用于检测电容性器件的电容和/或电容变化的电路装置及调节设备的制造方法_2

文档序号:8788834阅读:来源:国知局
电压,所述信号电压的变化曲线与输出信号的持续时间成比例并且所述信号电压随着时间线性地改变;和
[0033]-评估单元,所述评估单元与转换装置的积分器连接,以便评估信号电压并且由此产生至少一个检测值,所述检测值显示电容性器件的电容和/或电容变化。
[0034]通过使用具有运算放大器并且具有至少一个与其并联地连接的电容器的积分器,在积分器的与评估单元连接的输出端上产生线性地延伸的信号电压,所述信号电压直接与单稳态触发器的输出信号相关从而与电容性器件的电容相关。积分器因此根据本实用新型构成并且连接到单稳态触发器的输出端和评估单元之间,使得单稳态触发器的输出信号施加在运算放大器的放大器输入端上并且引起随着时间线性地改变的信号电压,其中能够表现信号电压的数值直接与输出信号相关并且通过输出信号来预设。
[0035]与DE 10 2006 069 120 Al的电路装置不同,因此在单稳态触发器和转换装置之间没有设置可经由触发器的输出信号来切换的开关元件,而是输出信号被直接输送给积分器的运算放大器,以便借此产生信号电压。除此之外,在根据本实用新型的解决方案中,也不通过输出信号来设置恒定电流源的接通,以便随后与输出信号的电压值无关地借助于恒定电流源在积分器上产生信号电压。根据本实用新型的解决方案更确切地说以如下基本思想为出发点:直接进一步处理单稳态触发器的输出信号并且优选也经由所述输出信号的电压值预设能够表现信号电压的值。
[0036]与此相应地,在一个优选的实施方案变型形式中提出:单稳态触发器构成为,使得其输出信号能够表现两个离散的电压值。例如,输出信号的电压值在OV和正电压值之间变化,例如以5V、10V或者15V的水平变化。
[0037]此外优选的是,单稳态触发器的输出信号施加在运算放大器的放大器输入端上并且(优选在最小值和最大值之间变化的)输出信号具有:
[0038]-最小值,所述最小值小于参考电压的电压值,所述参考电压施加在运算放大器的另一个放大器输入端上;和
[0039]-最大值,所述最大值大于另一个放大器输入端上的参考电压的电压值。
[0040]因此输出电压在此能够描绘两种不同的状态并且与此相应地在运算放大器的一个放大器输入端上预设两个不同的电压,其中一个电压低于施加在另一个放大器输入端上的参考电压,并且另一个电压高于施加在另一个放大器输入端上的参考电压。在这种配置中,借助于与运算放大器并联的、一方面与在其上施加有输出信号的放大器输入端连接的并且另一方面与运算放大器的输出端连接的电容器,根据输出信号的电压是否高于或者低于参考电压而在运算放大器的输出端上产生线性升高或者线性下降的电压信号。由此可以尤其简单且有效地推测电容性器件的电容。因为具有特定的电压值的输出信号的持续时间直接与电容性器件的电容相关,所以信号电压的线性升高或者线性下降的持续时间也总是直接与电容性器件的电容相关。
[0041]关于尽可能经济的电路装置优选的是,为了运行运算放大器而设有电源电压,并且所述电路装置具有分压器,以便将施加在运算放大器的放大器输入端上的参考电压提供作为该电源电压的部分电压。因此电源电压能够施加在电路装置的一个部位上并且在其上不仅连接有运算放大器的一个电源端子,而且也经由分压器连接有运算放大器的放大器输入端中的一个。如通常已知的那样,这样的分压器优选通过两个电阻形成。
[0042]在一个优选的实施方案变型形式中,根据本实用新型的电路装置的通过运算放大器限定的积分器反向地构造。与此相应地,在此输出信号施加在运算放大器的反向的(负的)放大器输入端上并且参考电压施加在非反向的(正的)放大器输入端上。但是显然可行的是,也使用非反向的积分器,由此例如当在两个电压值之间变化的输出信号保持不变的情况下仅产生信号电压的线性的变化曲线,所述线性的变化曲线是反向积分器中的信号电压的变化曲线的反转。
[0043]关于所产生的信号电压的评估,在一个实施例中优选的是,峰值保持元件设置在积分器的下游,以便存储(用于刚提供给单稳态触发器的控制信号的)信号电压的最大的电压值。所保持的或者所存储的最大的电压值随后例如能够与存储在评估单元中的信号电压的阈值进行比较,以便估计是否已经低于或者超出该阈值。
[0044]如果确定低于或者超出阈值,那么评估单元例如产生触发信号,以便发出信令,使得电容性器件的电容低于或者超出被归为相关的电容值,或者出现相应的电容变化。这样的触发信号例如能够显示用于调节车辆的闭合元件的操作事件的存在。
[0045]存储在峰值保持元件上的最大的电压值因此能够是检测值,所述检测值显示电容性器件的电容和/或电容变化,使得峰值保持元件在此是(电子)评估单元的部件。替选地或者补充地,显然信号电压也能够直接传递到电子评估单元上。在此,评估单元例如为此能够根据信号变化曲线、尤其是例如根据信号电压的线性升高或者线性下降直至超出和/或低于一个阈值或者甚至多个阈值的持续时间而获得一个检测值或者多个检测值。检测值例如能够为设置在下游的控制装置显示电容性器件的电容和/或电容变化。因此检测值也能够是如下数值,所述数值由评估单元生成,以便定性或定量地显示电容性器件中的特定的电容值和/或电容值变化。
[0046]在一个示例性的电路装置中,与积分器的输出端连接的峰值保持元件包括至少一个二极管和存储电容器。显然可行的是,在峰值保持元件上保持的最大的电压值与在积分器的输出端上产生的信号电压的最大值不同。因此在电路装置中例如还能够设有附加的电阻,使得借助于二极管保持在峰值保持元件的存储电容器上的电压小于在积分器的输出端上产生的信号电压。但是在任何情况下施加在峰值保持元件的存储电容器上的电压与信号电压成比例。
[0047]在一个改进方案中,电路装置中的信号电压的水平是可控的,优选可经由与输出信号无关的电子设定设备无级地或者以预定义的等级来控制。如此通过积分器预设的放大因数例如能够是可设定的。在需要时并且根据使用目的、所期望的敏感度、响应阈值和/或环境条件,因此能够调整输出信号和信号电压之间的放大因数并且改变待评估的信号电压的特征曲线。
[0048]在一个实施方案变型形式中,为此借助于电子设定设备改变向回输送到运算放大器的输入端上的电流。由此能够以简单的方式有针对性地改变信号电压的特征曲线的斜度,尤其是将特征曲线翻转。
[0049]在一个实施例中设有一种可切换的设定设备,经由所述调节设备预设并且可选择放大因数的多个离散值。经由设定设备的不同的切换状态在此能够预设不同的放大因数。通过改变的放大因数,在一个可能的实施例中也实现信号电压的水平的改变、尤其是信号电压的可能的与输出信号直接相关的最大值的改变,并且借此再次匹配信号电压的特征曲线。设定设备例如具有至少一个呈场效应晶体管形式的开关机构、优选至少两个场效应晶体管,以便能够以电控制的方式采取不同的切换状态。
[0050]如已经在开始所阐述的那样,本实用新型的另一个方面是提供在用于车辆的可调节的闭合元件的调节设备中的根据本实用新型的电路装置。
[0051]在这类调节设备中,车辆的车体开口是可经由闭合元件封闭的并且闭合元件在存在操作事件的情况下为了释放车体开口能够是可自动调节的。替选地或者补充地,在存在操作事件的情况下,闭合元件的锁紧是可操作的,以便释放闭合元件并且然后才能够(手动地或者以助力操作的方式)调节。闭合元件例如是机动车辆的后盖板或者(侧)门或者是机动车辆的行李箱盖。经由具有至少一个电容性器件、例如呈单独的传感器电极或者至少一个传感器电极对形式的电容性器件的电容性工作的传感器装置,在此根据所述器件的电容和/或所述器件的电容变化识别操作事件的存在。
[0052]本实用新型的另一个方面是用于检测电容性器件的电容和/或电容变化的方法,其中至少设有下述步骤:
[0053]-通过在单稳态触发器的第一输入端上施加控制信号来控制单稳态触发器,所述控制信号例如由电子控制单元提供,其中单稳态触发器在第二输入端上与电容性器件连接;
[0054]-在施加控制信号时在单稳态触发器的输出端上产生至少一个输出信号,其中所产生的输出信号的持续时间与电容性器件的电容相关;以及
[0055]-将至少一个输出信号转换为信号电压,所述信号电压的变化曲线与输出信号的持续时间成比例。
[0056]类似于根据本实用新型的电路装置,在根据本实用新型的方法中提出:借助于积分器进行输出信号的转换,所述积分器具有运算放大器,在所述运算放大器的一个放大器输入端上施加输出信号,并且所述运算放大器将单稳态触发器的输出信号转换为随着时间线性地改变的信号电压,使得通过输出信号
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