专利名称：一种平面电容式传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测汽车挡风玻璃环境变化的装置，尤其是涉及检测汽车挡风玻璃雨量变化的检测装置。
背景技术：
进入21世纪以来，汽车电子化和智能化已经成为汽车工业技术发展的方向和前沿，汽车的安全性和人性化也成为各大汽车厂商注重的焦点。自动检测系统不仅是着眼于方便驾驶着的人性化关怀，更重要的是自动检测系统是汽车主动安全系统的重要组成部分。在雨天或空气相对湿度大的环境下，汽车挡风玻璃表面上常常会因雨水过大而影响驾驶员的视线。
现有技术中的自动雨刷系统的关键技术是雨滴传感器技术，客观地说，截止到今日，世界范围内的雨滴传感器技术仍不十分成熟，尽管一些著名的汽车厂商如德国大众、美国克莱斯勒、法国雪铁龙等已经成功地在他们的汽车产品上配备了自动雨刷系统，但由于雨滴传感器技术的不成熟造成了安装难度大、成本高、误动作率较高的遗憾。
为了解决现有技术中雨滴传感器存在的诸多问题，本申请人于2003年9月19日，申请了ZL03160008.5号发明专利，名称为一种平面电容式智能自动雨刷系统传感器，包括一个安装在汽车前挡风玻璃表面上的平面电容器，以作为传感器的敏感元件，其中所述平面电容器的两个极板放置在同一平面上；一个传感器检测电路，检测所述平面电容器受环境影响而带来的电容量变化，并根据所检测的电容量变化产生控制雨刷工作的控制信号。此方案可以将传感器安装汽车前挡风玻璃的内表面，并位于雨刷刷动的范围内，从而提供一种成本低、安装简单的雨滴传感器。但此方案并没有解决温漂和电磁干扰对于传感器的检测精度造成影响的问题。首先，平面电容器的两个电极直接贴在汽车前风挡玻璃内表面上，由于车速变化造成前风挡玻璃温度变化较大，而温度直接影响玻璃的介电常数变化，造成测量信号的温度漂移，后果是使测量灵敏度不稳定，甚至造成雨刮误动作；其次，贴在汽车前风挡玻璃内表面上的平面电容器形成无线电磁信号的接收天线，又无法屏蔽，当遇到较强无线电磁干扰时，可能雨刮造成误动作。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种能够消除温漂和电磁干扰的平面电容式传感器，该装置结构简单，并能同时克服现有光电式和平面电容式检测装置存在的测量面积小、不能测量雨水厚度、易受污染物干扰、安装要求过高、适应性差和成本偏高等不足。
按照本实用新型提供的一种平面电容式传感器，包括一安装在汽车前挡风玻璃上的平面电容器和一与所述平面电容器相连接的传感器检测电路，所述平面电容器作为传感器的敏感元件，其中所述平面电容器的两个极板放置在同一平面上，所述传感器检测电路检测所述平面电容器受环境影响而带来的电容量变化，并根据所检测的电容量变化产生控制雨刷设备工作的控制信号，其特征在于所述传感器检测电路还连接有一消除干扰信号的平面电容补偿器，其两个极板放置在同一平面上，所述平面电容补偿器仅作为检测干扰信号的敏感元件，所述传感器检测电路检测所述平面电容补偿器受干扰信号影响带来的电容量变化，并根据所检测的电容量变化补偿所述平面电容器受环境影响而带来的电容量变化。
按照本实用新型提供的一种平面电容式传感器还具有如下附属技术特征本实用新型提供的一种实施方案，所述平面电容补偿器与所述平面电容器在汽车挡风玻璃上前后平行设置。
所述平面电容补偿器与所述平面电容器的形状、大小、静态电容值相同。
所述平面电容器位于汽车挡风玻璃的夹层内，所述平面电容补偿器位于与所述平面电容器位置相对的汽车挡风玻璃的内表面。
所述平面电容器紧贴于汽车挡风玻璃的内表面，所述平面电容补偿器位于所述平面电容器的后面，并通过一绝缘材料层与所述平面电容器之间形成一定间距。
本实用新型提供的另一种实施方案为，所述平面电容补偿器与所述平面电容器安装在同一平面上。
所述平面电容补偿器与所述平面电容器安装于汽车挡风玻璃的内表面上。
所述平面电容补偿器位于所述平面电容器内或紧靠所述平面电容器的侧边。
所述电容补偿器与所述平面电容器共用其中的一个极板。
所述平面电容补偿器的两极板的总面积小于所述平面电容器的两极板的总面积，且所述平面电容补偿器的两极板之间的间距小于其所在位置玻璃的厚度，所述平面电容器的两极板之间的间距等于或大于其所在位置玻璃的厚度。
所述平面电容器和所述平面电容补偿器的两极板形状为矩形、环形、扇形、三角形或多边形。所述平面电容器的两极板的总面积为10-20平方厘米，所述平面电容补偿器的两极板的总面积为5-11平方厘米。
本实用新型提供的传感器检测电路的一种实施方案为，所述的传感器检测电路包括信号产生器、程控模拟信号放大和滤波电路、差分电路、模数转换电路、微处理器，所述信号产生器产生一接入平面电容器和平面电容补偿器的测试信号，当所述测试信号流经所述平面电容器和所述平面电容补偿器时受外界环境影响而变化，两变化后的测试信号分别输入所述程控模拟信号放大和滤波电路，进行放大和滤波后，产生两直流电压信号，两所述直流电压信号经所述差分电路进行差分处理后，产生一差分信号，所述差分信号经由所述模数转换电路转换成数字信号，所述微处理器接收所述数字信号，对所述数字信号进行处理，形成控制设备工作的传感器数字输出信号。
本实用新型提供的传感器检测电路的又一种实施方案为，所述传感器检测电路包括信号产生器、程控模拟信号放大和滤波电路、模数转换电路、微处理器，所述信号产生器产生一接入平面电容器和平面电容补偿器的测试信号，当所述测试信号流经所述平面电容器和所述平面电容补偿器时受外界环境影响而变化，两变化后的测试信号分别输入所述程控模拟信号放大和滤波电路，进行放大和滤波后，产生两直流电压信号，两所述直流电压信号分别经由所述模数转换电路转换成两数字信号，所述微处理器接收两所述数字信号，对两所述数字信号进行差分运算，并根据差分运算的结果形成控制设备工作的传感器数字输出信号。
所述平面电容器安装在汽车雨刷工作的区域内，在设备工作的同时，本装置继续对玻璃表面进行检测并形成反馈信号，进一步控制设备工作，构成闭环控制系统。
按照本实用新型提供的平面电容式传感器相对于现有技术具有如下优点本实用新型采用双平面电容，其中一个平面电容作为测量电容，另一个作为补偿电容，通过改变补偿电容的安装位置和形状使其对玻璃外表面的雨水不敏感，而对温漂和电磁干扰敏感。当遇有温漂或电磁干扰时，测量电容和补偿电容的测量值同时发生同时变化且变化幅度近似相等，当遇有雨水变化时测量电容值随之变化，而补偿电容值基本保持不变。利用以上特性可以对传感器测量值进行差分补偿，有效地减少温漂和电磁干扰对传感器测量灵敏度带来的不利影响，避免雨刮误动作。
图1是点电荷电场线分布图；图2是平行板式电容电场线分布图；图3是本实用新型2片矩形极板的平面电容器电场线分布图；图4是本实用新型2片矩形极板的平面电容器形成的测量空间示意图；
图5是本实用新型等效电容测量模型图；图6是本实用新型一种实施例的剖视示意图，图中示出平面电容器和平面电容补偿器前后设置于汽车挡风玻璃的夹层和内表面的示意图，图中同时示出两者形成的测量空间。
图7是本实用新型另一种实施例的剖视示意图，图中示出平面电容器和平面电容补偿器前后设置于汽车挡风玻璃的内表面的示意图，图中同时示出两者形成的测量空间。
图8是本实用新型中平面电容器和平面电容补偿器的极板为矩形的示意图。
图9是本实用新型中平面电容器和平面电容补偿器的极板为环形的示意图。
图10是本实用新型中平面电容器和平面电容补偿器设置在同一平面上的示意图。
图11是本实用新型中平面电容器和平面电容补偿器的极板为矩形并共用其中的一个极板的示意图。
图12是本实用新型中平面电容器和平面电容补偿器的极板为环形并共用其中的一个极板的示意图。
图13是本实用新型安装结构的剖面图。
图14是本实用新型平面电容检测电路的一种实施例的框图。
图15是本实用新型平面电容检测电路的另一种实施例的框图。
以下结合附图给出实施例，对发明进行详细说明具体实施方式
在详细说明本实用新型之前，先简述现有技术以及本实用新型的工作原理传统的电容式传感器是基于平行板式电容的，它的原理是如果不考虑非均匀电场的边缘效应，两平行板组成的电容，其电容量为C＝ε·S/d式中，ε为极板间介质的介电常数，ε＝ε0·εr，ε0为真空中的介电常数，ε0＝8.854·10-12F/m，εr是介质相对真空的介电常数，空气的相对介电常数εr≈1，其它介质εr＞1；S为极板的面积；d为极板的间距。
由于被测量介质的变化引起电容式传感器有关参数ε，S，d的变化，使电容量C随之变化。据此，传统的电容式传感器以不同参数的变化可分为三种类型变间距式(参数d变化)；变面积式(参数S变化)；变介电常数式(参数ε变化)。
本实用新型提出的平面电容器，从原理上打破了传统的基于平行板式电容原理的电容式传感器的思维定势，它将电容器的两个极板按一定间隙放置在同一平面上，而不是平行放置。它不属于上述三种传统电容式传感器类型的任何一种，它是一种综合性的电容式传感器，它同时具有变间距式、变面积式和变介电常数式电容传感器的特性。
本实用新型的电容测量原理如下依据电场理论的场强矢量叠加原理，我们知道，电容器的特性可以用电场线分布来描述，参见图1和图2，分别给出点电荷和平行板电容的电场线分布，图中，10是电场线，28和29是点电荷。为方便下面的讨论，图3给出半圆形平面电容器的电场线分布。由图2中可以看出，平行板电容的电场线10主要分布在两平行板之间的矩形空间内，因此在计算平行板电容的电容量时，可以忽略平行板边缘电场的影响得出平行板电容的电容量计算公式C＝ε·S/d。同理，由图3可以看出，平面电容器的电场线主要分布在两平面电极板周围的近似椭圆形球体空间中，由于平面电容的理论计算过于复杂，此处不作详细讨论。
参见图3和图4，图中示出了本实用新型涉及的应用环境下的平面电容器的电场线空间分布，两平面电极板11、12紧贴在玻璃9下面，由图3和图4中的电场线10的分布形状可以看出，由于受到不同介质影响，两平面电极板11和电极板12周围的近似椭圆形球体空间可以划分成三个不同的空间汽车玻璃9内表面和紧贴在内表面上的平面电极板11和电极板12以下的近似半椭圆形球体空间N1；平面电极板11和电极板12以上和汽车玻璃9内部包含的扁平椭圆形空间N2；汽车玻璃9外表面附近形成的半椭圆形空间Nx。由于近似半椭圆形球体空间N1和扁平椭圆形空间N2的介质分别为均匀的空气和玻璃，其介电常数和体积可以认为是不变的。而半椭圆形空间Nx平常是空气，当有其他异物进入时，其介电常数和体积将发生较大变化，半椭圆形空间Nx正是我们的测量空间。
基于以上的讨论，参见图5，本实用新型提出的等效电容模型。其中，并联等效电容C3是由半近似椭圆形球体空间N1和扁平椭圆形空间N2确定的不变电容，串联电容C1和C2是由平面电极以上穿越汽车玻璃外表面但封闭在汽车玻璃外表面以内的空间决定的不变电容，Cx是半椭圆形空间Nx形成的可变电容。Cx的电容量同时取决于进入半椭圆形空间Nx的异物的介电常数、异物覆盖的面积、异物在半椭圆形空间Nx形成的厚度，该厚度在理论上可以等同于平行板电容器的间距。
通过以上对本实用新型原理的讨论，我们可以得到下述两点结论1、本实用新型提出的平面电容器不同于以往的任何一种类型的电容式传感器，包括变面积性、变间距型、和变介电常数型，它是综合性的电容式传感器，它可同时感知面积、间距和介电常数三个参数的变化。
2、本实用新型提出的平面电容器不仅可以区分汽车玻璃表面附近的异物，而且可以同时感知覆盖在传感器上汽车玻璃表面异物覆盖的面积和厚度，而这正是现有的光电式传感器无法做到的。
在阐述了本实用新型的发明原理后，下面给出利用上述原理制造出的平面电容式传感器。
参见图6和图8，作为本实用新型的一种优选实施例，采用一面带有不干胶的铜箔胶带，加工成宽度为a＝2cm，长度为b＝4cm的2片矩形电极板11、12，所述电极板11、12的总面积为16平方厘米，两极板之间的间隙为0.6cm。所述电极板11、12粘贴在的汽车前风挡玻璃9的内表面上，位于汽车后视镜19后面不影响驾驶员视线并处于雨刷刷动范围内的位置。由此形成平面电容器1的两个电极。安装在汽车挡风玻璃9的内表面上可以实现非接触式测量的目的。同时，所述平面电容器1的安装位置属于雨刷刮雨的工作范围内，不仅对玻璃表面是否有雨存在进行检测，而且对雨刷工作的效果进行检测。所述极板11、12的间距大于其所在位置的玻璃厚度。这样其形成的磁场就会有一大部分位于玻璃的外表面外，形成测量雨水用的半椭圆性磁场空间Nx。
参见图7和图8，按照本实用新型给出的上述实施例中，为了消除温度和电磁对平面电容器1的影响，本实用新型在所述平面电容器1的后面平行设置有平面电容补偿器2，所述平面电容补偿器2的两个极板与所述平面电容器1的两个极板完全相同，其间距也是一样的。最终使所述平面电容补偿器2与所述平面电容器1的形状、大小、静态电容值相同。为了使所述平面电容补偿器2不对雨水敏感，在平面电容器1和平面电容补偿器2之间设置一绝缘材料层4，形成一定间距。从而使平面电容补偿器2形成的磁场空间不超过汽车前挡风玻璃的外表面，即不具有测量雨水用的磁场空间Nx。
参见图6，本实用新型给出的所述平面电容器1和所述平面电容补偿器2前后平行设置的方案，在安装时，也可以将所述平面电容器1安装在汽车前挡风玻璃9的夹层内，所述平面电容补偿器2位于与所述平面电容器1位置相对的汽车前挡风玻璃9的内表面。但同样要保证所述平面电容补偿器2的磁场都位于玻璃的外表面以下，即不具有测量雨水用的磁场空间Nx。
参见图10和图11，本实用新型给出的另一种优选实施例中，所述平面电容补偿器2与所述平面电容器1安装于汽车前挡风玻璃9的同一平面上。并且都位于汽车前挡风玻璃9的内表面上。所述平面电容补偿器2的一个极板21与所述平面电容器1的其中一个极板12共用，所述平面电容补偿器2的另一个极板22位于所述共用极板的一侧，其宽度为0.2cm，长度为4cm，与共用极板12的间隙为0.1cm。所述平面电容补偿器2的两极板的总面积为8.8平方厘米。所述平面电容补偿器2的两极板的总面积小于所述平面电容器1的两极板的总面积(16平方厘米)，且所述平面电容补偿器2的两极板之间的间距远远小于其所在位置玻璃9的厚度。这样保证所述平面电容补偿器2的磁场都位于玻璃9的外表面以下，即不具有测量雨水用的磁场空间Nx。
参见图12，本实用新型给出的将所述平面电容器1和所述平面电容补偿器2设置在同一平面的方案中，也可以将所述平面电容补偿器2设置在所述平面电容器1内部。如本实用新型给出的再一种方案中，所述平面电容器1的两个极板中，一个为环形极板11，在环形极板11中设置一圆形极板12。再在所述平面电容器1的圆形极板12内设置一较小的圆形极板22，使大圆形极板12成为共用极板，从而构成所述平面电容补偿器2。小圆形极板22与大圆形极板12的间距远远小于其所在玻璃的厚度，由此，保证所述平面电容补偿器2的磁场都位于玻璃的外表面以下，即不具有测量雨水用的磁场空间Nx。
本实用新型给出的上述多种实施例中，不管是何种实施例，最终目的都是保证所述平面电容补偿器2的磁场都位于玻璃9的外表面以下，即不具有测量雨水用的磁场空间Nx。只有这样才能使所述平面电容补偿器2对雨水不敏感，只对温度和电磁干扰信号敏感，成为仅检测干扰信号的敏感元件。
参见图13，在本实用新型给出的实施例中，所述平面电容器1和所述平面电容补偿器2的极板分别用屏蔽导线14连接至传感器检测电路3。为防止人为意外损坏，在所述平面电容器1和所述平面电容补偿器2的后面罩上圆锥形塑料保护罩24，圆锥形塑料保护罩24粘固在汽车前风挡玻璃9的内表面上，为保护屏蔽导线14，在圆锥形塑料保护罩24上侧面通过塑料套管13将屏蔽导线14引出到车顶外壳17和车顶内饰16的夹层中，两根屏蔽导线14电连接在安装在车顶外壳17和车顶内饰16夹层中的电路板15上，电路板15由带有屏蔽层的塑料外壳23进行电磁屏蔽和保护，传感器的数字输出信号通过屏蔽LIN总线电缆18送往自动雨刷系统的控制单元。
参见图14，本实用新型给出的上述实施例中，所述的传感器检测电路3包括信号产生器31、程控模拟信号放大和滤波电路32、差分电路33、模数转换电路34、微处理器35，所述信号产生器31产生一接入平面电容器1和平面电容补偿器2的正弦波测试信号36，当所述测试信号36流经所述平面电容器1和所述平面电容补偿器2时受外界环境影响而变化，两变化后的测试信号36分别输入所述程控模拟信号放大和滤波电路32，进行放大和滤波后，产生两直流电压信号37，两所述直流电压信号37经所述差分电路33进行差分处理后，产生一差分信号，所述差分信号经由所述模数转换电路34转换成数字信号，所述微处理器35接收所述数字信号，该数字信号在微处理器35中经数字滤波、数字线性化处理和数字自适应算法调整后形成传感器的数字输出控制信号送往屏蔽LIN(LocalInterconnect Network现场连接网络)总线接口电路38，然后，通过屏蔽LIN总线电缆18送往自动雨刷系统的控制单元。雨刷工作后，本装置继续对玻璃表面进行检测并形成反馈信号，进一步控制雨刷的工作，构成闭环控制系统，从而使本装置根据雨滴的大小来控制雨刷的工作。本实用新型给出的测试信号也可以为方波信号或三角波信号。所述测试信号36的频率可以在100kHZ-1000kHZ之间，本实施例中采用的频率为230KHZ，所述平面电容器1和所述平面电容补偿器2的静态电容值在50-400pf之间。本实施例中采用的电容值为220pf。
参见图15，本实用新型给出的再一种实施例中，所述传感器检测电路3包括信号产生器31、程控模拟信号放大和滤波电路32、模数转换电路34、微处理器35，所述信号产生器31产生一接入平面电容器1和平面电容补偿器2的测试信号36，当所述测试信号36流经所述平面电容器1和所述平面电容补偿器2时受外界环境影响而变化，两变化后的测试信号36分别输入所述程控模拟信号放大和滤波电路32，进行放大和滤波后，产生两直流电压信号37，两所述直流电压信号37分别经由所述模数转换电路34转换成两数字信号，所述微处理器35接收两所述数字信号，对两所述数字信号进行差分运算，并将差分运算后的数字信号在微处理器35中经数字滤波、数字线性化处理和数字自适应算法调整后形成传感器的数字输出控制信号送往屏蔽LIN(Local Interconnect Network现场连接网络)总线接口电路38，然后，通过屏蔽LIN总线电缆18送往自动雨刷系统的控制单元。雨刷工作后，本装置继续对玻璃表面进行检测并形成反馈信号，进一步控制雨刷的工作，构成闭环控制系统，从而使本装置根据雨滴的大小来控制雨刷的工作。
本实用新型给出的上述实施例中，所述平面电容器1和平面电容补偿器2的极板所采用的导电材料为铜、铝、银、导电橡胶、导电塑料、导电胶或透明导电薄膜，通过多种安装方式如粘贴、压固、喷涂，在汽车玻璃9内表面上不影响驾驶员视线的位置形成所述平面电容器1和平面补偿电容器2所需的极板，极板可以是多种形状，例如矩形、环形、扇形、三角形或多边形。如图9给出的环形极板。安装时应保证平面电容器1的极板与玻璃9内表面紧密接触，避免因空气间隙影响传感器的性能，玻璃表面镀金属是最好的选择。实验表明，平面电容器1的极板的总面积小于100平方厘米都可以，但从节约成本，以及使用效果来说所述平面电容器1的两极板总面积为10-20平方厘米最好。而平面电容补偿器2的两极板总面积为5-11平方厘米最好。
权利要求1.一种平面电容式传感器，包括一安装在汽车挡风玻璃(9)上的平面电容器(1)和一与所述平面电容器(1)相连接的传感器检测电路(3)，所述平面电容器(1)作为传感器的敏感元件，其中所述平面电容器(1)的两个极板放置在同一平面上，所述传感器检测电路(3)检测所述平面电容器(1)受环境影响而带来的电容量变化，并根据所检测的电容量变化产生控制雨刷设备工作的控制信号，其特征在于所述传感器检测电路(3)还连接有一消除干扰信号的平面电容补偿器(2)，其两个极板放置在同一平面上，所述平面电容补偿器(2)仅作为检测干扰信号的敏感元件，所述传感器检测电路(3)检测所述平面电容补偿器(2)受干扰信号影响带来的电容量变化，并根据所检测的电容量变化补偿所述平面电容器(1)受环境影响而带来的电容量变化。
2.如权利要求1所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容补偿器(2)与所述平面电容器(1)在汽车挡风玻璃(9)上前后平行设置。
3.如权利要求2所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容补偿器(2)与所述平面电容器(1)的形状、大小、静态电容值相同。
4.如权利要求1或2所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容器(1)位于汽车挡风玻璃(9)的夹层内，所述平面电容补偿器(2)位于与所述平面电容器(1)位置相对的汽车挡风玻璃(9)的内表面。
5.如权利要求1或2所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容器(1)紧贴于汽车挡风玻璃(9)的内表面，所述平面电容补偿器(2)位于所述平面电容器(1)的后面，并通过一绝缘材料层(4)与所述平面电容器(1)之间形成一定间距。
6.如权利要求1所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容补偿器(2)与所述平面电容器(1)安装在同一平面上。
7.如权利要求6所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容补偿器(2)与所述平面电容器(1)安装于汽车挡风玻璃(9)的内表面上。
8.如权利要求6所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容补偿器(2)位于所述平面电容器(1)内或紧靠所述平面电容器(1)的侧边。
9.如权利要求6或7或8所述的平面电容式传感器，其特征在于所述电容补偿器(2)与所述平面电容器(1)共用其中的一个极板。
10.如权利要求6或7或8所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容补偿器(2)的两极板的总面积小于所述平面电容器(1)的两极板的总面积，且所述平面电容补偿器(2)的两极板之间的间距小于其所在位置玻璃的厚度，所述平面电容器(1)的两极板之间的间距等于或大于其所在位置玻璃的厚度。
11.如权利要求1所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容器(1)和所述平面电容补偿器(2)的两极板形状为矩形、环形、扇形、三角形或多边形，所述平面电容器(1)的两极板的总面积为10-20平方厘米，所述平面电容补偿器(2)的两极板的总面积为5-11平方厘米。
12.如权利要求1所述的平面电容式传感器，其特征在于所述的传感器检测电路(3)包括信号产生器(31)、程控模拟信号放大和滤波电路(32)、差分电路(33)、模数转换电路(34)、微处理器(35)，所述信号产生器(31)产生一接入平面电容器(1)和平面电容补偿器(2)的测试信号(36)，当所述测试信号(36)流经所述平面电容器(1)和所述平面电容补偿器(2)时受外界环境影响而变化，两变化后的测试信号(36)分别输入所述程控模拟信号放大和滤波电路(32)，进行放大和滤波后，产生两直流电压信号(37)，两所述直流电压信号(37)经所述差分电路(33)进行差分处理后，产生一差分信号，所述差分信号经由所述模数转换电路转换成数字信号，所述微处理器接收所述数字信号，对所述数字信号进行处理，形成控制设备工作的传感器数字输出信号。
13.如权利要求1所述的平面电容式传感器，其特征在于所述传感器检测电路(3)包括信号产生器(31)、程控模拟信号放大和滤波电路(32)、模数转换电路(34)、微处理器(35)，所述信号产生器(31)产生一接入平面电容器(1)和平面电容补偿器(2)的测试信号(36)，当所述测试信号(36)流经所述平面电容器(1)和所述平面电容补偿器(2)时受外界环境影响而变化，两变化后的测试信号(36)分别输入所述程控模拟信号放大和滤波电路(32)，进行放大和滤波后，产生两直流电压信号(37)，两所述直流电压信号(37)分别经由所述模数转换电路(34)转换成两数字信号，所述微处理器(35)接收两所述数字信号，对两所述数字信号进行差分运算，并根据差分运算的结果形成控制设备工作的传感器数字输出信号。
14.如权利要求12或13所述的平面电容式传感器，其特征在于所述平面电容器(1)安装在汽车雨刷工作的区域内，在设备工作的同时，本装置继续对玻璃表面进行检测并形成反馈信号，进一步控制设备工作，构成闭环控制系统。
专利摘要一种平面电容式传感器，包括一平面电容器、一消除干扰信号的平面电容补偿器和一传感器检测电路。本实用新型采用双平面电容，其中一个平面电容作为测量电容，另一个作为补偿电容，通过改变补偿电容的安装位置和形状使其对玻璃外表面的雨水不敏感，而对温漂和电磁干扰敏感。当遇有温漂或电磁干扰时，测量电容和补偿电容的测量值同时发生同时变化且变化幅度近似相等，当遇有雨水变化时测量电容值随之变化，而补偿电容值基本保持不变。利用以上特性可以对传感器测量值进行差分补偿，有效地减少温漂和电磁干扰对传感器测量灵敏度带来的不利影响，避免雨刮误动作。
文档编号H03K17/00GK2922285SQ20062011805
公开日2007年7月11日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者孙滕谌 申请人:孙滕谌