt,, Die Wahl dieser Amplitude erfolgt unter
Berücksichtigung der verfügbaren Spannung, nämlich ob die volle .Spitze-Spitse-Normalmeßspannung von 150 V verfügbar ist, ob
nur eine Transformatorspannung eines niedrigeren Werts verfügbar ist oder ob eine künstliche Spannung erzeugt werden mußo
Die Kosten für diese Spannung und ihre Verfügbarkeit stellen einen definitiven Faktor bei jedem Entwurf dar, weil der erfindungsgemäße
Schalter 10 mit dem Rest des Schaltkreises oder der anderen, zu schaltenden Vorrichtung vereinbar sein muß.
Unter Berücksichtigung der oben genannten, praktischen Bedingungen
wird die Amplitude des Wechselspannungssignals im allgemeinen als Feinabstimmung der Schalter-Ansprechempfindlichkeit
gewählt.. Dies bedeutet, daß bei einer höheren Spannung eine höhere Schalter-Ansprechernpfindlichkeit erreicht wird, da
eine größere Spannung über die Widerstände 62 und 64 vorhanden ist. Bei einem niedrigeren Wert des vom Block 22 gelieferten Wechselspannungssignals
ergibt sich dagegen eine niedrigere Ansprc-chempfindlichkeit
des Schalters. Zu beachten ist, daß die Einstellung der Amplitude des Wechselspannungssignals einen
nebengeordneten Einfluß auf die Vierte der Widerstände 62 und selbst hat.
Beim Erstentwurf mit neugewählten Bauteilen erweist es sich sodann
als vorteilhaft, den Schaltkreis auf Stabilität zu prüfen, doll· ob ein Ruhezustand tatsächlich aufrechterhalten werden
kann oder ob wahllose Betätigungen des Schalters aufgrund von Unabgleich der Widers "bände 62 und 64, der Länge dor Eingangsleitungen
28 und pO, anderen Unabgleicliszustänäen im Schaltkreis
und bei gleichen Bedingungen auftreten. Wenn ein geringfügiger
Unabgleich festgestellt wird, der zu einer Reihο von
ziemlich schmalen Signalspitzen auf der Frequenz des Wechselspannungssignals
führt, ist es - wie die Praxis gezslgb hat durch Einfügung eines Widerstands 65 über die Verzweigungen
und 26 möglich, den erfiiidungsgernäßen Schalter 10 in einen stabilen
Ruhezustand zu bringen,,
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- 2J> -
Der Widerstand 65 besitzt insofern eine Doppelfunktion, als er
einerseits einen besseren Abgleich des zugeführten Wechselspannungssignals
und andererseits eine weitere Feinabstimmung der Ansprechempfindlichkeit ermöglicht. Der Widerstand 65 macht
die Eingänge zu einem solchen Grad unempfindlich, daß ein ausgeglichener
bzw. abgeglichener Zustand über einen weiten Amolitudenbereich des Wechselspannungssignals hinweg möglich ist und
zudem ein größerer Unabgleich in den Werten der Widerstände 62
und 64 vorhanden sein kann. Wenn der restliche Schaltkreis also voll abgeglichen ist, einschließlich der Vierte der Wid einbände
62 und 64, ist somit; ersichtlicherweise der Widerstand 65 nicht
nötig, weil die Amplitude des Wechselspamiungssignals für die
Peineinstellung der Ansprechempfindlichkeit benutzt werden kann. Außerdem kann bei der Schaltung gemäß Figo 1 auf den Widerstand
65 verzichtet werden, wenn die über den Klemmen 142 und 146
anliegende Speisespannung für den Fühler 14 hoch genug ist, um
einen erheblichen Schwellenwert des Schalters zu gewährleisten.
Ein spezielles Ausführungsbeispiel eines funktionsfähigen Schalters
innerhalb des angegebenen Bereichs und unter Verwendung der Schaltkreise gemäß den Fig. 1 und 2 weist Widerstände 62
und 54 von 22 Megaohm, Kondensatoren 29 und 5I von 68 pF, einen
Widerstand 65 von 3,3 Megaohm, eine Speisegleichspannung von
3 bis 8 V (für C-MOS-Halbleiter) und von bis zu 30 V (für MOS-Halbleiter)
sowie eine Amplitude des Wechselspannungseingangs von 5 bis I50 V (Spitze-Spitze) bei einer Nennspannung von
25 bis 30 V auf. "Hierbei ergibt sich ein sehr stabiler Schalter,
bei dem eine Länge des verdrallten Leitungspaars 28 und 30 von bis zu etwa 15 ra bei niedriger Kapazität zwischen den
beiden Leitungen möglich ist, wobei für eine Betätigung des Schalters eine tatsächliche Berührung einer der Tastflächen 12
oder 15 nötig ist. Sin stabiler Schalter kann auch mit einem
Wert des Widerstands 65 von 1 Megaohm erzielt werden. Bei einem Wert des Widerstands 65 von etwa 10 Megaohm wurde bei einigen
Geräten eine sporadische, ohne Betätigungsberührung erfolgende
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Betätigung des Schalters beobachtet.
Es ist zu beachten, daß bei dem erfindungsgeraäßen Schalter 10
eine beträchtliche Leitungslänge der beiden verdrallten Eingangsleitungen 28 und 30 möglich ist, was durchaus im Gegensatz zu
zahlreichen anderen, bisher verwendeten Schaltern dieser Art steht. Aufgrund dieser Eigenschaft kann beispielsweise ein in
der Hand haltbares Werkzeug lediglich die Tastflächen 12 und aufweisen, während sich die restlichen Abschnitte des Schalters
10 an der zu steuernden Schaltung oder Vorrichtung befinden. Die Begrenzung der zulässigen Leitungslänge hängt von der gewünschten
Anspreciiernpfindlichkeit und schließlich auch von der festzustellenden Kapazität des menschlichen Körpers ab. Für den
Fachmann ist somit ersichtlich, daß die Leitungen 28 und 30, wenn sie eine übermäßige Länge besitzen, eine Kapazität besitzen,
welche den etwa 100 pF betragenden Kapazitätwert des menschlichen Körpers um einen solchen Betrag übersteigt, daß die Berührung
durch die betätigende Person überdeckt und mithin eine Betätigung des Schalters verhindert wird. Eine übermäßige Länge
der Leitungen 28 und J>0 hat auch noch andere, ähnliche Auswirkungen,
wie sie für den Fachmann bekannt sind.
Es kann auch gewünscht werden, eine oder mehrere Verbindungen zwischen Schaltkreismasse und Erdungsmasse beim Schalter 10
gemäß der Erfindung zu entfernen und den Schalter gegenüber Masse erdfrei zu halten. In diesem Fall kann die Schaltung gemäß
der Erfindung unverändert bleiben, oder der Block 22 und sein zugeordnetes Gleichtaktsignal können weggelassen werden,
wenn die Schwingung dem Differentialfühler 14 über eine erdfreie Stromversorgung 20 oder nach anderen Verfahren geliefert wird,
wie sie beispielsweise in' der USA-Patentanmeldung Serial Nr0
34ο 183 vom 12.3.1973 offenbart sind. Es wird jedoch auch in
diesem Fall bevorzugt, eine feste Verbindung zwischen der Verzweigung 6o und einem Schaltungsbezugspunkt, etwa der Verzweigung
70 der Stromversorgung 20, vorzusehen, die nunmehr als
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COPY
'ι ■■■■·; - 25 -
gegenüber Erdungsmasse infolge der. Verbindung zwischen Verzweigung
76 der Stromversorgung 20 und Erdungsmasse 46 als erdfrei
angeseherjwird. Es hat sich gezeigt, daß diese feste Verbindung
58 zwischen der Eingangsschaltung 15 und dem Rest des Schaltkreises
eine zuverlässigere Betätigung des Schalters gewährleistet,
obgleich in der erdfreien Betriebsart keine Verbindung zviischen der Verzweigung- βθ und dem Rest des dargestellten
Schaltkreises nötig ist, ; ,'
■ Im Hinblick auf die vorstehende Offenbarung der Erfindung sind
dem.Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet nunmehr zahlreiche
Abwandlungen und Änderungen offensichtliche Beispielsweise kann das in Fig» 2 näher veranschaulichte exklusive ODER-Element
durch eine- Schaltung ersetzt werden, die je nach Bedarf oder Wunsch invertiert oder nicht invertiert.
Außerdem ist beim erfindungsgemäßen Schalter 10 ohne weiteres
ein Schaltkreis.anwendbar, der keine MOS-Halbleiter, sondern '
Transistoren oder andere Halbleiterelemente oder Verstärkervorrichtungen verwendet. Die MOS-Vo!"richtungenwarden jedoch bevor?,
zugt, wsil sie integriert und somit mit geringer Größe hergestellt
werden können und weil sie einen Schwellenwert entsprechend etwa der HLLlfte der angelegten Speisespannung liefern.
Außerdem bieten MOS-Vorrichtungen eine hohe Eingangsimpedanz,
uric, sie nehmen äußerst niedrige Strompegel· bzw. -vierte auf,
wodurch die Verwendung oinss zusätzlichen Verstärkers oder Pufforvors'barkers
wegfallen kann," falls für das exklusive ODER-Elemont
1<i· andere Vorrichtungen verwendet werden« Genauer gesagt:
Ec können der Eingangsschaltung 15 vorgeschaltete zusätzliche
Verstärker oder Puffervorstlirker erforderlich sein, um
den niedrigen Strompogel von der den Schaltor betätigenden Person
oder einem anderen Objekt festzustellen bzw. abzunehmen«, Darüber hinaus sind MOS-Halbloitervorrichtungen für Beschädigung
durch elektrisches Ilochpotential äußerst empfindlich.
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copy
Der Ausgang des Schalters 10 gemäß der Er-findung kann weiterhin
ohne weiteres kodiert bzw. verschlüsselt werden, beispielsweise indem die an der Verzweigung 175 verfügbare Ausgangsspannung
in an sich bekannter V/eise in kodierter Form eine Anzahl von mehrere Eingänge aufweisenden Verstärkern, wie dem Verstärker
18, zugeführt wird. Wenn sich daher mehrere Schalter 10 gemäß
der Erfindung auf einer vorgegebenen Fläche, etwa, einem Tastenfeld,
befinden, kann ein verschlüsseltes Ausgangssignal mit weniger als einem Verstärker 18 für je ein Paar von Tastflächen
erhalten werden.
Weiterhin arbeitet der erfindungsgemäße Schalter 10 anstelle der dargestellten Doppeleingangsleitung 28 und 30 (auch) mit
nur einem einzigen Leitungseingang. Zrsichtlicherweise erfordert
diese Schaltungsart einen Abgleichkondensator für den unbelegten Eingang, um dadurch die Kapazität der Leitung vom
Fühlereingang zur Tastfläche abzugleichen.
Ebenso kann der erfindungsgemä.'Be Schalter 10 in ve rs oder reziprok
betrieben werden, wobei er absichtlich unabgeglichen ist und durch eine Berührung durch die den Schalter betätigende
Person in Abgleich gebracht wird. Zur Gewährleistung einer wesentlich besseren Zuverlässigkeit wird jedoch die vorstehend
offenbarte Betriebsart bevorzugt»
Außerdem kannnder Ausgangs des Schalters 10 unter bestimmten
Umständen von der Verzweigung 14O abgenommen werden, so daß
die Notwendigkeit für die Diode 178, den Kondensator 16, den
Widerstand 180, die restliche, dem Verstärker 18 zugeordnete Schaltung entfällt. Ein Beispiel für einen solchen Fall ergibt
sich dann, wenn die zu steuernde Vorrichtung während einer Zeitspanne arbeitet, die im Vergleich zur Zeitspanne des IJechselspannungs-Eingangssignals
zum Schalter 10 ziemlich kurz ist. Eine derartige Vorrichtung kann beispielsweise ein elektronischer
Rechner sein, bei dem eine Flip-Flop-Schaltung, die in
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NanoSekunden arbeitet, erregt bzw. an Spannung gelegt werden
muß. Bekanntlich vermag hierbei ein einziger βθ-Hz-Impuls des
Schalters 10 diese Erregung zu bewirken, worauf keine weiteren Impulse mehr erforderlich sind und diese vieiteren Impulse, die
bei weiterer Berührung durch die Bedienungsperson vom Schalter 10 geliefert werden, keine Änderung des Zustands des Flip-Flops
zur Folge haben und daher ignoriert bzw. vernachlässigt werden, so daß sie für die Schaltkreisbetätigung nicht nachteilig sind.
Da die Erfindung somit innerhalb ihres Rahmens in zahlreichen anderen speziellen, teilweise angedeuteten Ausführungsformen
verwirklicht werden kann, soll die vorstehende Beschreibung in jeder Beziehung nur als die Erfindung erläuternd und keinesfalls
einschränkend aufgefaßt werden. Vielmehr soll die Erfindung alle innerhalb des erweiterten Schutzumfangs liegenden
Änderungen, Abweichungen und Äquivalente mit einschließen.
Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein durch Berührung betätigbarer elektronischer Schalter geschaffen, der mindestens
eine durch eine menschliche Person berührbare Fläche aufweist, die mit einer aktiven Schaltung verbunden und vor
statischer Elektrizität geschützt ist» In bevorzugter Ausführungsform
ist die aktive Schaltung ein Differentialfühler- bzw. -meßkreis, vorzugsweise ein logischer Schaltkreis mit Doppeleingang,
sowie ein exklusives MOS-ODER-Element, welches dabei
am dringendsten eines Schutzes vor statischer Elektrizität bedarf. Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei welcher die Verbindung
zwischen der logischen Schaltung und den zu berührenden bzw. Tastflächen lange Leitungen enthalten soll, wird ein verdralltes
Leitungspaar verwendet, wenn erhöhte Störsignalunempfindlichkeit bzw. ein erhöhter Storsignalschutz gewünscht
wird. Die beiden verdrallten Leitungen sind am einen Ende miteinander verbunden, wobei die eine Leitung elektrisch mit der
Tastfläche verbunden und die andere, praktisch gleich lange Leitung unbelegt oder mit einer zweiten Tastfläche verbunden
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ist. Beide Leitungen sind an ihren anderen Enden an die Doppeleingänge
zur logischen Schaltung angeschlossen. An die Doppeleingänge sind außerdem Doppelirapedanzen angeschlossen, die zusammen
mit der Impedanz des Körpers der Betätigungsperson einen Schutz vor statischer oder anderer Hochpotentialelektrizität
bieten. Der logischen Schaltung wird dann über die Eingangsschaltung
ein Gleichtakt-V/echselspannungssignal zugeführt, während
der Ausgangs der logischen Schaltung mit einem Integrator, in bevorzugter Ausführungsform einem Kondensator, verbunden
ist. Der Integrator ist in bevorzugter Ausführungsform seinerseits mit einem zusätzlichen Verstärker verbunden, dessen Ausgangsklemmen
als elektrischer Schalter wirken, wobei die elektrische Impedanz über die Ausgangsklemmen in einem ersten Zustand
einen hohen Wert entsprechend einem offenen elektrischen Stromkreis
bzw. einem AUS-Zustand des Schalters und in einem zweiten Zustand einen niedrigen Viert entsprechend einem elektrisch kurzgeschlossenen Stromkreis bzw. ΞΙΝ-Schalterzustand besitzt, so
daß diese beiden Zustände nahezu den beiden Zuständen eines herkömmlichen, mechanisch betätigten elektrischen Schalters
entsprechen. Der vom zweiten Verstärker eingenommene Zustand hängt dabei davon ab, ob eine Bedienungsperson eine Tastfläche
berührt hat oder nicht.
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Claims (1)
- 2619824- 29 PatentansprücheElektronischer Berührungsschalter mit Schutz vor elektrischem Hoch(spannungs)potential, gekennzeichnet durch eine Fühler- oder Meßeinrichtung mit Signaleingang und Signalausgang zur Lieferung eines auf ein eingegebenes Eingangssignal bezogenen Ausgangssignals, durch eine Berührungsoder Tastfläche, durch eine Widerstandseinrichtung mit zwei Enden, durch eine Kapazitätseinrichtung mit zwei Enden, durch Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Tastfläche und dem ersten Ende äev Widerstandseinrichtung, durch Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Ende der Widerstandseinrichtung und dem ersten Ende der Kapazitätseinrichtung, durch Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Ende der Kapazitätseinrichtung und Masse, durch Mittel zur elektrischen Verbindung des zweiten Endes der Widerstandseinrichtung mit dem Signalausgang der Fühlereinrichtung, durch Mittel zum Empfang einer Wechselspannung und durch Mittel zur elektrischen Verbindung der Empfangseinrichtung mit der Fühlereinrichtung.2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung eine Differentialfühlereinrichtung mit zvi ei Signal eingang en zur Aufnahme differentieller Signale ist, daß die Mittel zur elektrischen Verbindung des zweiten Endes der Widerstandseinrichtung mit dem Signaleingang der Fühlereinrichtung eine elektrische Verbindung zum ersten Signaleingang der Differentialfühlereinrichtung herstellen, daß die Mittel zur elektrischen Verbindung zwischen der Smpfangseinrichtung und der Fühlereinrichtung dem ersten und dem zweiten Eingang der Differentialfühlereinrichtung praktisch gleich große Gleichtakt-Wechselspannungen zuführen, und daß der Schalter weiterhin eine zweite Widerstands einrichtung mit zwei Enden, eine zweite Kapazitäts-609848/0618einrichtung mit zwei Enden, eine Einrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Ende der zweiten VJiderstandseinrichtung und dem ersten Ende der zweiten Kapazitätseinrichtung, Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Ende der zweiten Kapazitätseinrichtung und Masse sowie Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Ende der zweiten Widerstandseinrichtung und dem zweiten Eingang der Differentialfühlereinrichtiiig aufweist.J), Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Integriereinrichtung und Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Signalausgang der Fühlereinrichtung und der Integriereinrichtung vorgesehen sind.4. Schalter nach Anspruch j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen Viert im Megaohm-Bereich und die Kapazitätseinrichtung einen Wert im pP-Bereich besitzt.5. Schalter nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen solchen Wert besitzt, daß der durch Hochpotentialelektrizität an die Tastfläche angelegten Strom effektiv auf den Milliampere-Bereich begrenzt wird, und daß die Kapazitätseinrichtung einen Viert im Bereich der Kapazität des menschlichen Körpers besitztβ6. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die WiderStandseinrichtung einen Wert im Megaohm-Bereich und die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pP besitzt.7. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen solchen Wert besitzt, daß der durch Hochpotentialelektrizität an die Tastfläche angelegte Strom effektiv auf den Milliampere-Bereich begrenzt wird,609848/0616und daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich
der Kapazität des menschlichen Körpers besitzt.8. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Widerstandseinrichtung einen solchen Wert besitzt, daß der durch Hochpotentialelektrizität an die Tastfläche angelegte Strom effektiv auf den Milliampere-Bereich begrenzt wird,
und daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich der Kapazität des menschlichen Körpers besitzt,9· Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pP besitzt.10. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pP besitzt.11. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Integriereinrichtung und Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Signalausgang der Fühlereinrichtung und der Integriereinrichtung vorgesehen sind.12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen Wert im Megaohm-Bereich und
die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pF besitzt,13. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen solchen Wert besitzt, daß der durch Hochpotentialelektrizität an die Tastfläche angelegte Strom effektiv auf den Milliampere-Bereich begrenzt wird,. und daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich der Kapazität des menschlichen Körpers besitzt.609848/0616- J'2 -14» Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen Wert im Megaohm-Bereich und die .Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pF besitzt.15o Durch Berührung betätigbarer elektronischer Schalter mit Schutz vor Hochpotentialelektrizität, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet,durch mindestens eine Berührungs- bzw. Tastfläche, durch eine Metalloxid-Halbleiterschalter-Verstärkereinrichtung mit Eingang und Ausgang, . durch eine Widerstandseinrichtung mit zwei Enden, durch eine Kapazitätseinrichtung mit zwei Enden, durch Mittel zur elektrischen Verbindung des ersten Endes der Widerstandseinrichtung mit der Tastfläche, durch Mittel zur elektrischen Verbindung des ersten Endes der Kapazitätseinrichtung mit dem ersten Ende der Widerstandseinrichtung, durch Mittel zur elektrischen Verbindung des zweiten Endes der Widerstandseinrichtung mit der Schalter-Verstärkereinrichtung und durch Mittel zur elektrischen Verbindung des zweiten Endes der Kapazitätseinrichtung mit Masse.16. Schalter nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß eine Integriereinrichtung und Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Ausgang der Schalter-Verstärker einrichtung und der Integriereinrichtung vorgesehen sind.17· Schalter nach Anspruch ΐβ, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen solchen Wert besitzt, daß der durch Hochpotentialelektrizität an die Tastfläche angelegte Strom effektiv auf den MiMampere-Bereich begrenzt wird, und daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich der Kapazität des menschlichen Körpers besitzt.609848/061618. Schalter nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pP besitzt.19· Schalter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen Wert im Megaohm-Bereich besitzt.20. Schalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen solchen Viert besitzt, daß der durch Hochpotentialelektrizltät an die Tastfläche angelegte Strom effektiv auf den Milliampere-Bereich begrenzt wird, und daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich der Kapazität des menschlichen Körpers besitzt,21. Schalter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pP besitzt.22. Schalter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen Wert im Megaohm-Bereich besitzt.2^. Schalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung einen Viert im Bereich von 100 pF besitzt.22I-. Schalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter-Verstärkereinrichtung einen zweiten Eingang aufweist und daß eine zweite Widerstandseinrichtung mit zwei Enden, eine zweite Kapazitätseinrichtung mit zwei Enden, Mittel zur elektrischen Verbindung des ersten Endes der zweiten Widerstandseinrichtung mit dem ersten Ende der zweiten Kapazitätseinrichtung, Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Ende der zweiten Kapazitätseinrichtung und Erdungsmasse sowie Mittel zur609848/0616Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Ende der zweiten Widerstandseinrichtung und dem zweiten Eingang der Schalter-Verstärkereinrichtung vorgesehen sind.25· Schalter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen solchen Wert besitzt, daß der durch Hochpotentialelektrizität an die Tastfläche angelegte Strom effektiv auf den Milliampere-Bereich begrenzt wird, und daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich der Kapazität des menschlichen Körpers besitzt.26. Schalter nach Anspruch 25 * dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen Wert im Megaohm-Bereich und die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pP besitzt.27. Schalter nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pF besitzt«28. Schalter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pP besitzt.29. Schalter nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter-Verstärkereinrichtung einen zweiten Eingang aufweist und daß eine zweite Widerstandseinrichtung mit zwei Enden, eine zweite Kapazitätseinrichtung mit zwei Enden, Mittel zur elektrischen Verbindung des ersten Endes der zweiten Widerstandseinrichtung mit dem ersten Ende der zweiten Kapazitätseinrichtung, Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zivischen dem zweiten Ende der zweiten Kapazitätseinrichtung und Erdungsmasse sowie Mittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Ende der zweiten Widerstandseinrichtung und dem zweiten609848/0616- 35 Eingang der Schalter-Verstärkereinrichtung vorgesehen sind.30. Schalter nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen solchen Wert besitzt, daß der durch Hochpotentialelektrizität an die Tastfläche angelegte Strom effektiv auf den Milliampere-Bereich begrenzt wird, und daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich der Kapazität des menschlichen Körpers besitzt.3I· Schalter nach Anspruch 30* dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen Viert im Megaohm-Bereüi und die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pF besitzt.32. Schalter nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pF besitzt.33. Schalter nach Anspruch 29* dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pP besitzt.34. Schalter nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätseinrichtung einen Wert im Bereich von 100 pF besitzt.35. Schalter nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandseinrichtung einen Wert im Megaohm-Bereich und die Kapazitätseinrichtung einen Viert im Bereich von 100 pP besitzt.609848/0616Leerseite
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