DE2714356C2 - Schaltungsanordnung zur Auswertung der Schalthysterese bei der Kapazitätsänderung eines kapazitiven Schalters - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Auswertung der Schalthysterese bei der Kapazitätsänderung eines kapazitiven SchaltersInfo
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Description
f| 35 Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Auswertung der Schalthysterese bei der Kapapi
zitätsänderung eines kapazitiven Schalters mit einem zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung seines
t;i dessen Kapazität sich mit der Bewegung des Schaltgliedes verändert und der eingangsseitig mit einem lmpulsge-
i:-· nerator verbunden ist, der periodische Impulstakte vorgegebener Impulsdauer abgibt, wobei der Ein- bzw.
:', 40 Aus-Schaltstellung des Schaltgliedes unterschiedliche Signalpegcl zugeordnet sind.
ίο Aus der DE-OS 22 29 406 ist eine kapazitive Schalttaste als elektrischer Signalgeber bekannt und wird durch
% Tastenanschlag betätigt, wodurch die Kapazität eines Kondensators, der als elektromechanischer Wandler
[,,': wirkt, geändert wird. Gegenüber allgemein bekannten Schalttasten oder Tastschaltern mit elektromechanischen
t\ Schaltkontakten weist eine kapazitive Schalttaste den Vorteil auf, daß keine Kontaktstücke benötigt werden, die
ψ; 45 durch Schaltfunken einem Verschleiß ausgesetzt sind und die darüber hinaus beispielsweise auch in explosions-
'■> gefährdeten Räumen nicht eingesetzt werden können. Die bekannte kapazitive Schalttaste weist eine bewegli-
t§: ehe Belagelektrode auf, die auf der Unterseite eines federnden, beim Tastenanschlag in axialer Richtung
auslenkbaren und selbsttätig in die Ruhestellung zurückkehrenden Betätigungsgliedes angeordnet ist. Zusammen
mit einem Dielektrikum und wenigstens einer auf einer Grundplatte befestigten stationären Belagelektrode
bildet sie einen veränderlichen Kondensator, bei dem in der Ruhestellung die beiden Belagelektroden mit
Abstand übereinanderliegen und eine kleine Kapazität aufweisen und bei dem in der Schaltstellung beide
Belagelektroden isoliert aufeinanderliegen und eine größere Kapazität bilden. Da die Kapazitätsunterschiede
zwischen der einen und der anderen Schaltstellung des kapazitiven Schalters verhältnismäßig gering sind, ist es
erforderlich, zur Erzielung einer großen Schalthysterese einen großen mechanischen Schaltweg vorzusehen, was
jedoch häufig, insbesondere bei der Anordnung in Schalttafeln, auf Probleme stößt.
Zur Verbesserung der Schalthysterese bei vorgegebenem mechanischem Schaltweg ist es daher bekannt,
Schaltungsanordnungen zur Auswertung der durch die Betätigung des kapazitiven Schalters bewirkten Kapazitätsänderungen
vorzusehen. Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 22 23 607 bekannt, die einen
Oszillator zur Abgabe von Impulsen festgelegter Impulsdauer enthält, der Teil einer Schaltungsanordnung mit
MOS-Transistoren zur Erfassung der Kapazitätsänderung beim Betätigen des kapazitiven Schalters ist. Die
MOS-Transistoren sind so geschaltet, daß sie einen Schwellwertverstärker bilden, wobei jeweils abwechselnd
einer der beiden Ausgangstransistoren leitend oder gesperrt wird, wenn die Spannung am Verbindungspunkt
der MOS-Transistoren die jeweilige Sperrspannung überschreitet bzw. unterschreitet. Wird der kapazitive
Schalter betätigt, so verändert sich die Kapazität, so daß die Zeitkonstante der von dem Oszillator abgegebenen
Schwingung so verändert wird, daß von einem bestimmten Wert an die Schwellspannung eines der beiden
Ausgangstransistoren nicht mehr erreicht wird und dieser Transistor abschaltet. Damit wird bewirkt, daß bei in
Ruhelage befindlichem kapazitiven Schalter am Ausgang eine in der Wellenform rechteckige Spannung mil
einer zwischen Null und einer vorgegebenen Spannung wechselnden Amplitude und bei betätigtem kapazitivem
Schalter eine Gleichspannung anliegt Diese zwei Bedingungen ermöglichen es, den Schaltzustand des kapazitiven
Schalters zu erfassen und für eine nachgeschaltete Schaltung so aufzubereiten, daß eine deutliche Unterscheidung
möglich ist Die bekannte Schaltungsanordnung erfordert jedoch den Einsatz von hochwertigen und
damit teuren MOS-Transistoren, um den geforderten Schwellwerk einhalten zu können. Dies ist mit normalen
bipolaren Transistoren nicht möglich, da hier bereits bei entsprechend geringen Eingangs-Potentialänderungen
eine Veränderung des Ausgangs-Potentials verbunden ist. Dies verhindert insbesondere den Einsatz der bekannten
Schaltungsanordnung in Schaltfedern mit einer Vielzahl von beispielsweise matrixförmig angeordneten
kapazitiven Schaltern, da für jeden dieser kapazitiven Schalter eine entsprechende Transistorschaltung mit
MOS-Transistoren erforderlich wäre, was wirtschaftlich nicht vertretbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Auswertung der Schalthysterese
eines kapazitiven Schalters zu schaffen, die eine deutliche Unterscheidung des jeweiligen Schaltzustandes des
kapazitiven Schalters ermöglicht und die wirtschaftlich auch für Schaltfelder mit einer Vielzahl von kapazitiven
Schaltern eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der variable Kondensator zusammen mit einem
zwischen seinem Ausgang und Massepotential geschalteten Widerstand eine Differenzierschaltung bildet, die
die vom Impulsgenerator abgegebenen periodischen Impulspakete differenziert, wobei die Impulsdauer sich mit
der jeweiligen Stellung des Schaltgliedes ändert, und daß die Differenzierschaltung ausgangsseitig mit einer
\btast-HaIte- und Integrationsschaltung verbunden ist, die ein integriertes Signal abgibt, dessen Amplitude von
der Dauer der von der Differenzierschaltung abgegebenen Signale abhängt.
Die erfindungsgemäße Lösung gestattet es, unter Einsatz einfacher und billiger Halbleiterelemente eine
deutliche Unterscheidung des jeweiligen Schaltzustands eines kapazitiven Schalters sicherzustellen, so daß die
Schaltungsanordnung insbesondere in Schaltfeldern mit einer Vielzahl von beispielsweise matrixförmig angeordneten
kapazitiven Schaltern wirtschaftlich cinsetzbar ist.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll der der Erfindung zugrundeliegende
Gedanke näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 grafische Darstellungen der Schalterübertragungseigenschaften einer Ausgangsspannung als Funktion
des Schaltweges,
Fig. IA zeigt die Übertragungscharakteristik O-A eines Druckschalters. Der Schalter besitzt eine Verstärkung
von ρ Volt pro Millimeter Schaltweg, beispielsweise 1 Volt pro 0,8 Millimeter Schaltweg, d. h, über einen
gegebenen Vorschubbereich des Schaltweges ändert sich das durch den Wandler übertragene Signal mit der
Geschwindigkeit von 1 Volt pro 0,8 Millimeter der Bewegung des Schaltgliedes des Schalters. Gewöhnlich ist der
Ausgang des Schalters mit einer Signal-Sensoreinrichtung verbunden, die eine feste elektronische Hysterese EH
von m Volt besitzt, was durch den Unterschied zwischen der Einschaltspannung und der Unterbrecherspannung
der Fühlereinrichtung bestimmt ist. Beispielsweise kann die Einschaltspannung 2 Volt und die Unterbrecherspannung
kann 1 Volt betragen. Der Unterschied zwischen diesen beiden Spannungen beträgt 1 Volt Daher
schaltet der Schalter auf Durchlaß bei 1,6 mm und unterbricht bei 0,8 mm seines Vorschubweges mit einer
mechanischen Hysterese von MH1 von 0,8 mm der Schaltstrecke.
Um die mechanische Hysterese oder den Abstand zwischen Durchschalten und Unterbrechen zu erhöhen,
wurde die Verstärkung auf 1 Volt pro 2,5 mm Schaltweg erniedrigt. Wie man jedoch sieht, erreicht der übertragene
Signalpegel niemals die Durchschaltspannung von 2 Volt.
Um das gewünschte Ergebnis jedoch zu erreichen ist es notwendig, eine Gleichstromkomponente zu dem
übertragenen Signal hinzuzufügen. Somit ist in F i g. 1C eine Übertragungscharakteristik FG dargestellt, die die
gleiche Verstärkung hat wie die Charakteristik OB aus F i g. 1B, wobei jedoch eine Gleichspannungskomponente
von 0,67 Volt hinzugefügt worden ist. Jetzt schaltet der Schalter auf Durchgang bei 3,3 mm des Schaltweges
und unterbricht bei 03 mm des Vorschubweges und hat damit eine mechanische Hysterese von 2,5 min des
Schaltweges oder das Dreifache der früheren mechanischen Hysterese.
Dieses Verfahren der Übersetzung einer feststehenden elektronischen Hysterese auf eine vergrößerte mechanische
Hysterese kann mit zahlreichen Druckschalteranordnungen ausgeführt werden. Zunächst wird diese
Verwendung an einem kapazitiven Schalttafelsystem erläutert.
Das System aus F i g. 2 weist einen Prozessor PRO auf, der mit einem Schalttafelcodierer-Lesespeicher KEM
als Schnittstelle mit einer Schalttafelmatrix KSS verbunden ist.
Der Prozessor PRO kann ein üblicher Datenprozessor sein, der serielle Zeichen annehmen kann, wobei die
Zeichen codierte Kombinationen von bis zu neun parallelen Bits von den Stiften P5 bis P14 unter Steuerung
eines Signals auf Stift P16 des Speichers KEM sind. Außerdem kann er Signale an die Stifte P28 und f 29 des μ
Speichers zur Bestimmung der Codierart übertragen, wie beispielsweise eine Umschaltung von Groß- auf
Kleinschreiben oder dergleichen.
Neben den bereits erwähnten Stiften sind die Stifte P\ bis P5 vorgesehen, die für den vorliegenden Anwendungsfall
nicht benötigt werden, während die Stifte /Ί5, PM und P30 Arbeitsspannungen aufnehmen, die
beispielsweise mit V/w - 0 V, Vc,g"* 12 V, und VCc= +5 V festgelegt sind. Mit dem Stift P31 ist ein zeitgebender
Kondensator verbunden, dessen Wert beispielsweise bei 0,01 μΡ liegt.
trix KBS verbunden. Der Speicher KEMgibt ein Paket von beispielsweise acht Impulsen aus jedem Stift P 32 bis
P 40 der Reihe nach ab, d. h. Stift P 32 gibt zuerst acht Impulse ab. dann der Stift P 33 usw. Die Stifte P17 bis P26
werden über Leitungen VO bis V9 an zehn Spaltenleitungen der Schaltmatrix KBS gelegt. Die Stifte P17 bis
P26 werden sequentiell mit einem Sensorverstärker innerhalb des Chips verbunden, der eine elektronische
Die Schalttafelmatrix KBS kann eine Matrix von bis zu 90 Schaltern sein. Eine typische Ausführungsform der
Matrix zeigt F i g. 3, in welcher jede Leitung XN über einen Verstärker AXN mit einer Zeilenleitung der Matrix
verbunden ist, und in welcher jede Spaltenleitung über eine Signalverarbeitungsschaltung mit einer der Leitungen
YN verbunden ist. An der Schnittstelle jeder Zeilenleitung mit einer Spaltenleitung befindet sich ein
Da in jedem Augenblick der Speicher KEM mit dem Zustand nur eines der Schalter KSNN befaßt ist, d. h. nur
eine der Leitungen XN empfängt jeweils ein Paket von Impulsen und eine der Leitungen YN ist mit dem
Abtastverstärker im Speicher KEM verbunden, zeigt F i g. 4 einen typischen Schalter KS 89 und seine Abtastschaltung,
die aus einer Schalteranordnung bestehen kann. Die Anordnung weist eine Quelle zur Abgabe
elektrischer Impulspakete in der Form eines Verstärkers 4X8. dsr mit der Leitung X8 verbunden ist, welche
periodisch Pakete von jeweils acht Impulsen aus dem Speicher KEM empfängt, eine Differenzierschaltung DM
mit variablem Kondensator KS89 und Widerstand 9 K91, einen Schwellwertverstärker A Y9, der ein Komparator
mit offenem Kollektor sein kann, der einen (+)-Eingang hat, der mit dem Ausgang der Differenzierschaltung
DMverbunden ist, und einen (—)-Eingang aufweist, der mit einer Schwellwertspannungsquelle VCL verbunden
ist; und eine Abtast-Halte- und Integrationsschaltung SHl mit einem Integrierkondensator C9 auf, der über eine
Diode D91 mit dem Ausgang des Verstärkers AY9 sowie mit einem Ladewiderstand RY93, der mit der
variablen Spannungsquelle VG und über eine Diode D 92 mit der variablen Spannungsquelle VL verbunden ist.
Die variablen Quellen sind in der dargestellten Ausführungsform als Potentiometer dargestellt, die über Batterien
liegen, wobei die Abgriffe der Potentiometer mit den Filterkondensatoren verbunden sind.
Während der variable Kondensator KS69 verschiedene Formen besitzen kann, zeigt Fig.5 eine spezielle
Konfiguration, wie sie aus der prioritätsälteren DE-OS 27 09 605 bekannt ist. Der variable Kondensator KS 89
weist eine elektrische Schaltung mit einem Träger 10 aus Isoliermaterial auf. Die Anschlußstücke sind gedruckte
Leiter 12 und 14 und weisen einen Trennbereich 16 auf. Das Anschlußstück 12 ist über einen Signalanschluß 18
mit der Impulsquelle PS aus F ig. 4 verbunden, und das Anschlußstück 14 ist über einen Signalanschluß 20 mit
dem Schwellwertverstärker A Y9 aus F ig. 4 verbunden.
Normalerweise werden dem Anschluß 18 Impulsfolgen aus der Quelle PSzugeführt und werden am Abgriff 20
vom Schwellwertverstärker A Y9 abgeführt Der Durchgang von Impulsen vom Anschluß 18 und Anschlußstück
12 zum Anschlußstück 14 und Anschluß 20 wird von einem kapazitiven Schalter gesteuert.
Der kapazitive Schalter weist ein Schaltglied 22 mit einem Quersteg 24 an dem den Anschlußstücken 12 und 14 gegenüberliegenden Ende auf. An dem Steg 24 befindet sich ein Band 26. Das Band weist einen Träger aus elastischem Kunststoff auf, auf dem eine Metallschicht wie etwa Aluminium oder Silber aufgebracht ist. Die Metallschicht ist dann mit einer isolierenden Beschichtung überzogen. Das Schaltglied kann gegenüber den Anschlußstücken mittels eines Trägers 28 positioniert werden, durch welche sich das Schaltglied 22 erstreckt. Das obere Ende des Schaltgliedes ist mit einer Druckkappe 30 versehen. Normalerweise wird das Schaltglied in
Der kapazitive Schalter weist ein Schaltglied 22 mit einem Quersteg 24 an dem den Anschlußstücken 12 und 14 gegenüberliegenden Ende auf. An dem Steg 24 befindet sich ein Band 26. Das Band weist einen Träger aus elastischem Kunststoff auf, auf dem eine Metallschicht wie etwa Aluminium oder Silber aufgebracht ist. Die Metallschicht ist dann mit einer isolierenden Beschichtung überzogen. Das Schaltglied kann gegenüber den Anschlußstücken mittels eines Trägers 28 positioniert werden, durch welche sich das Schaltglied 22 erstreckt. Das obere Ende des Schaltgliedes ist mit einer Druckkappe 30 versehen. Normalerweise wird das Schaltglied in
der dargestellten zurückgezogenen Stellung gehalten. Man kann dazu eine Feder wie etwa die Druckfeder 32
oder auch Magnete verwenden.
Außerdem kann ein Dämpfer 31 aus elastischem Materia! vorgesehen sein, der als Anschlag und Begrenzung
für die Abwärtsbewegung des Schaltglicdes 22 dient
Die Betätigung der Schalteranordnung wird jetzt unter Zuhilfenahme der Signalfolgen gemäß F i g. 6 beschrieben. Ein Paket von acht Impulsen gemäß Signalfolge (a) oder (ar) wird vom Verstärker AX8 an den Anschluß 18 geliefert. Der variable Kondensator KS89 und der Widerstand RY9\ wirken als RC-Differenzierglied, in welchem die Vorderkante des Impulses als ungestört übertragen angenommen werden kann, während der Rest der Impulse entsprechend den nachstehenden Gleichungen geformt wird:
Die Betätigung der Schalteranordnung wird jetzt unter Zuhilfenahme der Signalfolgen gemäß F i g. 6 beschrieben. Ein Paket von acht Impulsen gemäß Signalfolge (a) oder (ar) wird vom Verstärker AX8 an den Anschluß 18 geliefert. Der variable Kondensator KS89 und der Widerstand RY9\ wirken als RC-Differenzierglied, in welchem die Vorderkante des Impulses als ungestört übertragen angenommen werden kann, während der Rest der Impulse entsprechend den nachstehenden Gleichungen geformt wird:
so , = _*££ *£L· exp(-//ÄC); 0<f<r
(j/ro -IJ exp (-t/RC); Or.
Dabei bedeutet rdie ungefähre Anstiegszeit des Eingangssignals; E die Dauerspitzenspannung des Eingangssignals; t bedeutet die Zeit; R ist der Widerstandswert des Widerstands ÄV91; und C ist die Kapazität des
variablen Kondensators ACS 89. Für RC »r reduzieren sich beide Gleichungen auf die Annäherung
e«£exp(— t/RC)
Wenn die Kapazität klein ist, dann ist das Schaltglied 22 (F i g. 5) in einer wenig niedergedrückten Stellung, so
daß dann ein Signal der Form (b) gemäß F i g. 6 dem Schwellwertverstärker A V9 zugeführt wird Der Verstärker
läßt nur Signale über dem Pegel TL durch und schneidet sämtliche Signale über seinem Sättigungspegel SL
ab. Wenn der Ausgang des Schwellwertverstärkers A Y9 nicht an den Kondensator C9 angeschlossen wäre,
wäre sein Ausgang von einer Form, wie sie die Kurve (c)zeigt Wenn andererseits der variable Kondensator auf
seinem maximalen Wert eingestellt ist d. h. wenn das Schaltglied in seiner voll vorgeschobenen Stellung ist dann
wird ein Signal der Form (b') dem (+)-Eingang des Schwellwertverstärkers A Y9 zugeführt, dessen Ausgang,
wenn er nicht am Kondensator C9 läge, ein Signal der Form (c') wäre. Man bemerke, daß die vom Schwellverstärker
AY9 abgegebenen Impulse eine Breite haben, die von dem augenblicklichen Kapazitätswert des
variablen Kondensators KSB9 abhängt. Der augenblickliche Kapazitätswert und daher die Breite der Impulse
schwanken mit der Bewegung des Schaltgliedes 22. Die Breite der Impulse schwankt zwischen den Grenzen, die
die Kurvenzüge (c) und (c')erläutern. Wenn der Ausgang des Schwellwertverstärkers A Y9 mit dem Integrator
SHI verbunden ist, dann verändern sich die Signalformen zu den Formen (d) und (d1) aufgrund der Integrationswirkung des Kondensators C9, der bewirkt, daß die Spannung am Anschluß T1 gemäß Kurvenform (e) und (e')
ansteigt, da jeder Impuls eine weitere Ladungsmenge auf den Kondensator auflädt.
Die augenblickliche Spannung am Kondensator C9 entspricht der Gleichung:
Die augenblickliche Spannung am Kondensator C9 entspricht der Gleichung:
wobei VL die Amplitude der zugegebenen Gleichspannung ist; VG bedeutet die Ladespannung; η ist die Anzahl
der Impulse; Γ ist die Breite eines Impulses; R ist der Widerstandswert des Ladewiderstands RY93; und C
bedeutet die Kapazität des Integrierkondensators C9. Man bemerke, daß dann, wenn π7" NuIi ist, d. h. ehe der
Schalter niedergedrückt ist und der Kondensator entladen worden ist, E0 = VL ist, was die Ruhe-Gleichspannung
ist, die jedem Ausgangssignal zugeführt wird. Die Neigung der Spitzen der Impulse in der. Kurvenzügen (d) und
(d1) und daher die Neigung der Anstiege (f) und (F) ist dabei eine Funktion der Ladespannung VG. Da die
Neigung der Anstiege die Amplitude des Ausgangssignals bestimmt, sieht man, daß durch Verändern der
Spannung VG die Übertragungsverstärkung zwischen dem Anschluß 18 und Leitung Y9 verändert werden
kann.
Am Ende des achten Impulses jedes Impulspaketes wird die Eingangsimpedanz für den Sensorverstärker auf
einen sehr niedrigen Wert umgeschaltet, so daß der Kondensator C9 auf die Spannung VL entladen wird.
Wie man aus den Signalformen (e) und (e1) erkennt, wird der Sensorverstärker dann, wenn die Spannung auf
Leitung Y9 den Wert V2 übersteigt, eine Einschaltbedingung feststellen und wenn die Spannung auf Leitung
V 9 unter den Wert Vl absinkt, wird der Sensorverstärker eine Unterbrechung feststellen, wobei der Unterschied
zwischen den Werten V1 und V2 die elektronische Hysterese EMdts Sensorverstärkers ist.
Es wurde somit eine Anordnung zum Steuern der Signalübertragung durch einen kapazitiven Schalter
beschrieben, bei welchem eine Reihe von Hochfrequenzimpulsen mit der variablen Kapazität des Schalters in
einer Differenzierschaltung DM differenziert wird. Das sich ergebende Ausgangssignal wird auf einen Spannungsvergleicher
gegeben, so daß der Ausgang des Vergleichers ebenfalls ein Impulszug ist. Die Breiten der
Impulse sind eine Funktion der variablen Kapazität. Der Ausgang des Vergleichers wird auf eine Abtast- und
Halte-Integrierschaltung SWgegeben, so daß die Maximaiamplitude des letzten Ausgangssignals eine Funktion
der Breite der Vergleicher-Ausgangsimpulse ist, die ihrerseits eine Funktion der Amplitude der differenzierten
Spannung am Eingang des Vergleichers ist, was wiederum seinerseits eine Funktion der Größe der variablen
Kapazität ist, die ihrerseits eine Funktion der Abwärtsbewegung des Schaltgliedes ist.
Die Kombination der Impulsquelle PS und der Differenziereinrichtung D 7 kann auch als Signalwandler
betrachtet werden, in welchem die mechanische Bewegung des Schaltgliedes in Impulse übersetzt wird, deren
Breite eine Funktion des Schaltgliedvorschubs ist.
F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schalteranordnung mit einer Übertragungscharakteristik, die
variiert werden kann, so daß eine vorgegebene elektrische Hysterese in eine größere mechanische Hysterese als
üblich übersetzt werden kann. In diesem Fall wird eine feste Gleichspannung an ein Ende eines Potentiometers
ÄTgelegt, dessen anderes Ende mit Masse verbunden ist. Der Abgriff P1 des Potentiometers, welches mit einem
nicht dargestellten Schaltarm verbunden ist, ist über einen Widerstand ÄAmit dem (—)-Eingang des Operationsverstärkers
OA verbunden, dessen positiver Eingang mit der Spannungsquelle VL verbunden ist. Der Ausgang
des Verstärkers ist über einen variablen Widerstand RFmM. dem (—)-Eingang verbunden. Die Ausgangsspannung
eo des Verstärkers OA, die einem Sensorverstärker mit der nicht dargestellten elektronischen Hysterese
zugeführt wird, ergibt sich
wobei edie Spannung am Abgriff Pi, RFund Rldie Widerstandswerte des Rückkopplungswiderstands KFund
des Eingangswiderstands /{/sind und VL eine variable Referenzspannung ist
Wenn der Schalter nicht niedergedrückt ist, ist e im wesentlichen Null und eo- VL die Gleichspannungskomponente,
die zu dem variablen Signal hinzugefügt wird. Durch Variieren der Widerstände ÄFwird die Verstärkung
verändert
Claims (4)
1. Schaltungsanordnung zur Auswertung der Schalthysterese bei der Kapazitätsänderung eines kapazitiven
Schalters mit einem zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung seines Vorschubweges bewegba-
ren Schaltglied und einem mit dem Schaltglied verbundenen variablen Kondensator, dessen Kapazität sich
mit der Bewegung des Schaltgliedes verändert und der eingangsseitig mit einem Impulsgenerator verbunden
ist der periodische Impulspakete vorgegebener Impulsdauer abgibt wobei der Ein- bzw. Aus-Schaltstellung
des Schaltgliedes unterschiedliche Signalpegel zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der
variable Kondensator (KS89) zusammen mit einem zwischen seinem Ausgang und Massepotential geschal-
teten Widerstand (R Y9t) eine Differenzierschaltung (DM) bildet, die die vom Impulsgenerator (PS) abgegebenen
periodischen Impulspakete differenziert, wobei die Impulsdauer sich mit der jeweiligen Stellung des
Schaltgliedes ändert, und daß die Differenzierschaltung (DM) ausgangsseitig mit einer Abtast-Halte- und
Integrationsschaltung (SHl) verbunden ist die ein integriertes Signal abgibt, dessen Amplitude von der
Dauer der von der Differenzierschaltung (DM)abgegebenen Signale abhängt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Abtast-Halte- und Integrationsschaltung
(SHl) eine anodenseitig mit dem Ausgang der Differenzierschaltung (DM) verbundene erste
Diode (D9i) und kathodenseitig mit einem ersten Anschluß (Ti) veibunden ist einen an den ersten
Anschluß (T 1) und eine Referenzspannungsquclle geschalteten Integricr-Kondensator (C9), eine Ladespannungsquelle
(VG). einen die Ladespannungsquelle (VG)mh der Anode der ersten Diode (D9\) verbindenden
χ Ladewiderstand (RY93) sowie eine Gleichspannungsquelle (VL) enthält, die mit der Anode einer zweiten
Diode (D92) verbunden ist deren Kathode an den ersten Anschluß (TX) angeschlossen ist, wobei die
Ladespannungsquelle (VC)und die Gleichspannungsquelle (VL)dk gleiche Polarität aufweisen.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Ausgang der Differenzierschaltung
(DM) mit dem positiven Eingang eines Schwellwertverstärkers (A Y9) verbunden ist dessen
negativer Anschluß an eine Schwellwertspannungsquelle (VCL) angeschlossen ist und dessen Ausgang mit
der Anode der ersten Diode (D 91) der Abtast-Halte- und I ntegrationsschaltungfSA//? verbunden ist
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß an die Abtast-Halte- und
Integrationsschaltung (SHl) eine bistabile Schaltung angeschlossen ist, die in einen ersten Zustand schaltet,
wenn der Pegel des integrierten Signals größer ist als ein vorbestimmter erster Wert und die in einen zweiten
(J¥ 30 Zustand schaltet, wenn der Pegel des integrierten Signals kleiner ist als ein vorbestimmter zweiter Wert.
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