DE4435877A1 - Kapazitiver Sensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Sensor, insbesondere einen Drucksensor, mit einem eine variable, insbesondere druckabhängige Kapazität aufweisenden Meßkon­ densator, mit einem - ggf. eine variable, insbesondere druckabhängige Kapazität auf­ weisenden - Referenzkondensator, mit einer den Meßkondensator und den Refe­ renzkondensator ansteuernden Ansteuerschaltung und mit einer die Kapazitäten des Meßkondensators und des Referenzkondensators auswertenden und ein insbeson­ dere druckabhängiges Sensorsignal ausgebenden Auswerteschaltung.

Es sind verschiedene Typen von kapazitiven Sensoren bekannt. Bei einem ersten Typ kapazitiver Sensoren wird die gesuchte Kapazität über eine Brückenschaltung mit Hilfe einer sinusförmigen Spannung oder einer Gleichspannung bestimmt. Im zweiten Typ kapazitiver Sensoren wird die gesuchte Kapazität als frequenzbestim­ mendes Element in einer Oszillatorschaltung eingesetzt. Weiter sind kapazitive Sen­ soren eines dritten Typs bekannt, wobei die gesuchte Kapazität bei diesen Sensoren über eine Scheinwiderstandsmessung bestimmt wird. Ein vierter, moderner Typ ka­ pazitiver Sensoren nutzt ein digital erzeugtes Testsignal, um über eine anschließende Kreuzkorrelation die gesuchte Kapazität zu bestimmen. Der erfindungsgemäße kapa­ zitive Sensor gehört zu denen eines fünften Typs, wobei bei diesen der Ladungs­ transport beim Laden oder Entladen der Kapazität beobachtet wird. Die bekannten Typen kapazitiver Sensoren weisen typspezifisch unterschiedliche Vorteile und Nachteile auf.

Bei dem kapazitiven Sensor, von dem die Erfindung ausgeht, (vgl. die DE-B- 21 48 775), ist jeweils eine Elektrode des Meßkondensators und des Referenzkon­ densators mit Masse verbunden, während die andere Elektrode jeweils mit einem Schmitt-Trigger verbunden ist, der bei Erreichen eines seinem Schwellwert entspre­ chenden Wertes der Meßkondensatorspannung bzw. der Referenzkondensatorspan­ nung sein Ausgangspotential sprungartig verändert. Diese Potentialänderung an den Ausgängen der Schmitt-Trigger steuert über elektronische Schalter die Entladung des Meßkondensators bzw. des Referenzkondensators. Hierdurch entstehen, für den Fall unterschiedlicher Kapazitäten des Meßkondensators bzw. des Referenzkondensa­ tors, Impulsfolgen unterschiedlicher Frequenz an den Ausgängen der Schmitt-Trigger. Die Ausgänge der Schmitt-Trigger sind mit einer Subtrahierschaltung verbunden, de­ ren Ausgangsimpulsfolge das Sensorsignal darstellt. Bei dem bekannten kapazitiven Sensor, von dem die Erfindung ausgeht, wird also die Zeitdauer bestimmt, die not­ wendig ist, um den jeweiligen Kondensator mit einem konstanten Strom auf eine be­ stimmte Spannung aufzuladen. Insbesondere wird bei dem bekannten kapazitiven Sensor das sogenannte Differenzprinzip angewendet, um Fehler zu eliminieren, die durch äußere Einflüsse, beispielsweise Temperaturschwankungen, entstehen können. Insbesondere bei Drucksensoren arbeitet man mit sogenannten Differentialkondensa­ toren mit zwei festen Außenelektroden und einer durch den Druck auslenkbaren Mit­ telelektrode. Bei einem solchen Differentialkondensator verändern sich die Kapazitä­ ten des Meßkondensators und des Referenzkondensators gegenläufig. Gleichfalls sind jedoch Anordnungen denkbar, bei denen die Referenzkapazität nicht variabel, also konstant, ist.

Bekannte Anwendungsbereiche kapazitiver Sensoren sind, wie einerseits bereits er­ wähnt, die Druckmessung, andererseits die Kraftmessung, die Wegmessung, insbe­ sondere durch einen kapazitiven Näherungsschalter, und die Füllstandsmessung in einem Behälter.

Die Schaltung des kapazitiven Sensors, von dem die Erfindung ausgeht, ist in ver­ schiedenen Punkten problematisch. Bei dem bekannten kapazitiven Sensor werden der Meßkondensator und der Referenzkondensator jeweils von einer Meßkondensa­ tor-Konstantstromquelle bzw. einer Referenzkondensator-Konstantstromquelle gela­ den. Dies ist aus mehreren Gründen problematisch. Zum einen ist es praktisch un­ möglich, zwei Konstantstromquellen zur Verfügung zu stellen, die einen identischen Konstantstrom liefern, zum anderen weisen die bislang bekannten Konstantstrom­ quellen verschiedene Abhängigkeiten von Störgrößen, insbesondere von der Tempe­ ratur auf, so daß die konstanten Ströme tatsächlich temperaturabhängig variieren. Die zum einen unterschiedlichen als auch unterschiedlich variierenden von der Meßkon­ densator-Konstantstromquelle und der Referenzkondensator-Konstantstromquelle gelieferten Ströme führen bei allen bislang bekannten kapazitiven Sensoren zu uner­ wünschten Meßfehlern.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen kapazitiven Sensor zur Verfü­ gung zu stellen, bei dem die Meßgenauigkeit durch entsprechende Ausgestaltung der Konstantstromquellen deutlich verbessert ist.

Die zuvor erläuterte und dargelegte Aufgabe ist gemäß einer ersten Lehre der Erfin­ dung dadurch gelöst, daß die Ansteuerschaltung eine gleichzeitig den Meßkondensa­ tor und den Referenzkondensator aufladende Konstantstromquelle aufweist und daß die Ansteuerschaltung einen als Regelgröße die Spannungsdifferenz zwischen dem Meßkondensator und dem Referenzkondensator auf einen Sollwert von 0 V regeln­ den, als Stellgröße den Strom entweder in den Meßkondensator oder in den Refe­ renzkondensator stellenden Regler aufweist. Durch diese erfindungsgemäße Maß­ nahme gemäß der ersten Lehre der Erfindung ist gewährleistet, daß im Gegensatz zur getrennten Aufladung des Meßkondensators bzw. des Referenzkondensators über zwei Konstantstromquellen durch die Verwendung einer einzigen Konstantstrom­ quelle gewährleistet ist, daß die Konstantströme nicht mehr unkontrolliert unterein­ ander variieren und sich somit nicht mehr auf die Meßgenauigkeit des kapazitiven Sensors auswirken.

Die zweite Lehre der Erfindung betrifft eine Konstantstromquelle zur Einstellung ei­ nes konstanten Stromes, mit einem von dem Strom durchflossenen Festwiderstand und mit einem als Regelgröße den Spannungsabfall über dem Festwiderstand regeln­ den Regler, wobei der Regler als Differenzverstärker ausgebildet ist.

Eine solche bekannte Konstantstromquelle (vgl. U. Tietze, Ch. Schenk, Halbleiter- Schaltungstechnik, 10. Auflage, 1993, S. 372, Abb. 21.19 (a)) ist in verschiedener Hinsicht problematisch. Ein wesentliches Problem besteht darin, daß die Summe aus Laststrom und Basisstrom eines in der bekannten Konstantstromquelle vorgesehenen Transistors die über dem Festwiderstand abfallende Spannung bestimmen. Dies führt dazu, daß eine temperaturbedingte Variation des Verstärkungsfaktors des Transistors zu einer Variation des Basisstroms und damit zu einer unerwünschten Variation des Laststromes führt.

Die bereits erläuterte und dargelegte Ausgabe ist gemäß einer zweiten Lehre der Er­ findung dadurch gelöst, daß der Differenzverstärker an seinem Ausgang als Stellgröße die Gesamtspannung über dem Festwiderstand und über einer von dem konstanten Strom durchflossenen Last einstellt und daß ein mit der der Last zugewandten Seite des Festwiderstandes verbundener Spannungsfolger in Verbindung mit der bekann­ ten Ausgangsspannung des Differenzverstärkers dem Differenzverstärker den Istwert des Spannungsabfalls über den Festwiderstand liefert. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme gemäß der zweiten Lehre der Erfindung ist gewährleistet, daß die über dem Festwiderstand abfallende Spannung ausschließlich von dem die Last durchflie­ ßenden Strom bestimmt ist.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen kapazitiven Sensor bzw. die erfindungsgemäße Konstantstromquelle auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und die dem Patentanspruch 10 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von bevorzugten Ausführungs­ beispielen in Verbindung mit der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Sensors gemäß der ersten Lehre der Erfindung und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Konstantstromgenerators gemäß der zwei­ ten Lehre der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer kapazitiver Sensor dargestellt, mit einem eine va­ riable Kapazität aufweisenden Meßkondensator 1, mit einem Referenzkondensator 2, mit einer den Meßkondensator 1 und den Referenzkondensator 2 ansteuernden An­ steuerschaltung 3 und mit einer die Kapazitäten des Meßkondensators 1 und des Re­ ferenzkondensators 2 auswertenden und ein Sensorsignal ausgebenden Auswerte­ schaltung 4. Bei dem in Fig. 1 dargestellten kapazitiven Sensor handelt es sich um einen Drucksensor, d. h. die Kapazität des Meßkondensators 1 ist druckabhängig und die Auswerteschaltung 4 gibt ein druckabhängiges Sensorsignal aus.

Erfindungsgemäß ist der kapazitive Sensor dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteu­ erschaltung 3 eine gleichzeitig den Meßkondensator 1 und den Referenzkondensator 2 aufladende Konstantstromquelle 5 aufweist und daß die Ansteuerschaltung 3 einen als Regelgröße die Spannungsdifferenz zwischen dem Meßkondensator 1 und dem Referenzkondensator 2 auf einen Sollwert von 0 V regelnden, als Stellgröße den Strom hier in den Meßkondensator 1 stellenden Regler 6 aufweist. Alternativ und hier nicht dargestellt kann der Regler 6 auch den Strom in den Referenzkondensator 2 einstellen.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist gewährleistet, daß auch bei einem kapa­ zitiven Sensor mit einem Meßkondensator 1 und einem Referenzkondensator 2 eine Stromquelle zum Aufladen beider Kondensatoren ausreicht. Hierdurch wird die Meß­ genauigkeit im Vergleich zu den bekannten kapazitiven Sensoren deutlich erhöht, da keine Fehler durch voneinander abweichende Ströme zweier Konstantstromquellen auftreten können.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Sensors ist besonders vorteilhaft dadurch weitergebildet, daß die Konstantstromquelle 5 über jeweils einen Ladewiderstand 7, 8 mit dem Meßkondensator 1 und mit dem Referenzkondensator 2 verbunden ist. Durch diese Ladewiderstände 7, 8 ist gewährleistet, daß auch bei rela­ tiv stark voneinander abweichenden Kapazitäten des Meßkondensators 1 und des Referenzkondensators 2, der Kondensator, dessen Ladestrom nicht geregelt ist, hin­ reichend geladen wird.

Eine besonders einfache Verwirklichung des erfindungsgemäßen kapazitiven Sensors ist dadurch gewährleistet, daß der Regler 6 als Differenzverstärker, insbesondere als Operationsverstärker ausgebildet ist. Dies ist vorteilhaft, da Differenzverstärker bzw. Operationsverstärker billige und zuverlässige elektronische Bauteile darstellen.

Dadurch, daß der ausschließlich mit dem Strom aus der Konstantstromquelle 5 auf­ geladene Referenzkondensator 2 mit dem nichtinvertierenden Eingang des Diffe­ renzverstärkers verbunden ist und daß der vom eingestellten Strom aufgeladene Meßkondensator 1 mit dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers verbun­ den ist, liegt an dem Differenzverstärker der Istwert der Regelgröße, d. h. die Span­ nungsdifferenz zwischen dem Meßkondensator 1 und dem Referenzkondensator 2, an.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Sensors ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß der vom eingestellten Strom aufgeladene Meßkonden­ sator 1 über einen Regelwiderstand 9 mit dem Ausgang des Differenzverstärkers ver­ bunden ist. Über die am Ausgang des Differenzverstärkers anliegende, vom Istwert der Regelgröße abhängige Spannung und den Regelwiderstand 9 wird so dem Meß­ kondensator 1, je nach Druck ein positiver oder negativer Strom zugeführt, so daß sich die Spannungsdifferenz zwischen dem Meßkondensator 1 und dem Referenz­ kondensator 2 verringert.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen kapazitiven Sensors wird dadurch besonders vorteilhaft ausgestaltet, daß der Ausgang des Diffe­ renzverstärkers und der ausschließlich mit Strom aus der Konstantstromquelle 9 auf­ geladene Referenzkondensator 2 mit dem von einem Ausgangsdifferenzverstärker 10 gebildeten Eingang der Auswerteschaltung 4 verbunden sind. Dies ist deshalb vor­ teilhaft, da die Differenz der Spannung an dem ausschließlich mit Strom aus der Kon­ stantstromquelle 9 aufgeladenen Referenzkondensator 2 und der Spannung am Aus­ gang des Differenzverstärkers direkt proportional zur Kapazitätsdifferenz zwischen dem Meßkondensator 1 und dem Referenzkondensator 2 ist. Das Ausgangssignal des Ausgangsdifferenzverstärkers 10 ist also beim dargestellten kapazitiven Drucksensor direkt dem Druck proportional.

Der erfindungsgemäße kapazitive Sensor wird weiter dadurch ausgestaltet, daß der Ausgangsdifferenzverstärker 10 als Operationsverstärker 11 in Verbindung mit vier Widerständen 12, 13, 14, 15 ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß der Ausgangsdifferenzverstärker 10 als echter Differenzverstärker arbeitet und daß trotzdem ein preisgünstiger Operationsverstärker 11 als Basis des Ausgangsdiffe­ renzverstärkers 10 eingesetzt werden kann.

Um in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel den Referenzkondensator 2 durch die zuletzt geschilderte Maßnahme nicht zu belasten, wird der erfindungsge­ mäße kapazitive Sensor dadurch ausgestaltet, daß der ausschließlich mit Strom aus der Konstantstromquelle 5 aufgeladene Kondensator 2 über einen Spannungsfolger 16 mit dem Operationsverstärker 13 verbunden ist.

Schließlich erfährt das in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel eines er­ findungsgemäßen kapazitiven Sensors eine vorteilhafte Ausgestaltung dadurch, daß zwischen die Konstantstromquelle 5 und den Regelwiderstand 9 ein einen wesent­ lich geringeren Widerstand als die Ladewiderstände 7, 8 aufweisender Hauptstrom­ widerstand 17 geschaltet ist und daß zwischen den dem vom eingestellten Strom auf­ geladenen Meßkondensator 1 zugewandten Kontakt des Ladewiderstands 8 und den dem Referenzwiderstand 9 zugewandten Kontakt des Hauptwiderstands 17 ein Spannungsfolger 18 geschaltet ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Ausbildung des Konstantstromgenerators 5, der den Meßkondensator 1 und den Referenzkon­ densator 2 mit Strömen in der Größenordnung von 1 µA bis 2 µA mit einer Toleranz im Bereich von 1% aufladen soll, nicht weiter problematisch ist, da ein Großteil des vom Konstantstromgenerator 5 gelieferten Stromes über den Hauptstromwiderstand 17 abfließt.

Wenn bislang stets die Rede davon war, daß der Meßkondensator 1 oder der Refe­ renzkondensator 2 mit verschiedenen anderen elektronischen Bauteilen verbunden ist, so bedeutet dies selbstverständlich, daß jeweils die nicht mit dem Bezugspotential verbundene Elektrode der Kondensatoren mit dem jeweiligen elektronischen Bauteil verbunden ist.

In Fig. 2 ist eine Konstantstromquelle zur Einstellung eines konstanten Stromes dar­ gestellt, wie sie beispielsweise in einem kapazitiven Sensor gemäß der ersten Lehre der Erfindung einsetzbar ist. Die Konstantstromquelle weist auf einen von dem Strom durchflossenen Festwiderstand 19 und einen als Regelgröße den Spannungsabfall über dem Festwiderstand 19 regelnden Regler, wobei der Regler als Differenzverstär­ ker 20 ausgebildet ist.

Gemäß der zweiten Lehre der Erfindung ist die in Fig. 2 dargestellte, die genannten elektronischen Bauteile aufweisende Konstantstromquelle dadurch ausgestaltet, daß der Differenzverstärker 20 an seinem Ausgang als Stellgröße die Gesamtspannung über dem Festwiderstand 19 und über einer von dem konstanten Strom durchflosse­ nen Last 21, im vorliegenden Fall einem Kondensator, einstellt und daß ein mit der der Last 21 zugewandten Seite des Festwiderstandes 19 verbundener Spannungsfolger 22 in Verbindung mit der bekannten Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 20 dem Differenzverstärker 20 den Istwert des Spannungsabfalls über dem Festwider­ stand 19 liefert. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist gewährleistet, daß der durch den Festwiderstand 19 fließende konstante Strom exakt dem durch die Last 21 fließenden konstanten Strom entspricht, da der in den Spannungsfolger 22 fließende Strom vernachlässigbar ist.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Konstant­ stromquelle ist dadurch weiter ausgestaltet, daß der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers 20 über einen Koppelwiderstand 23 mit dem Ausgang des Span­ nungsfolgers 22 verbunden ist, daß der nicht invertierende Eingang des Differenzver­ stärkers 20 über einen Referenzwiderstand 24 mit einer Referenzspannungsquelle 25 verbunden ist, daß der invertierende Eingang des Differenzverstärkers 20 über einen Gegenkopplungswiderstand 26 mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 20 ver­ bunden ist und daß der invertierende Eingang des Differenzverstärkers 20 über einen Bezugswiderstand 27 mit einem Bezugspotential 28 der Referenzspannungsquel­ le 25, im allgemeinen Masse, verbunden ist. Der Sollwert des Spannungsabfalls über dem Festwiderstand 19 ist somit allein durch die Verhältnisse der Widerstände des Koppelwiderstandes 23, des Referenzwiderstandes 24, des Gegenkopplungswi­ derstandes 26 und des Bezugswiderstandes 27 vorgegeben.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Konstant­ stromquelle ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Widerstände des Koppelwiderstandes 23 und des Referenzwiderstandes 24 dem Verhältnis der Widerstände des Gegenkopplungswiderstandes 26 und des Bezugswiderstandes 27 entspricht.

Weiter wird die in Fig. 2 dargestellte Konstantstromquelle dadurch ausgestaltet, daß der Differenzverstärker 20 als Operationsverstärker ausgebildet ist. Wie bereits er­ wähnt, sind Operationsverstärker standardisierte elektronische Bauteile, die preisgün­ stig sind und zuverlässig arbeiten.

Der als Operationsverstärker ausgebildete Differenzverstärker 20 ist weiter dadurch ausgebildet, daß er eine eigene Spannungsversorgung besitzt, also nicht von der Re­ ferenzspannungsquelle 25 versorgt wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß sowohl für die Konstantstromquelle als auch für einen, das Sensorsignal eines diese Konstant­ stromquelle aufweisenden kapazitiven Sensors wandelnden, nicht dargestellten Analog/Digital-Wandler dieselbe Referenzspannungsquelle 25 verwendbar ist, da der notwendige Signalhub der Spannung an der Last 21, hier einem Kondensator, über die getrennte Spannungsversorgung des als Operationsverstärker ausgebildeten Dif­ ferenzverstärkers 20 gewährleistet ist. Dadurch, daß sowohl die Konstantstromquelle als auch der nicht dargestellte Analog/Digital-Wandler von derselben Referenzspan­ nungsquelle 25 versorgt werden, ist gewährleistet, daß sich Schwankungen in dieser Referenzspannungsquelle nunmehr nur noch gering auf die Meßgenauigkeit des ka­ pazitiven Sensors auswirken. Diese Kompensation ist dadurch gewährleistet, daß, wenn beispielsweise die Spannung der Referenzspannungsquelle 25 sinkt, dann auch der Sollwert des Spannungsabfalls über dem Festwiderstand 19 sinkt und somit die Meßspannung an der bei einem kapazitiven Sensor als Kondensator ausgebilde­ ten Last 21 sinkt, daß aber gleichzeitig die Spanne des nicht dargestellten Ana­ log/Digital-Wandlers ebenfalls sinkt und somit die geringere Meßspannung an der als Kondensator ausgebildeten Last kompensiert wird.

Die erfindungsgemäße Konstantstromquelle ist besonders vorteilhaft dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Referenzspannungsquelle 25 umpolbar ist. Durch die Maß­ nahme ist gewährleistet, daß die bei einem kapazitiven Sensor als Kondensator aus­ gebildete Last 21 über die Konstantstromquelle entladbar ist. Hierdurch werden eine parallele Entladestrecke und die damit verbundenen bekannten Probleme vermieden.

Besonders vorteilhaft wird schließlich die erfindungsgemäße Konstantstromquelle dadurch ausgestaltet, daß der Spannungsfolger 22 als gegengekoppelter Operations­ verstärker ausgebildet ist, da ein Operationsverstärker im allgemeinen einen sehr ho­ hen Eingangswiderstand aufweist. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Strom durch den Festwiderstand 19 nahezu vollständig dem Strom durch die Last 21 entspricht.

Wie bereits erwähnt, ist die erfindungsgemäße Konstantstromquelle besonders vor­ teilhaft in einem kapazitiven Sensor gemäß der ersten Lehre der Erfindung einsetzbar. Die erfindungsgemäße Konstantstromquelle ist jedoch zur Erhöhung der Meßgenau­ igkeit beispielsweise ebenfalls in dem bekannten kapazitiven Sensor, von dem der kapazitive Sensor gemäß der ersten Lehre der Erfindung ausgeht, einsetzbar.

Claims (16)

1. Kapazitiver Sensor, insbesondere Drucksensor, mit einem eine variable, insbeson­ dere druckabhängige Kapazität aufweisenden Meßkondensator (1), mit einem - ggf. eine variable, insbesondere druckabhängige Kapazität aufweisenden - Referenzkon­ densator (2), mit einer den Meßkondensator (1) und den Referenzkondensator (2) an­ steuernden Ansteuerschaltung (3) und mit einer die Kapazitäten des Meßkondensa­ tors (1) und des Referenzkondensators (2) auswertenden und ein insbesondere druckabhängiges Sensorsignal ausgebenden Auswerteschaltung (4), dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ansteuerschaltung (3) eine gleichzeitig den Meßkondensa­ tor (1) und den Referenzkondensator (2) aufladende Konstantstromquelle (5) auf­ weist und daß die Ansteuerschaltung (3) einen als Regelgröße die Spannungsdiffe­ renz zwischen dem Meßkondensator (1) und dem Referenzkondensator (2) auf einen Sollwert von 0 V regelnden, als Stellgröße den Strom entweder in den Meßkondensa­ tor (1) oder in den Referenzkondensator (2) stellenden Regler (6) aufweist.

2. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstant­ stromquelle (5) über jeweils einen Ladewiderstand (7, 8) mit dem Meßkondensator (1) und mit dem Referenzkondensator (2) verbunden ist.

3. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (6) als Differenzverstärker, insbesondere als Operationsverstärker ausgebildet ist.

4. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ausschließ­ lich mit Strom aus der Konstantstromquelle (5) aufgeladene Kondensator (2, 1) mit dem nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers verbunden ist und daß der vom eingestellten Strom aufgeladene Kondensator (1, 2) mit dem invertierenden Ein­ gang des Differenzverstärkers verbunden ist.

5. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem eingestellten Strom aufgeladene Kondensator (1, 2) über einen Regelwider­ stand (9) mit dem Ausgang des Differenzverstärkers verbunden ist.

6. Kapazitiver Sensor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Differenzverstärkers und der ausschließlich mit Strom aus der Konstantstromquelle (5) aufgeladene Kondensator (2, 1) mit dem von einem Aus­ gangsdifferenzverstärker (10) gebildeten Eingang der Auswerteschaltung (4) ver­ bunden sind.

7. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus­ gangsdifferenzverstärker (10) als Operationsverstärker (11) in Verbindung mit vier Widerständen (12, 13, 14, 15) ausgebildet ist.

8. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ausschließ­ lich mit Strom aus der Konstantstromquelle (5) aufgeladene Kondensator (2, 1) über einen Spannungsfolger (16) mit dem Operationsverstärker (11) verbunden ist.

9. Kapazitiver Sensor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Konstantstromquelle (5) und den Regelwiderstand (9) ein einen wesentlich geringeren Widerstand als die Ladewiderstände (7, 8) aufweisender Hauptstromwiderstand (17) geschaltet ist und daß zwischen den dem vom eingestell­ ten Strom aufgeladenen Kondensator (1, 2) zugewandten Kontakt des Ladewider­ stands (8, 7) und den dem Regelwiderstand (9) zugewandten Kontakt des Haupt­ stromwiderstands (17) ein Spannungsfolger (18) geschaltet ist.

10. Konstantstromquelle zur Einstellung eines konstanten Stromes, mit einem von dem konstanten Strom durchflossenen Festwiderstand (19) und mit einem als Regel­ größe den Spannungsabfall über dem Festwiderstand (19) regelnden Regler, wobei der Regler als Differenzverstärker (20) ausgebildet ist, insbesondere zur Verwendung in einem kapazitiven Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Differenzverstärker (20) an seinem Ausgang als Stellgröße die Ge­ samtspannung über dem Festwiderstand (19) und über einer von dem konstanten Strom durchflossenen Last (21) einstellt und daß ein mit der der Last (21) zugewand­ ten Seite des Festwiderstandes (19) verbundener Spannungsfolger (22) in Verbin­ dung mit der bekannten Ausgangsspannung des Differenzverstärkers (20) dem Diffe­ renzverstärker (20) den Istwert des Spannungsabfalls über den Festwiderstand (19) liefert.

11. Konstantstromquelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht­ invertierenden Eingang des Differenzverstärkers (20) über einen Koppelwider­ stand (23) mit dem Ausgang des Spannungsfolgers (22) verbunden ist, daß der nicht­ invertierende Eingang des Differenzverstärkers (20) über einen Referenzwider­ stand (24) mit einer Referenzspannungsquelle (25) verbunden ist, daß der invertie­ rende Eingang des Differenzverstärkers (20) über einen Gegenkopplungswider­ stand (26) mit dem Ausgang des Differenzverstärkers (20) verbunden ist und daß der invertierende Eingang des Differenzverstärkers (20) über einen Bezugswider­ stand (27) mit einem Bezugspotential (28) der Referenzspannungsquelle (25) ver­ bunden ist.

12. Konstantstromquelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ hältnis der Widerstände des Koppelwiderstandes (23) und des Referenzwiderstan­ des (24) dem Verhältnis der Widerstände des Gegenkopplungswiderstandes (26) und des Bezugswiderstandes (27) entspricht.

13. Konstantstromquelle nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Differenzverstärker (20) als Operationsverstärker ausgebildet ist.

14. Konstantstromquelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der als Operationsverstärker ausgebildete Differenzverstärker (20) eine eigene Spannungs­ versorgung besitzt.

15. Konstantstromquelle nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spannungsfolger (22) als gegengekoppelter Operationsverstärker aus­ gebildet ist.

16. Konstantstromquelle nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Referenzspannungsquelle (25) umpolbar ist.