专利名称：电容式接近开关和具有这种接近开关的家用电器的制作方法
电容式接近开关和具有这种接近开关的家用电器本发明涉及一种电容式接近开关，具有由电绝缘盖板袭盖的导电 传感器面作为具有可通过接近而改变的电容的电容器的一部分，已知众多具有电容式传感器或开关的装置.本发明涉及电容式工 作的开关的特定结构形式，其中导电传感器面被电绝缘盖板復盖.因 此用户并不直接接触传感器面，而是在接触盖板时仅仅接近所述传感 器面，传感器面形成开放式电容器的一个板，该电容器的电容取决于 到第二板(例如地)的距离，该距离例如通过用户手指的接近而改变.这种电容式接近开关已根据DE 695 19 701 T2所公知。在那里设有 半导体开关，该半导体开关的信号输入端被供以极化脉冲序列形式的 输入信号，并且在静止状态下、即当接近开关未被操作时处于截止状 态，使得在半导体开关的信号输出端处不施加输出信号.但这种接近 开关具有如下缺点不能将用户的搮作与例如由于盖板的弄脏而引起 的误操作明确地区分开.因此本发明所基于的任务在于，提供一种改进的、成本低廉的电 容式接近开关.根据本发明，就开头部分所述类型的电容式接近开关而言，前述 任务通过如下方式得以解决，即传感器面具有有源屏蔽.有源屏蔽由 屏蔽面构成，与传感器面同时地在所述屏蔽面上施加时钟信号.如果的时钟信号，那么这将产生如下优点在传感器面和屏蔽面之间不产 生电势差，由此不出现电荷迁移，并因此不会造成对传感器面的电容 式影响.这特別是对于利用传感器面所构成的电容器的皮法拉 (Piko-Farad )数量级的电容来说是重要的，因为在所述范围中甚至例 如线路、相邻传感器面或金属外壳的小干扰电容影响对电容器的电容 的测量.通过借助有源屏蔽减小这种干扰电容对传感器面的影响，可 以将接近开关布置在金属的外壳部件的附近，即使这些外壳部件接地. 此外现在不再需要将传感器面置于紧靠接近开关的电子分析装置的附 近来减小干扰电容，而是可以将传感器面与屏蔽面一起远离电子分析 装置来布置.由此可以将传感器面和连接线路以价格低廉的敷铜的聚酯薄膜的形式来实施，所述聚酶薄膜具有至电子分析装置的接线.优选地通过低欧姆电阻在屏蔽面上施加时钟信号.通过这种方式 可以使屏蔽面上的时钟信号的信号形式与传感器面上的时钟信号的信 号形式相适应.特别是由微处理器的模拟输出端所输出的时钟信号有利地是周期性时钟信号、特別是矩形信号，并且优选地具有在10至100千赫兹范闺内的频率.由此确保利用传感器面所构成的电容器的电容 的足够的询问频率，用于检测对接近开关的操作，此外可以放弃用于 产生时钟信号的昂责的、单独的频率发生器，由此减少必需部件的数 量.根据一种优选的实施形式，为了施加外壳电势，屏蔽面可通过开关接地。其中这里接地(Masse)系指固定的电势、例如对地电势或接 近开关的基准电势.为了检查接近开关的功能、即为了确定输出信号 的参考值，可以使屏蔽面通过开关暂时与接地连接，由此使有源屏蔽 暂时失效，并对接近开关的操作进行仿真.通过这种方式可以检查 在操作接近开关时是否存在榆出信号的足够的信号偏移，或者是否可 能由于对盖板的污染或使用、或由于接近开关的老化过程而存在误动 作.通过这种方式可以避免接近开关的误操作，由此改善接近开关的 功能可靠性.尤其，如果不再保证接近开关的可靠功能，则可以自动 切断配备有本发明接近开关的设备.输出信号的信号偏移可能通过时 钟信号的高度变化而动态地被匹配，也就是说，接近开关能自动被校 准.开关有利地具有与微处理器的控制信号输出端相连接的控制信号 输入端.特别地，开关是晶体管，例如PNP或NPN双极晶体管，其基 极与微处理器的控制信号输出端相连接.因此开关或晶体管可以以简 单的方式通过软件程序经由微处理器来切换，使得可以在预先给定的 时间点实现接近开关的自动功能检查.视应用情况而定，屏蔽面和传感器面可以以不同的方式来布置. 例如屏蔽面和传感器面被安装在盖板的背面上，其中屏蔽面包闺传感 器面.特别是可以将屏蔽面和传感器面汽化渗镀或粘合或印刷到盖板 的背面上.作为替代方案，可以将屏蔽面和传感器面布置在栽体的相 同側上，其中屏蔽面同样包围传感器面.在另一实施形式中，传感器面布置在栽体的正面上，屏蔽面至少在传感器面的区域中布置在栽体的背面上.通过这种方式可以使传感 器面相对于朝后布置的功率电子系统被屏蔽，特别是在家用电器中、 例如洗衣机、干衣机、洗碗机、煮设备、烟雾排除革、制冷设备、空 调设备、热水器或吸尘器.特别地，栽体是印制电路板，该印制电路 板具有正面的部分区域作为传感器面，并且其整个背面被构造为屏蔽 面.根据一种优选的实施形式，栽体与盖板间隔地布置，并且在盖板 和栽体之间设有导电体，所述导电体跨过该间隔且与传感器面导电连 接和/或至少利用其表面的一部分构成传感器面的至少一部分.通过该 导电体，传感器面的传感器特性从栽体转移至盖板的背面.屏蔽面通 过栽体和盖板之间的空气层特别是在由用户接触时相对于盖板的正面 上的电荷变化被绝缘.在另一实施形式中，栽体是柔性印制电路板或敷铜的塑料膜.可 以使这种栽体与不同曲率的盖板相匹配，使得传感器面以形状决定的 方式附在盖板的背面上.特别地，可以将这种栽体压紧到或粘结到盖 板的背面上.在一种优选的实施形式中，其中栽体与盖板间隔地布置并且在盖 板和栽体之间设有导电体，所述导电体跨过该间隔且与传感器面导电连接和/或至少利用其表面的一部分构成传感器面的至少一部分，已经表明特别有益的是在栽体上这样布置至少一个电子部件，使得该电 子部件伸入被导电体所包围的空腔中.特别地，导电体(特別地是由 拉伸体绕制的压力弹簧)与布置在印制电路板的背面上的屏蔽面一起 构成一种用于电子部件的法拉笫笼，使得该电子部件相对于周围环境 的电磁干扰信号被屏蔽，优选地以这种方式将半导体开关布置在栽体 上并将其与电磁干扰信号屏蔽，使得改善输出信号的质量.有利地，在栽体上以伸入到被导电体包围的空腔中的方式和/或在 通过传感器面所限定的区域内布置发光元件、例如LED、白炽灯或光 导。该发光元件可以用于标识传感器面，或者用于用信号发送接近开 关的不同开关状态.此外为了标识传感器面的位置，可以在盖板的上 面或者在透明盖板的情况下在其下面设置例如印刷字样形式的标记.优选地家用电器、例如洗衣机、干衣机、洗碗机、煮设备、烟雾 排除革、制冷设备、空调设备、热水器或吸尘器、或者家用电器的输入区配备有至少一个本发明接近开关.因此可以给家用电器配备包括 输入区的通常的隔板，使得保护家用电器不变脏或潮湿.在此，隔板 相应于电绝缘盖板，且例如可由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、塑料、木头 或石头制成.此外通过本发明接近开关确保设备可靠性，原因在于， 如果不再存在接近开关的功能能力，那么家用电器自动地被切断.根据一种优选的实施形式，输入区具有多个传感器面，所述传感 器面以矩阵形式连接，用于以复用方法运行.通过时钟信号的高频率， 确保对利用传感器面所构成的电容器的电容的足够询问频率，用于确定通过用户的搮作，只使用一个时钟信号的优点是只需一个时钟信 号发生器.在另一实施形式中，至少两个传感器面特别是在盖板的背面上、 或者在共同的栽体上以相邻的方式布置，并且一起构成位置传感器. 根据基于属于传感器面的输出信号在相对于传感器面的哪个位置来检 测通过用户的搮作，可以触发不同的开关状态.通过这种方式可以构 成不带有可机械移动元件的滑动开关，其方式为用户例如用手指划 过盖板或隔板的分配给位置传感器的区域.注意，在不偏离本发明构思的情况下可以对从属权利要求的特征 进行任意组合.下面根据附图更详细地说明本发明.困l示出带有隔板的家用电器的片段的示意剖面图，该隔板具有根 据本发明的输入区；图2示出传感器面与包围该传感器面的屏蔽面的实施形式的示意 正视图；图3a、 3b示意性地示出根据图l的输入区的片段，其中由用户搮作本发明的电容式接近传感器；图4示出本发明电容式接近开关的示意性电开关电路的片段； 图5示出带有有源屏蔽的本发明接近开关的示意性电开关电路的片段；图6示出根据
图1的输入区的示意性开关电路，具有多个以矩阵形 式电路连接的本发明接近开关；图7示出构成位置传感器的两个传感器面的实施形式的示意正视图；图8示出根据困1的输入区的片段的示意剖面困，具有根据图4的开 关电路的伸入由压力弹簧所包闺的空腔中的电子部件.在详细说明附图之前，需要注意，在根据本发明的电容式接近开 关的不同实施形式中彼此相应或相同的元件或零件在全部附困中都标 有相同的附图标记，如果在附图中应用以不同的方式所涉及的相同类 型的多个元件或零件，那么分别为相应附图标记的(多个)领先位置 选取(多个)相同的数字.相应附图标记的后面位置用于区分相同类 型的元件或零件.在图1中示出了带有隔板2的家用电器1的片段的示意性剖面图，该 隔板具有根据本发明的输入区3.隔板2被构造为由诸如玻璃、玻璃陶 瓷、陶瓷、塑料、木头或石头的电介质构成的电绝缘盖板.输入区3含 有多个结构相同的电容式接近开关4，其中这里只示出两个，下面仅对 一个予以说明.与隔板2有一间隔地布置印制电路板5，该印制电路板 具有面向隔板2的背面6的导电传感器面7.印制电路板5可以是塑料板， 所述印制电路板在其至少一个板面上具有所述的传感器面7并且必要 时具有印制导线，传感器面7通过这些印制导线与接近开关4的电开关 电路14(见图4、 5和6)导电连接.传感器面7的导电层可以以不同的 形状来构造，例如为圃的或有角的、全面的、栅形或框形.在隔板2和印制电路板5之间布置绕制的压力弹簧8形式的导电体， 该压缩弹黃优选地由弹簧丝构造.压缩弹簧8在其上端具有由多个线围 组成的平线围调节器9，所述线困由于压缩弹簧8所处的压缩应力而螺 旋状地相互交织并以形状决定的方式与隔板2的背面6的略微成拱形的 形状相匹配.压缩弹簧8在其下端具有下部线困9'，压缩弹簧8通过所 述线團9'平坦地贴靠在印制电路板5的传感器面7上并在那里与印制 电路板5的传感器面7例如焊接或粘接在一起，或者压缩弹簧8通过所述 线團9'仅仅在压缩应力下固定地贴靠在印制电路板5的传感器面7上， 使得在压缩弹簧8和印制电路板的传感器面7之间存在导电连接.通过 该导电连接，印制电路板5的传感器面7的传感特性转移到隔板2的背面 6上，并且现在压缩弹簧8在其側特别是通过其线團调节器9、 9'构成 传感器面7的至少一部分.代替绕制的金属压缩弹簧8，导电体也可以 具有其它形状，例如圃柱形、锥形或长方体形，和/或由另一导电材料 构成，例如由导电塑料或者由带有金属核心的塑料构成.在印制电路板5的有传感器面7所在的相同側上，亦即在印制电路 板5的面向隔板2的背面6的正面上，布置有导电的参考传感器面IO.与 传感器面7类似地，参考传感器面10与接近开关4的开关电路14导电连 接.可以为每个传感器面7都设有所属的参考传感器面10，或者为多个 或所有的传感器面7设有共同的参考传感器面10.与传感器面7不同， 在参考传感器面10处没有导电压缩弹簧8，使得参考传感器面10通过印 制电路板5和隔板2之间的空气层相对于隔板2的正面上的电荷或电荷 变化被电绝缘.在印制电路板5的背面上，在传感器面7或参考传感器面10的位置 上分别布置导电的屏蔽面ll，下面将在图5中继续说明其功能方式.代 替每个传感器面7或基准传感器面10单独的屏蔽面11，可以设置一个唯 一的屏蔽面，该唯一的屏蔽面在印制电路板5的整个背面上延伸或者至 少在印制电路板5的背面上覆盖包括传感器面7或参考传感器面10的区 域.特别地，印制电路板5可以是柔性印制电路板或敷铜的塑料膜.在 图2所示的另一种替代的实施形式中，这里被实施为圃形的传感器面7 和屏蔽面11两者都位于印制电路板5的正面上.这里，屏蔽面ll由导电 层构成，所述导电层框形地包围传感器面7，其中该框的形状与传感器 面7的外轮廊相匹配.接近开关4的电开关电路14可以被布置在印制电路板5的正面或背 面或者被布置在单独的印制线路板上.此外可以为多个或所有接近开 关4设置共同的开关电路14.在图l所示的实施形式中，在印制电路板5 的后面的区域中布置有具有印制线路板13的电子系统模块12，所述印 制线路板13在其面向印制电路板5的正面上具有接近开关4的开关电路 14并在其背面上装配有家用电器1的功率电子系统15.该印制线路板13 与印制电路板5导电连接(未示出).现在如在图3a中所示，如果元件、例如用户的手指16 (该元件或 手指持有与传感器面7的电势不同的电势、特別是对地电势)靠近隔板 2的与传感器面7相对的表面区域和/或与该表面区域相接触，那么由此 引起电容器17的电容变化，该电容器17由相关的元件或者手指16、隔 板2和传感器面7或者传感器面7与压缩弹簧8—起组成(参见图3b). 因为传感器面7与接近开关4的开关电路14导电连接，所以可以通过开 关电路14来确定电容变化，并为了触发开关信号而进一步分析该电容变化，这将在下面继续予以说明.此外可以在印制电路板5上在压缩弹 簧8内部的区域中设有光源35 (参见图8)、例如LED，以便标识传感 器面7或者用信号发送接近开关4的不同的开关状态。在图4中示出了电开关电路14的电路困的片段.开关电路14具有作 为半导体开关18的PNP双极晶体管，传感器面7通过限流电阻20与该半 导体开关的控制输入端19、即PNP双极晶体管的基极相连接.此外半 导体开关18具有信号输入端21、即PNP双极晶体管的发射极、和信号输 出端22、即PNP双极晶体管的集电极，其中信号输入端21通过基极发射 极电阻23与传感器面7连接.限流电阻20和基极发射极电阻23可以以已 经集成在PNP双极晶体管中的方式来实施.为了继续处理输出信号， 半导体开关18的信号输出端22与已知类型的采样和保持级24连接，通 过该采样和保持级可以提供与输出信号的脉冲尖峰的幅度成比例的直 流电压信号，这里不继续对该采样和保持级予以说明.作为对采样和 保持级的替代方案，为了处理输出信号，半导体开关18的信号输出端 22可以与已知的积分器电路或已知的尖峰电压表连接(未示出).半 导体开关18的信号输入端21与微处理器26的模拟信号输出端25连接， 半导体开关18的信号输出端22通过采样和保持级24与微处理器26的模 拟信号输入端27连接。代替一个微处理器26，也可以使用两个不同的 微处理器，其中一个与半导体开关18的信号输入端21连接，另一个与 半导体开关18的信号输出端22连接。代替PNP双极晶体管，也可以使用 其它半导体开关18,例如NPN双极晶体管、场效应晶体管或通常所有 的可控半导体元件.在半导体开关18的信号输入端21上施加时钟信号28，该时钟信号 例如由微处理器26的模拟信号输出端25提供。时钟信号28是矩形周期 性电压信号，其被微处理器26定期地在接地电势、即低电平和接近开 关4的开关电路14的工作电压、即高电平之间切换，其中接地电势可以 不同于用户的对地电势.时钟信号28的时钟频率优选地处于10和100千 赫兹之间的范围内，半导体开关18的信号输出端22、即PNP双极晶体管 的集电极通过另一电阻29处于采样和保持级24的基准电势.通过时钟 信号28的低电平，半导体开关18的信号榆入端21并从而PNP双极晶体管 的发射极E以及基极发射极电阻23被置于接地电势。这导致传感器面7 或电容器17通过限流电阻20和基极发射极电阻23放电.由此，PNP双极晶体管的基极B相对于PNP双极晶体管的发射极E变为正的，并且PNP 双极晶体管截止.通过时钟信号28的跟随在低电平之后的高电平，传 感器面7并从而电容器17通过基极发射极电阻23和限流电阻20充电.在 传感器面7或电容器17的所述充电时间期间，在基极发射极电阻23上产 生电压降.由此PNP双极晶体管的基极B相对于发射极E变为负的，并 且PNP双极晶体管导通且一直接通，直至传感器面7或电容器17被充电 到时钟信号28的高电平.在传感器面7或电容器17通过时钟信号28的该 充电时间间隔期间，在电阻29上施加与传感器面7或电容器17的电容成 比例的输出信号.因此在半导体开关18的信号输出端22上施加输出信 号，该输出信号跟随时钟信号28且其信号分量与传感器面7或电容器17 的电容成比例.所述输出信号借助于采样和保持级被转换成直流电压信号，并施 加在微处理器26的模拟信号输入端27上.微处理器26被构造用于例如 借助于软件程序来分析直流电压信号的信号分量的时间变化并由此分 析输出信号的信号分量的时间变化.根据输出信号的信号分量(例如 相继的时钟周期的脉冲尖峰的高度或脉冲宽度)如何快速地变化，由 微处理器26识別接近开关4的动作.也就是说，如果信号分量在预先给 定的例如一秒的时间间隔内变化，那么这被识别为动作；如果信号分 量变化较緩慢，则不存在动作.通过这种方式，对接近开关4的动作的 确定独立于输出信号的绝对大小，由此消除了例如由老化过程而引起 的输出信号的长期变化.在图5中示出了具有有源屏蔽的本发明接近开关4的电开关电路H 的片段.有源屏蔽由屏蔽面ll构成，该屏蔽面通过低欧姆电阻30与半 导体开关18的信号输入端21连接，时钟信号28通过该低欧姆电阻30与 传感器面7同时地施加在该屏蔽面上.通过适当地选择低欧姆电阻30, 可以使时钟信号28在屏蔽面11上的信号形式与时钟信号28在传感器面 7上的信号形式相适应，使得在屏蔽面11和传感器面7之间不出现电势 差并不出现栽流子迁移，因此通过屏蔽面ll相对于干扰电容确保对传 感器面7的屏蔽.为了施加接地电势，屏蔽面11通过开关31 (其在这里所示的实施 形式中是NPN双极晶体管)接地.开关31具有与微处理器26的控制信 号输出端33相连接的控制信号输入端32、即NPN双极晶体管的基极.因此开关31或NPN双极晶体管可以以简单的方式通过微处理器26的软 件程序来切换.为了对接近开关4进行功能检查、也即为了确定输出信 号的参考值，使屏蔽面11通过开关31暂时与接地电势连接，由此使有 源屏蔽暂时不起作用，并仿真接近开关4的动作.通过这种方式可以检 查在接近开关4动作时是否存在输出信号的足够的信号偏移，或者是 否可能由于对隔板2的污染或使用、或由于环境条件(例如温度和湿度) 或由于接近开关4的老化过程而存在误动作.输出信号的信号偏移也许 可能由于时钟信号28的高度变化而动态地被匹配，也就是说，接近开 关4可以自动地被校准，由此改善了接近开关4的功能可靠性，如果例 如由于隔板2的弄脏而不再保证接近开关的可靠功能，那么家用电器l 自动地被切断。参考传感器面10相应于传感器面7电路连接。参考传感器面10以与 传感器面7相邻的方式布置，使得参考传感器面10的或利用参考传感器 面10构成的开放式参考电容器的电容是传感器面7的环境条件、即干扰 电容的尺度，但也是温度、湿度或由老化引起的材料变化对输出信号 的影响的尺度.特别是在时间复用方法中，在参考传感器面10上施加 与在传感器面7上相同的时钟信号28.也就是说，传感器面7和参考传 感器面10被先后供以相同时钟信号28的不同周期.作为替代方案，也 可以将来自微处理器26的另一模拟信号输出端的另一时钟信号施加在 参考传感器面10上。当在微处理器26中分析由传感器面7产生的输出信 号时，由参考传感器面10产生的参考信号被考虑为输出信号的地电平， 并且因此用于确定接近开关4的动作状态。在利用电源总开关接通的家 用电器l的情况下，在接通时借助于参考信号就已经确定是否存在接近 开关4的动作.在图6中示出了输入区3的示意性开关电路14，具有九个以三x三 矩阵形式连接的用于以时间复用法运行的本发明接近开关4。首先三个 接近开关的传感器面7U、 712、 713与微处理器26的第一信号榆出端251 连接。其次三个接近开关的传感器面721、 722、 723与微处理器26的第 二信号输出端252连接.再次三个接近开关的传感器面731、 732、 733 与微处理器26的笫三信号输出端253连接.传感器面711、 721和731通 过分别属于其的半导体开关和笫一采样和保持级与微处理器26的第一 信号输入端271连接.传感器面712、 722和732通过分別属于其的半导体开关和笫二采样和保持级与微处理器26的第二信号输入端272连接. 传感器面713、 723和733通过分別属于其的半导体开关和第三采样和保 持级与微处理器26的第三信号输入端273连接.时钟信号28分别由微处理器26的三个信号输出端251 、 252和253之 一输出一段预定的持续时间、也即预定数量的时钟周期.在此信号输 出端251、 252和253依次交替，周而复始.在时钟信号28由三个信号输 出端251、 252和253之一输出的该持续时间内，分別对微处理器26的所 有三个信号输入端271、 272和273进行分析。通过这种方式可以利用仅 一个开关电路先后对所有九个传感器面711、 712、 713、 721、 722、 723、 731、 732和733如下进行检查是否存在通过用户对相应接近开关的搮 作.在图7中示出了两个传感器面71和72的实施形式的示意正视图，这 两个传感器面共同构成位置传感器.传感器面71和72均以直角三角形 的形状来构造，且相邻地布置在共同的栽体5上或者布置在隔板2的背 面上，其中传感器面71和72以其相应的斜边彼此相对.传感器面71和 72被共同的屏蔽面11围绕，该屏蔽面11在传感器面71、 72之间沿着三 角形的斜边伸展.根据由用户在相对于传感器面71、 72的橫向扩展的 哪个位置上进行搮作，其方式是，用户在传感器面71、 72的并从而位 置传感器的区域中接触隔板2，由于传感器面71、 72的三角形形状，利 用传感器面71、 72构成的电容器的电容是不同的.因此可以借助属于 传感器面71、 72的输出信号来确定操作的位置，并从而触发相应于或 配属于该位置的开关状态，在由于例如用户在隔板2上移动其手指而引 起操作位置变化或推移时，该变化同样被检测并且必要时对应于新位 置的开关状态被触发.通过这种方式，位置传感器构成不带有可机械 移动的元件的滑动开关，通过所述滑动开关例如可以调定蒸煮区、空 调设备或制冷设备的温度或功率.在图8中示出了根据困1的输入区的片段的示意剖面图，在印制电 路板5上安装有焊接环7'，由绕制的压缩弹簧8的下面两匝线困构成的 线困调节器9'通过该焊接环与印制电路板5焊接在一起并通过这种方 式与电开关电路14连接.压缩弹簧8以其线闺包闺空腔34.在印制电路 板5上，在焊接环7'内部，在电开关电路14的电子部件的面向盖板2的 一侧，布置半导体开关18的具有其基极发射极电阻23及其限流电阻20的PNP双极晶体管以及伸入到由压缩弹黃8包闺的空腔34中的发光二极 管35.为了能够实现这些电子部件与电开关电路14的其它部件的电连 接，焊接环7'不是完全封闭的环，而是在旁側断开(未示出).作为 替代方案，也可以穿过印制电路板5实现电连接.压缩弹簧8与布置在 印制电路板5背面上的屏蔽面11一起构成用于布置在压缩弹黃8的内部 区域34中的电子部件的法拉第笼，使得这些电子部件相对于周围的电 磁场被屏蔽.附图标记列表1 家用电器2 隔板3 输入区4 接近开关5 印制电路板6 隔板的背面7 传感器面 7' 焊接环8 压缩弹黃10 参考传感器面11 屏蔽面12 电子系统模块13 印制线路板14 接近开关的开关电路15 功率电子系统16 用户的手指17 电容器18 半导体开关19 半导体开关的控制输入端20 限流电阻21 半导体开关的信号输入端22 半导体开关的信号输出端23 基极发射极电阻24 采样和保持级25 微处理器的模拟信号输出端26 微处理器27 微处理器的模拟信号输入端28 时钟信号29 电阻30 低欧姆电阻31 开关32 开关的控制信号输入端33 微处理器的控制信号输出端34 由压缩弹簧包围的空腔35 发光二极管
权利要求
1.电容式接近开关，具有由电绝缘盖板(2)覆盖的导电传感器面(7)，该传感器面作为具有可通过接近而改变的电容的电容器(17)的一部分，其特征在于，所述传感器面(7)具有有源屏蔽，并且所述有源屏蔽由屏蔽面(11)构成，与所述传感器面(7)同时地在所述屏蔽面上施加时钟信号(28)。
2. 如权利要求1所述的接近开关，其特征在于，所述时钟信号(28) 通过低欧姆电阻(30)施加在所述屏蔽面(11)上.
3. 如权利要求1或2所述的接近开关，其特征在于，所述屏蔽面 (11)可通过开关(31)接地用于施加接地电势.
4. 如权利要求3所述的接近开关，其特征在于，所述开关(31) 具有与微处理器(26)的控制信号输出端(33)连接的控制信号输入 端(32).
5. 如权利要求3或4所述的接近开关，其特征在于，所述开关(31) 是晶体管。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的接近开关，其特征在于，所 述屏蔽面(11)和所述传感器面(7)安装在所述盖板(2)的背面(6) 上，并且所述屏蔽面(11)包围所述传感器面(7).
7. 如权利要求1至5中任一项所述的接近开关，其特征在于，所 述屏蔽面(11)和所述传感器面(7)布置在栽体(5)的相同側，并 且所述屏蔽面(11)包围所述传感器面(7).
8. 如权利要求1至5中任一项所述的接近开关，其特征在于，所 述传感器面(7)布置在栽体(5)的正面上，所述屏蔽面(11)至少 在所述传感器面(7)的区域中布置在所迷栽体(5)的背面上.
9. 如权利要求7或8所述的接近开关，其特征在于，所述栽体(5) 以与所述盖板(2)相间隔的方式布置，并且在盖板(2)和栽体(5) 之间布置导电体(8)，该导电体跨过所述间隔且与所述传感器面(7) 导电连接和/或至少利用其表面的一部分构成所述传感器面(7)的至少 一部分.
10. 如权利要求7或8所述的接近开关，其特征在于，所述栽体(5 ) 是柔性印制电路板或敷铜的塑料膜.
11. 如权利要求9所述的接近开关，其特征在于，在所述栽体(5)上如此布置至少一个电子部件(18,20,23,35),使得该电子部件伸入到 由所述导电体(8)包围的空腔中.
12. 如权利要求11所述的接近开关，其特征在于，所述电子部件 是半导体开关(18,20,23)和/或发光元件(35).
13. 如权利要求11或12所迷的接近开关，其特征在于，所述导电 体(8)是由拉伸体绕制成的压缩弹簧.
14. 用于家用电器的输入区，具有至少一个如权利要求1至13中 任一项所述的接近开关(4).
15. 如权利要求14所述的输入区，其特征在于，多个传感器面 (711，712，713，721，722，723，731，732，733)以矩阵形式连接，用于以复用方法运行.
16. 如权利要求14或15所述的输入区，其特征在于，至少两个传 感器面(71，72)以相邻的方式布置并且一起构成位置传感器.
17. 家用电器，具有如权利要求14至16中任一项所述的输入区。
全文摘要
本发明涉及一种电容式接近开关(4)，具有由电绝缘盖板(2)覆盖的导电传感器面(7)，该传感器面作为具有可通过接近而改变的电容的电容器(17)的一部分，本发明还涉及一种具有这种接近开关(4)的家用电器。所述传感器面(7)具有有源屏蔽，所述有源屏蔽由屏蔽面(11)构成，与所述传感器面(7)同时地在所述屏蔽面上施加时钟信号(28)。
文档编号H03K17/955GK101253687SQ200680031909
公开日2008年8月27日 申请日期2006年8月17日 优先权日2005年8月30日
发明者B·赖因克, H·-J·罗马诺夫斯基, J·格罗泽尔, W·克罗普菲尔 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司