具有调节电路的梁柱探测器的制造方法

具有调节电路的梁柱探测器的制造方法
【专利摘要】一种电路装置具有第一电容器、第二电容器和第三电容器。电容器的第一电容器片分别与第一电路节点连接。电路装置被构造为给第一电容器施加依赖于时间的第一电压、给第二电容器施加依赖于时间的第二电压、以及给第三电容器施加依赖于电压的第三电压。第一电压和第二电压被反相地定时。第二电压和第三电压被同相地定时。该电路装置具有放大器、同步解调器和比较器。放大器的输入端与第一电路节点以及与地接触部连接。同步解调器被设置为将放大器的输出信号与第一电压的时钟同步地交替地施加到比较器的两个输入端上。该电路装置被构造为根据比较器的输出值生成调节值。该电路装置还被构造为根据调节值来改变第一电压以及第三电压的幅度数值和/或第二电压的幅度数值。
【专利说明】具有调节电路的梁柱探测器

【技术领域】
[0001] 本发明涉及根据权利要求1所述的电路装置以及根据权利要求10所述的具有这 样的电路装置的梁柱探测器。

【背景技术】
[0002] 公知的是，给电容传感器配备反馈桥电路，这例如在Larry K. Baxter的 "Capacitive sensors"（IEEE Press)中予以了描述。用于追踪隐藏在墙壁中的梁柱的电 容式梁柱探测器也配备有这样的反馈桥电路，这例如在DE 10 2010 028 718中予以了描 述。
[0003] 电容式梁柱探测器按照公知方式使用一个或多个电极，所述电极被施加电压，由 此形成电场。可以给所述场分配电容。梁柱探测器的影响范围中的物体改变该电场并且导 致电容的改变。
[0004] 但是该电容改变与变化的电容相比是非常小的。这对探测器的电容式测量技术提 出了高要求。


【发明内容】

[0005] 本发明的任务在于，提供一种电路装置，该电路装置使得能够以经改善的分辨能 力识别与总电容相比小的电容改变。该任务通过具有权利要求1的特征的电路装置来解 决。另外，本发明的任务是提供一种在过探测和欠探测和提高的探测深度方面具有改善的 可靠性的梁柱探测器。该任务通过具有权利要求10的特征的梁柱探测器来解决。优选的 改进方案在从属权利要求中予以说明。
[0006] 根据本发明的电路装置包括第一电容器、第二电容器和第三电容器。在此，电容器 的第一电容器片分别与第一电路节点连接。电容器片也可以被称为电容器板或者电容器电 极。这三个术语在本申请的范围内同义地使用。
[0007] 在此，电路装置被构造为给第一电容器施加依赖于时间的第一电压、给第二电容 器施加依赖于时间的第二电压、以及给第三电容器施加依赖于电压的第三电压。在此，第一 电压和第二电压被反相地定时，而第二电压和第三电压被同相地定时。此外，该电路装置包 括放大器、同步解调器和比较器。放大器的输入端与第一电路节点以及与地接触部连接。同 步解调器被设置为将放大器的输出信号与第一电压的时钟同步地交替地施加在比较器的 两个输入端上。该电路装置还被构造为根据比较器的输出值生成调节值。此外，该电路装 置被构造为根据调节值来改变第一电压以及第三电压的幅度数值和/或第二电压的幅度 数值。该电路装置有利地允许以高的分辨能力探测第一电容器、第二电容器和/或第三电 容器的与第一电容器、第二电容器和/第三电容器的电容的绝对值相比小的电容改变。
[0008] 在该电路装置的一个改进方案中，该电路装置具有第四电容器。在此，第四电容器 的第一电容器片与第一电路节点连接。在此，该电路装置被构造为给第四电容器施加依赖 于时间的第四电压。该第四电压和第一电压被同相地定时。于是，有利地得出该电路装置 的对称构造，该对称构造使得能够以非常高的信噪比探测电容器的小电容改变。
[0009] 在该电路装置的一个实施方式中，该电路装置具有可调节的直流电流源，该直流 电流源布置在地接触部与第一电容器或第二电容器或第三电容器或第四电容器的第二电 容器片之间。在此，该电路装置具有电阻，该电阻布置在第二电容器片与第二电路节点之 间，该第二电路节点被设置为处于相对于地接触部提高的恒定电势。在此，在直流电流源与 第二电容器片之间布置有开关。该电阻于是有利地充当上拉电阻，在该上拉电阻上下降如 下的电压：该电压的大小依赖于由可调节的直流电流源输出的电流强度的值。电容器被施 加该电压。开关允许给该电压定时。
[0010] 在该电路装置的一个改进方案中，该电路装置具有可调节的第一直流电流源、可 调节的第二直流电流源、可调节的第三直流电流源、可调节的第四直流电流源、第一开关、 第二开关、第三开关、第四开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻。在此，第一开关 布置在第一电容器的第二电容器片与第一直流电流源的第一接触部之间。第一直流电流源 的第二接触部与地接触部连接。第一电阻布置在第一电容器的第二电容器片与第二电路 节点之间。第二开关布置在第二电容器的第二电容器片与第二直流电流源的第一接触部之 间。第二直流电流源的第二接触部与地接触部连接。第二电阻布置在第二电容器的第二电 容器片与第二电路节点之间。第三开关布置在第三电容器的第二电容器片与第三直流电流 源的第一接触部之间。第三直流电流源的第二接触部与地接触部连接。第三电阻布置在第 三电容器的第二电容器片与第二电路节点之间。第四开关布置在第四电容器的第二电容器 片与第四直流电流源的第一接触部之间。第四直流电流源的第二接触部与地接触部连接。 第四电阻布置在第四电容器的第二电容器片与第二电路节点之间。四个直流电流源有利地 允许结合四个充当上拉电阻的电阻生成四个依赖于时间的电压，所述电压可以借助于四个 开关来定时。
[0011] 在该电路装置的另一改进方案中，该电路装置具有反相放大器。在此，反相放大器 的反相输入端通过第一电阻与第二电容器片连接。反相放大器的同相输入端与第三电路节 点连接，该第三电路节点被设置为处于如下恒定电势：该恒定电势居中地处于第二电路节 点的电势与地接触部的电势之间。反相放大器的输出端通过第二电阻与反相放大器的反相 输入端连接。此外，反相放大器的输出端与另外的电容器的另外的第二电容器片连接。在 该电路装置的该改进方案中，所述依赖于时间的电压中的两个可以有利地用仅仅一个直流 电流源来生成。在此，反相放大器的使用导致两个电压的反相定时。
[0012] 在该电路装置的一个可替代的实施方式中，该电路装置具有可调节的直流电压 源，该直流电压源布置在地接触部与第一电容器或第二电容器或第三电容器或第四电容器 的第二电容器片之间。在此，在直流电压源与第二电容器片之间布置另外的开关，该另外的 开关被构造为将第二电容器片要么与直流电压源连接、要么与地接触部连接。在该电路装 置的该实施方式中，所述依赖于时间的电压之一有利地可以借助于可调节的直流电压源来 生成。在此，该开关允许对施加在电容器处的电压进行定时。
[0013] 在该开关装置的一个改进方案中，该电路装置具有时钟发生器，该时钟发生器被 构造为生成时钟信号以及与该时钟信号倒置的推挽信号。在此，该电路装置被构造成借助 于该时钟信号来操控同步解调器。此外，该电路装置被构造为借助于时钟信号对第一电压 进行定时并且借助于推挽信号对第二电压进行定时。第一电压和第二电压于是有利地具有 反相定时。
[0014] 在该电路装置的另一可替代的实施方式中，该电路装置具有可调节的交流电流 源，该交流电流源布置在地接触部与第一电容器或第二电容器或第三电容器或第四电容器 的第二电容器片之间。在此，该电路装置还具有电阻，该电阻布置在第二电容器片与第二电 路节点之间，该第二电路节点被设置为处于相对于地接触部提高的恒定电势。在该电路装 置的该实施方式中，该电阻有利地充当上拉电阻，在所述电阻上下降依赖于由可调节的交 流电流源输出的电流的电流强度的电压。该电压施加到所述电容器之一上。通过由可调节 的交流电流源输出的电流的时间依赖性，也有利地保证了在电容器上下降的电压的时间依 赖性。
[0015] 在该电路装置的一个优选实施方式中，比较器是积分比较器或采样保持比较器。 比较器于是有利地允许比较在反相定时的电压的两个时钟相位期间由放大器输出的信号。
[0016] 根据本发明的梁柱探测器具有前述类型的电路装置。该梁柱探测器于是有利地允 许以改善的灵敏度探测物体。由此有利地降低了误探测、即过探测和欠探测的风险。此外， 有利地提高了梁柱探测器的最大探测深度。
[0017] 在该梁柱探测器的一个优选实施方式中，该梁柱探测器具有第一电极和第二电 极。在此，第一电极形成第一电容器的第二电容器片。第二电极形成第一电容器的第一电 容器片。于是，第一电容器的电容在梁柱探测器接近物体时有利地改变。这有利地可以以 高信噪比由该电路装置来探测。
[0018] 在该梁柱探测器的一个改进方案中，该梁柱探测器具有第三电极。在此，第一电极 和第三电极共同形成第一电容器的第二电容器片。于是有利地得出梁柱探测器的对称构 造。
[0019] 在梁柱探测器的一个附加的改进方案中，该电路装置被构造为具有第四电容器。 在此，该梁柱探测器具有第四电极和第五电极。第四电极和第五电极共同形成第二电容器 或第三电容器或第四电容器的第二电容器片。在此，第二电极形成该电容器的第一电容器 片。该梁柱探测器有利地还具有对称的构造。在此，在该梁柱探测器的情况下，当梁柱探测 器接近物体时两个电容的电容有利地改变。这有利地可以以高分辨能力由该电路装置来探 测。
[0020] 在该梁柱探测器的一个可替代的改进方案中，该梁柱探测器具有第三电极。在此， 第三电极和第二电极形成第二电容器、第三电容器或第四电容器。有利地，在梁柱探测器的 该实施方式中，两个电容在梁柱探测器接近物体时也改变。
[0021] 在梁柱探测器的一个改进方案中，该电路装置被构造为具有四个电容器。在此，该 梁柱探测器具有第四电极和第五电极。第四电极和第二电极以及第五电极和第二电极形成 两个并非用第一电极和用第三电极形成的电容器。有利地在该梁柱探测器的情况下，当梁 柱探测器接近物体时所有四个电容器的电容改变。
[0022] 在该梁柱探测器的一个优选的实施方式中，第二电极布置在第一电极与第三电极 之间。该梁柱探测器于是有利地根据电极的接线允许对梁柱探测器对物体的接近进行绝对 或差分测量。
[0023] 适宜的是，梁柱探测器的电路装置的并非通过电极形成的电容器被构造成固定值 电容器。被构造成固定值电容器的电容器的电容于是有利地在梁柱探测器接近物体时不改 变。
[0024] 在梁柱探测器的一个优选实施方式中，电极被构造成金属板。例如，电极可以被构 造成电路板上的金属面。于是，电极的电容在梁柱探测器接近物体时有利地改变。

【专利附图】

【附图说明】
[0025] 现在根据附图进一步阐述本发明。在此： 图1示出了电路装置的示意图； 图2示出了可替代的电路装置的片段； 图3示出了另一可替代的电路装置的片段； 图4示出了另一可替代的电路装置的示意图； 图5示出了原型梁柱探测器的示意图； 图6和7示出了用于利用两个被激发的电极进行绝对测量的两个梁柱探测器的示意 图； 图8和9示出了具有两个用于差分测量的被激发电极的梁柱探测器的示意图； 图10示出了用于比较绝对和差分测量的图表； 图11至14示出了具有五个用于差分测量的电极的梁柱探测器的示意图； 图15至18示出了梁柱探测器的测量行为的示意图； 图19和20示出了具有五个用于绝对测量的电极的梁柱探测器的示意图； 图21和22示出了该梁柱探测器的测量行为的示意图； 图23、24和25示出了具有五个用于绝对测量的电极的另外的梁柱探测器的示意图； 图26、27和28示出了该梁柱探测器的测量行为的示意图；以及 图29至32示出了针对不同配置的梁柱探测器得出的电场。

【具体实施方式】
[0026] 图1以示意图示出了电路装置100。电路装置100充当用于探测一个或多个电容 器的电容改变的调节电路。电路装置100例如可以用在电容式探测器、尤其是电容式梁柱 探测器中。
[0027] 电路装置100具有第一电路节点101、第二电路节点102、以及地接触部103。第二 电路节点102在电路装置100的运行中处于与地接触部103相比提高的电势，使得在第二 电路节点102与地接触部103之间施加电压Vcc。此外，电路装置100包括第四电路节点 104、第五电路节点105、第六电路节点106以及第七电路节点107。
[0028] 电路装置100具有第一电容器110、第二电容器120、第三电容器130、以及第四电 容器140。第一电容器110具有第一电容器片111和第二电容器片112。电容器片111、112 也可以被称为电容器板或者电容器电极。第二电容器120具有第一电容器片121和第二 电容器片122。第三电容器130具有第一电容器片131和第二电容器片132。第四电容器 140具有第一电容器片141和第二电容器片142。电容器110、120、130、140的第一电容器 片111、121、131、141与第一电路节点101连接。
[0029] 此外，电路装置100具有第一直流电流源150、第二直流电流源160、第三直流电流 源170、以及第四直流电流源180。四个直流电流源150、160、170、180是可调节的直流电 流源，其被设置为输出具有可调节幅度的直流电流。第一直流电流源150具有第一接触部 151、第二接触部152、以及控制接触部153。第二直流电流源160具有第一接触部161、第二 接触部162、以及控制接触部163。第三直流电流源170具有第一接触部171、第二接触部 172、以及控制接触部173。第四直流电流源180具有第一接触部181、第二接触部182、以 及控制接触部183。直流电流源150、160、170、180的第二接触部152、162、172、182分别与 地接触部103连接。通过控制接触部153、163、173、183,可以分别向直流电流源150、160、 170、180分别预先给定控制值，所述控制值确定由直流电流源150、160、170、180通过其接 触部151、152、161、162、171、172、181、182输出的电流强度的大小。
[0030] 此外，该电流装置100包括第一开关154、第一上拉电阻155、第二开关164、第二上 拉电阻165、第三开关174、第三上拉电阻175、第四开关184以及第四上拉电阻185。第一 电容器110的第二电容器片112与第四电路节点104连接。第一上拉电阻155布置在第四 电路节点104与第二电路节点102之间。第一开关154布置在第四电路节点104与第一直 流电流源150的第一接触部151之间。第二电容器120的第二电容器片122与第五电路节 点105连接。第二上拉电阻165布置在第五电路节点105与第二电路节点102之间。第二 开关164布置在第五电路节点105与第二直流电流源160的第一接触部161之间。第三电 容器130的第二电容器片132与第六电路节点106连接。第三上拉电阻175布置在第六电 路节点106与第二电路节点102之间。第三开关164布置在第六电路节点106与第三直流 电流源170的第一接触部171之间。第四电容器140的第二电容器片142与第七电路节点 107连接。第四上拉电阻185布置在第七电路节点107与第二电路节点102之间。第四开 关184布置在第七电路节点107与第四直流电流源180的第一接触部181之间。
[0031] 此外，该电路装置100包括时钟发生器190,该时钟发生器190具有时钟信号输出 端191和推挽信号输出端192。时钟发生器190被构造为通过时钟信号输出端191输出 具有所确定的频率的时钟信号。此外，时钟发生器190被构造为通过推挽时钟信号输出端 192输出推挽时钟信号，该推挽时钟信号相对通过时钟信号输出端191输出的时钟信号相 移180°。该电路装置100被构造为与通过时钟信号输出端191输出的时钟信号同步地开 关第一开关154和第四开关184。此外，该电路装置100被构造为与通过推挽信号输出端 192输出的推挽信号同步地开关第二开关164和第三开关174。
[0032] 该开关节点100还包括放大器200、同步解调器210、比较器220以及调节值生成 器230。放大器具有负输入端201、正输入端202和输出端203。放大器200的负输入端201 与电路装置100的第一电路节点101连接。放大器200的正输入端202与地接触部103连 接。同步解调器210具有信号输入端211、调制输入端212、第一输出端213和第二输出端 214。同步解调器210的信号输入端211与放大器200的输出端203连接。调制输入端212 与时钟发生器190的时钟信号输出端191连接。比较器220具有第一输入端221、第二输入 端222和输出端223。第一输入端221与同步解调器210的第一输出端213连接。比较器 220的第二输入端222与同步解调器210的第二输出端214连接。调节值生成器230具有 偏差输入端231、第一控制信号输出端232、第二控制信号输出端233和调节值输出端234。 偏差输入端231与比较器220的输出端223连接。第一控制信号输出端232与第一直流电 流源150的控制接触部153并且与第三直流电流源170的控制接触部173连接。调节值生 成器230的第二控制信号输出端233与第二直流电流源160的控制接触部163并且与第四 直流电流源180的控制接触部183连接。
[0033] 第一直流电流源150生成电流Ia。第二直流电流源160生成电流Ib。第三直流电 流源170生成电流I_ A。第四直流电流源180生成电流I_B。第一直流电流源150和第四直 流电流源180的电流I a和I_B通过第一开关154和第四开关184以通过时钟发生器190的 时钟信号输出端191输出的时钟信号的时钟被中断。第二直流电流源160和第三直流电流 源170的电流I b和1_4借助于第二开关164和第三开关174以通过时钟发生器190的推挽 信号输出端192输出的推挽信号的时钟被中断。在四个上拉电阻155、165、175、185处下降 与电流I A、IB、LA、Lb成比例的电压，该电压相对于第一电路节点101处的共同参考电势施 加到第四电容器110、120、130、140上。第一电路节点101形成虚拟地。
[0034] 在放大器200的输出端203处输出的信号通过同步解调器200与通过时钟信号输 出端191输出的时钟信号时钟同步地交替施加到比较器220的两个输入端221、222处。比 较器220例如可以是积分比较器或者采样保持比较器。如果比较器220被构造成积分比较 器，则该比较器220将通过放大器200的输出端203输出的信号在一个时钟脉冲的第一半 期间的积分与该信号在一个时钟脉冲的第二半期间的积分相比较。如果比较器220被构造 成采样保持比较器，则该比较器220将通过放大器200的输出端203在一个时钟脉冲的第 一半中的时刻输出的信号与在该时钟脉冲的第二半中的相应时刻的信号相比较。比较器 220通过其输出端223输出依赖于该比较的比较器信号。
[0035] 调节值生成器230根据通过偏差输入端231接收的比较器信号生成调节值η。为 此，调节值生成器230具有比例、积分和差分部件。调节值生成器230例如可以被构造为数 字的。
[0036] 此夕卜，调节值生成器230生成通过第一控制输出端232输出 的第一控制信号I1、以及通过第二控制信号输出端233输出的第二控 制信号I 2。第一控制信号I1是偏移值Itl和范围值I Λ的η倍之和： /, = /p + w/4。第二控制信号I2是偏移值Itl与范围值I Δ的η倍之差：/2 = Jft - w/.、。因 此，调节值η将两个控制信号Ip I2相反地改变偏移值Itl。第一控制信号I1通过调节值生 成器230的第一控制信号输出端232作为控制信号被输送给第一直流电流源150和第三直 流电流源170,并且确定由直流电流源150、170输出的电流I a和Ι_Α的幅度。第二控制信号 I2通过调节值生成器230的第二控制信号输出端233作为调节值被输送给第二直流电流源 160和第四直流电流源180,并且确定由直流电流源160、180输出的电流I b和Ι_Β的幅度。
[0037] 通过对由直流电流源150、160、170、180输出的电流强度1A、I_ A、IB、Lb的幅度的依 赖于调节值η的控制，施加在放大器200的负输入端201处的信号中的时钟同步分量被调 整到放大器200的正输入端202处的比较值、即调整到地接触部103的电势。根据比较器 220被构造成积分比较器还是采样保持比较器，这对整个时钟脉冲都成立或者仅对采样时 刻成立。由此，第一电路节点101变成虚拟地。
[0038] 由于电路装置100将施加在放大器200的输入端201、202处的信号之间的差调节 为零，因此放大器200可以被构造为具有高的放大因子。由此得出电路装置100的非常好 的信噪比。
[0039] 第一电容器110具有电容Cmess。第二电容器130具有电容(；ef。第三电容器130 具有电容C tomftnress。第四电容器140具有电容Ck_，Mf。上拉电阻155、165、175、185分别具 有电阻RP。在极限情况Λ.,, O时成立的是：

【权利要求】
1?电路装置（100,1100,1200,1300)， 具有第一电容器（110)、第二电容器（120)和第三电容器（130)， 其中电容器（110,120,130)的第一电容器片（111，121，131)分别与第一电路节点 (101)连接，其中电路装置（100,1100,1200,1300)被构造为给第一电容器（110)施加依赖 于时间的第一电压、给第二电容器（120)施加依赖于时间的第二电压、以及给第三电容器 (130)施加依赖于电压的第三电压， 其中第一电压和第二电压被反相地定时， 其中第二电压和第三电压被同相地定时， 其中电路装置（100,1100,1200,1300)包括放大器（200)、同步解调器（210)和比较器 (220)， 其中放大器（200)的输入端（201，202)与第一电路节点（101)以及与地接触部（103) 连接， 其中同步解调器（210)被设置为将放大器（200)的输出信号与第一电压的时钟同步地 交替地施加到比较器（220 )的两个输入端（221，222 )上， 其中电路装置（100,1100,1200,1300)被构造为根据比较器（220)的输出值生成调节 值， 其中电路装置（100,1100,1200,1300)还被构造为根据所述调节值来改变第一电压以 及第三电压的幅度数值和/或第二电压的幅度数值。
2. 根据权利要求1所述的电路装置（100,1100,1200,1300)， 其中电路装置（100,1100,1200,1300)具有第四电容器（140)， 其中第四电容器（140)的第一电容器片（141)与第一电路节点（101)连接， 其中电路装置（100,1100,1200,1300)被构造为给第四电容器（140)施加依赖于时间 的第四电压， 其中第一电压和第四电压被同相地定时。
3. 根据权利要求1或2之一所述的电路装置（100,1200)， 其中电路装置（100,1200)具有可调节的直流电流源（150,160,170,180)，所述直流电 流源（150,160,170,180)布置在地接触部（103)与第一电容器（110)或第二电容器（120) 或第三电容器（130)或第四电容器（140)的第二电容器片（112,122,132,142)之间， 其中电路装置（100,1200)具有电阻（155,165,175,185)，所述电阻（155,165,175， 185)布置在第二电容器片（112,122,132,143)与第二电路节点（102)之间， 其中第二电路节点（102)被设置为处于相对于地接触部（103)提高的恒定电势， 其中在直流电流源（150,160,170,180)与所述第二电容器片（112,122,132,142)之间 布置有开关（154,164,174,184)。
4. 根据权利要求2和3所述的电路装置（100)， 其中电路装置（100)包括可调节的第一直流电流源（150)、可调节的第二直流电流源 (160)、可调节的第三直流电流源（170)、可调节的第四直流电流源（180)、第一开关（154)、 第二开关（164)、第三开关（174)、第四开关（184)、第一电阻（155)、第二电阻（165)、第三电 阻（175)和第四电阻（185)， 其中第一开关（154)布置在第一电容器（110)的第二电容器片（112)与第一直流电流 源（150)的第一接触部（151)之间， 其中第一直流电流源（150)的第二接触部（152)与地接触部（103)连接， 其中第一电阻（155)布置在第一电容器（110)的第二电容器片（112)与第二电路节点 (102)之间， 其中第二开关（164)布置在第二电容器（120)的第二电容器片（122)与第二直流电流 源（160)的第一接触部（161)之间， 其中第二直流电流源（160)的第二接触部（162)与地接触部（103)连接， 其中第二电阻（165)布置在第二电容器（120)的第二电容器片（122)与第二电路节点 (102)之间， 其中第三开关（174)布置在第三电容器（130)的第二电容器片（132)与第三直流电流 源（170)的第一接触部（171)之间， 其中第三直流电流源（170)的第二接触部（172)与地接触部（103)连接， 其中第三电阻（175)布置在第三电容器（130)的第二电容器片（132)与第二电路节点 (102)之间， 其中第四开关布（184)布置在第四电容器（140)的第二电容器片（142)与第四直流电 流源（180)的第一接触部（181)之间， 其中第四直流电流源（180)的第二接触部（182)与地接触部（103)连接， 其中第四电阻（185)布置在第四电容器（140)的第二电容器片（142)与第二电路节点 (102)之间。
5. 根据权利要求3所述的电路装置（1200)， 其中电路装置（1200)具有反相放大器（1210)， 其中反相放大器（1210)的反相输入端（1211)通过第一电阻（1220)与第二电容器片 (112,122,132,142)连接， 其中反相放大器（1210)的同相输入端（1212)与第三电路节点（1201)连接， 其中第三电路节点（1201)被设置为处于恒定电势，所述恒定电势居中地处于第二电路 节点（102)的电势与地接触部（103)的电势之间， 其中反相放大器（1210)的输出端（1213)通过第二电阻（1230)与反相放大器（1210) 的反相输入端（1210)连接， 其中反相放大器（1210)的输出端（1213)与另外的电容器（110,120,130,140)的另外 的第二电容器片（112,122,132,142)连接。
6. 根据权利要求1或2之一所述的电路装置（1100)， 其中电路装置（1100)具有可调节的直流电压源（1150)，所述直流电压源（1150)布置 在地接触部（103)与第一电容器（110)或第二电容器（120)或第三电容器（130)或第四电 容器（140)的第二电容器片（112,122,132,142)之间， 其中在直流电压源（1150)与第二电容器片（112,122,132,142)之间布置有另外的开 关（1154)，所述另外的开关（1154)被构造为将第二电容器片（112,122,132,142)要么与直 流电压源（1150 )连接、要么与地接触部（103 )连接。
7. 根据权利要求1至6之一所述的电路装置（100,1100,1200)， 其中电路装置（100,1100,1200)具有时钟发生器（190)，所述时钟发生器（190)被构造 为生成时钟信号以及与所述时钟信号倒置的推挽信号， 其中电路装置（100,1100,1200)被构造成借助于所述时钟信号来操控同步解调器 (210)， 其中电路装置（100,1100,1200)还被构造为借助于所述时钟信号对第一电压进行定时 并且借助于所述推挽信号对第二电压进行定时。
8. 根据权利要求1或2之一所述的电路装置（1300)， 其中电路装置（1300)具有可调节的交流电流源（1350,1360,1370,1380)，所述交流电 流源（1350,1360,1370,1380)布置在地接触部（103)与第一电容器（110)或第二电容器 (120)或第三电容器（130)或第四电容器（140)的第二电容器片（112,122,132,142)之间， 其中电路装置（1300)具有电阻（155,165,175,185)，所述电阻（155,165,175,185)布 置在第二电容器片（112,122,132,142)与第二电路节点（102)之间， 其中第二电路节点（102)被设置为处于相对于地接触部（103)提高的恒定电势。
9. 根据权利要求1至8之一所述的电路装置（100,1100,1200,1300)， 其中比较器（220 )是积分比较器或采样保持比较器。
10. 具有根据前述权利要求之一所述的电路装置（100,1100,1200,1300)的梁柱探测 器（300， 310， 320,330,340,350,360,370,380,390,400,410,420,430)。
11. 根据权利要求10所述的梁柱探测器（300，310，320, 330, 340, 350, 360, 370, 380， 390,400,410,420,430), 其中所述梁柱探测器具有第一电极（301，311，321，331，341，351，361，371，381，391， 401，411，421，431)和第二电极（302,312,322,332,342,352,362,372,382,392,402,412， 422,432), 其中第一电极形成第一电容器（110)的第二电容器片（112)， 其中第二电极形成第一电容器（110)的第一电容器片（111)。
12. 根据权利要求11所述的梁柱探测器（310,410,420,430)， 其中梁柱探测器（310,410,420,430)具有第三电极（313, 413,423,433)， 其中第一电极（311，411，421，431)和第三电极（313,413,423,433)共同形成第一电容 器（110)的第二电容器片（112)。
13. 根据权利要求12所述的梁柱探测器（410,420,430)， 其中电路装置（100,1100,1200,1300)是根据权利要求2构造的， 其中梁柱探测器（410,420,430)具有第四电极（414,424,434)和第五电极（415,425， 435)， 其中第四电极（414,424,434)和第五电极（415,425,435)共同形成第二电容器（120) 或第三电容器（130)或第四电容器（140)的第二电容器片（122,132,142)， 其中第二电极（412,422,432)形成所述电容器（120，130，140)的第一电容器片（121， 131，141)。
14. 根据权利要求 11 所述的梁柱探测器（320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390,400)， 其中梁柱探测器（320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390,400)具有第三电极（323, 333， 343, 353, 363, 373, 383, 393,403)， 其中第三电极和第二电极（322, 332, 342, 352, 362, 372, 382, 392,402)形成第二电容器 (120)、第三电容器（130)或第四电容器（140)。
15. 根据权利要求14所述的梁柱探测器（350,360,370,380,390,400)， 其中电路装置（100,1100,1200,1300)是根据权利要求2构造的， 其中梁柱探测器（350, 360, 370, 380, 390,400)具有第四电极（354, 364, 374, 384, 394， 404)和第五电极（355, 365, 375, 385, 395,405)， 其中第四电极和第二电极（352, 362, 372, 382, 392,402)以及第五电极和第二电极形 成两个并非用第一电极（351，361，371，381，391，401)和用第三电极（353,363， 373,383,393,403)形成的电容器（120,130,140)。
16. 根据权利要求12至15之一所述的梁柱探测器（310, 320, 330, 340, 350, 360, 370， 380,390,400, 410, 420, 430), 其中第二电极布置在第一电极与第三电极之间。
17. 根据权利要求11至16之一所述的梁柱探测器（300, 310, 320, 330, 340, 350, 360， 370,380, 390,400,410,420,430)， 其中电路装置（100,1100,1200,1300)的并非由电极形成的电容器被构造成固定值电 容器。
18. 根据权利要求11至17之一所述的梁柱探测器（300, 310, 320, 330, 340, 350, 360， 370, 380, 390,400,410,420,430)， 其中所述电极被构造成金属板。
【文档编号】H03K17/00GK104350680SQ201380030787
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年4月15日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】A.阿尔布雷希特, T.齐博尔德 申请人:罗伯特·博世有限公司