IT202100007166A1

IT202100007166A1 - CAPACITIVE SENSOR

Info

Publication number: IT202100007166A1
Application number: IT102021000007166A
Authority: IT
Inventors: Alex Meneghini; Enrico Mognon
Original assignee: Elemento Soc A Responsabilita Limitata Semplificata
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2022-09-24

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

?SENSORE CAPACITIVO? ?CAPACITIVE SENSOR?

SETTORE DELLA TECNICA TECHNICAL SECTOR

La presente invenzione ? relativa a un sensore capacitivo. The present invention ? related to a capacitive sensor.

ARTE ANTERIORE EARLIER ART

Generalmente, i sensori capacitivi sono provvisti di un dispositivo di controllo (o microprocessore) che elabora l?azione/reazione, e riceve dati di variazione capacitiva da un sensore (elettrodo) che lavora in condizioni di capacit? neutra. Generally, the capacitive sensors are equipped with a control device (or microprocessor) which processes the? action/reaction, and receives data of capacitive variation from a sensor (electrode) which works in conditions of capacitance? neutral.

Con l?avvicinamento o il tocco da parte del corpo umano (che gode di capacit? propria) nell?area dell?elettrodo, si ottiene nell?area di raccolta dati una variazione di capacit? leggibile dal sensore, e una conseguente risposta da parte del dispositivo di controllo. With the approach or touch by the human body (which has its own capacity) in the area of the electrode, a variation of capacity is obtained in the data collection area. readable by the sensor, and a consequent response from the control device.

Tale applicazione tecnologica impone che il sensore e l?area di raccolta dati lavorino quindi in condizioni di isolamento, in assenza di componenti elettricamente o magneticamente attive (o elementi elettricamente conduttori) che possano generare disturbi di lettura o interferenze capacitive prevalenti (capacit? parassite). This technological application requires that the sensor and the data collection area therefore work in isolation conditions, in the absence of electrically or magnetically active components (or electrically conductive elements) which could generate reading disturbances or prevailing capacitive interferences (parasitic capacitances).

Tuttavia, nel caso in cui un elettrodo o un?area di raccolta dati riscontrino presenza di interferenze capacitive, o nel caso in cui sia adibita alla raccolta dati un?intera topografia d?oggetto con la presenza di componenti elettricamente o magneticamente attive - come nel caso specifico di una lampada dalla struttura interamente sensibile al tocco - il sistema capacitivo tradizionale non ? efficace nella lettura/interpretazione dei dati di variazione capacitiva. However, in the event that an electrode or a data collection area detects the presence of capacitive interference, or in the event that an entire object topography is used for data collection with the presence of electrically or magnetically active components - as in the specific case of a lamp with an entirely touch-sensitive structure - the traditional capacitive system is not? effective in reading/interpreting capacitance change data.

In particolare, in un sistema disturbato da interferenze capacitive, il valore della variazione di capacit? equivalente data dall?influenza del corpo umano risulta proporzionalmente trascurabile rispetto ai valori delle capacit? parassite potenzialmente generabili da componenti elettricamente o magneticamente attive. Sono necessari quindi un elettrodo e un dispositivo di controllo in grado di interpretare variazioni di capacit? relativamente minime su aree di raccolta dati con valori di capacit? elevati, ed ? in particolare necessario che l?elettrodo abbia una capacit? propria non neutra, tale per cui sia possibile la lettura dei dati tramite confronto diretto con la capacit? dell?area di raccolta degli stessi dati. In particular, in a system disturbed by capacitive interference, the value of the capacitance variation? equivalent given by the influence of the human body is proportionally negligible with respect to the values of the capacities? parasites potentially generated by electrically or magnetically active components. Are therefore necessary an electrode and a control device capable of interpreting changes in capacitance? relatively minimal on data collection areas with capacity values? high, and ? in particular, it is necessary that the? electrode has a capacity? own non-neutral, such that it is possible to read the data through direct comparison with the capacity? of the collection area of the same data.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sensore capacitivo, che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione. Purpose of the present invention? that of providing a capacitive sensor, which is free from the drawbacks described above and, at the same time, which is easy and cheap to manufacture.

Scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema capacitivo, che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione. Purpose of the present invention? that of providing a capacitive system which is free from the drawbacks described above and, at the same time, which is easy and cheap to produce.

Scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo di illuminazione, che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione. Purpose of the present invention? that of providing a lighting device which does not have the drawbacks described above and, at the same time, which is easy and cheap to produce.

In accordo con la presente invenzione viene fornito un sensore capacitivo secondo quanto definito nelle rivendicazioni indipendenti allegate, e preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle menzionate rivendicazioni indipendenti. In accordance with the present invention a capacitive sensor is provided according to what is defined in the attached independent claims, and preferably, in any one of the claims depending directly or indirectly on the mentioned independent claims.

In accordo con la presente invenzione viene fornito un sistema capacitivo secondo quanto definito nelle rivendicazioni indipendenti allegate, e preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle menzionate rivendicazioni indipendenti. In accordance with the present invention a capacitive system is provided according to what is defined in the attached independent claims, and preferably, in any one of the claims depending directly or indirectly on the mentioned independent claims.

In accordo con la presente invenzione viene fornito un dispositivo di illuminazione secondo quanto definito nelle rivendicazioni indipendenti allegate, e preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle menzionate rivendicazioni indipendenti. In accordance with the present invention, a lighting device is provided as defined in the attached independent claims, and preferably, in any of the claims depending directly or indirectly on the aforementioned independent claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano degli esempi di attuazione non limitativi, in cui: This invention will come now described with reference to the attached drawings, which illustrate non-limiting embodiments, in which:

- la figura 1 illustra uno schema elettrico raffigurante un sensore capacitivo secondo l?arte nota; - figure 1 illustrates an electrical diagram depicting a capacitive sensor according to the prior art;

- la figura 2 illustra uno schema elettrico raffigurante un sistema capacitivo secondo l?arte nota; e - figure 2 illustrates an electrical diagram depicting a capacitive system according to the prior art; And

- la figura 3 illustra uno schema elettrico raffigurante un sensore capacitivo in accordo con la presente invenzione. FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL?INVENZIONE - figure 3 illustrates an electrical diagram depicting a capacitive sensor in accordance with the present invention. PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Come illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 3, il sensore capacitivo comprende un elettrodo (o quantit? superiori, o simili componenti/antenne/sensori atti a registrare variazioni capacitive presso una determinata area/struttura di raccolta dati e trasferirle al dispositivo di controllo o microprocessore), il quale non lavora in condizioni di capacit? neutra, bens? ? sottoposto ad una fonte di capacit? indotta nel relativo piano di massa, atta a modificarne le propriet? specifiche, portandone la capacit? propria ad un parametro confrontabile con quello di un?area/struttura di raccolta dati sottoposta ad interferenze capacitive o capacit? parassite, indesiderate o generate da componenti elettricamente o magneticamente attive (o elementi elettricamente conduttori). As illustrated in the non-limiting embodiment of Figure 3, the capacitive sensor comprises an electrode (or higher quantities, or similar components/antennas/sensors suitable for recording capacitive variations in a given data collection area/structure and transferring them to the control or microprocessor), which does not work in conditions of capacity? neutral, well? ? subjected to a source of capacity? induced in its ground plane, capable of modifying its properties? specifications, bringing the capacity? proper to a parameter comparable with that of a data collection area/structure subjected to capacitive interference or capacitance? parasitic, unwanted or generated by electrically or magnetically active components (or electrically conductive elements).

Al fine inoltre di allontanare quanto pi? possibile la porzione di sistema affetta da caratteristiche indesiderate, lo schema elettrico prevede inoltre una separazione galvanica della fonte di alimentazione del dispositivo di controllo rispetto alla fonte di alimentazione delle componenti autrici di capacit? indesiderate. In order also to remove as much as possible? possible the portion of the system affected by undesired characteristics, the electrical diagram also provides for a galvanic separation of the power source of the control device with respect to the power source of the components authoring capacitance? unwanted.

La completa separazione delle due masse prevede l?utilizzo di almeno un rel? elettronico o meccanico, oppure qualsiasi dispositivo elettricamente isolato in grado di pilotare il carico tramite il dispositivo di controllo (o microprocessore). Does the complete separation of the two masses require the use of at least one relay? electronic or mechanical, or any electrically isolated device capable of driving the load via the control device (or microprocessor).

L?elettrodo (antenna) e il dispositivo di controllo predisposti secondo lo schema elettronico sviluppato sono dunque in grado di rilevare e interpretare anche piccole variazioni di capacit? date dal corpo umano anche in presenza di capacit? parassite o interferenze capacitive. ? possibile in questo modo estendere l?area di lettura (o area/struttura di raccolta dati) a piacimento, anche all?intera struttura di un oggetto e in presenza di componenti elettricamente o magneticamente attive nel circuito o nell?assemblato o in prossimit? dell?elettrodo (o dell?area/struttura di raccolta dati). The electrode (antenna) and the control device arranged according to the developed electronic scheme are therefore able to detect and interpret even small variations in capacitance? given by the human body even in the presence of capacity? parasitic or capacitive interference. ? Is it possible in this way to extend the reading area (or data collection area/structure) at will, even to the entire structure of an object and in the presence of electrically or magnetically active components in the circuit or in the assembly or in the vicinity? electrode (or data collection area/facility).

Claims

1. Capacitive sensor, for detecting a difference in capacitance, comprising:

- at least one sensing element configured to detect capacitive variations at a given data collection element;

- at least one unit? control, configured to receive the capacitive variations detected by the detection element;

in which the element of detection does not work in conditions of capacity? neutral.

2. Sensor according to claim 1, wherein the sensing element is? subjected to a source of capacity? induced in its ground plane, configured to change its properties? specifications, bringing the capacity? proper to a parameter comparable with that of the data collection element subjected to capacitive interference or capacity? parasitic, unwanted or generated by electrically or magnetically active components (or electrically conductive elements).

3. Capacitive system comprising a sensor according to claim 1 or 2, further comprising a galvanic separation of a power source of the unit? control over the power source components authoring capacity? unwanted, in order to remove as much as possible? Is it possible a portion of the system affected by unwanted characteristics, with respect to the power source of the components authoring capacity? unwanted.

4. Lighting device comprising a system according to claim 3, wherein the data collection element is ? at least a portion of the lighting device, and in which the switching on or off of the lighting device is controlled by the unit? control following a capacitive variation detected by the detection element.