用于檢測電容性器件的電容和/或電容變化的電路裝置及調(diào)節(jié)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于檢測電容性器件的電容和/或電容性器件的電容變化的電路裝置。所述電路裝置具有:
[0002]-能夠通過控制信號(hào)控制的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有至少兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其中觸發(fā)器的第一輸入端設(shè)置用于所述控制信號(hào)；
[0003]-電容性器件，所述電容性器件與所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第二輸入端連接；
[0004]-轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置與所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端連接并且構(gòu)成和設(shè)置用于將在所述輸出端上產(chǎn)生的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為信號(hào)電壓；和
[0005]-評(píng)估單元，所述評(píng)估單元與所述轉(zhuǎn)換裝置連接，以便評(píng)估所述信號(hào)電壓并且由此產(chǎn)生至少一個(gè)檢測值，所述檢測值顯示所述電容性器件的電容和/或所述電容的變化，
[0006]其中所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成用于在借助于控制信號(hào)進(jìn)行控制時(shí)在所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端上產(chǎn)生至少一個(gè)輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間與所述電容性器件的電容相關(guān)，并且所述轉(zhuǎn)換裝置將至少一個(gè)所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為信號(hào)電壓，所述信號(hào)電壓的變化曲線與所述輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間成比例。
[0007]此外，本實(shí)用新型還涉及一種用于車輛的能調(diào)節(jié)的閉合元件的調(diào)節(jié)設(shè)備，其中
[0008]-車輛的車體開口能夠經(jīng)由所述閉合元件封閉，并且在存在操作事件時(shí)所述閉合元件被自動(dòng)地調(diào)節(jié)，和/或?yàn)榱酸尫潘鲕圀w開口能夠操作所述閉合元件的鎖緊，并且
[0009]-電容性工作的傳感器裝置設(shè)有至少一個(gè)電容性器件，以便根據(jù)所述器件的電容和/或所述器件的電容變化來識(shí)別操作事件的存在。
【背景技術(shù)】
[0010]這種電路裝置從DE 10 2006 029 120 Al中已知。在于此公開的電路裝置中設(shè)有一種用于控制單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的控制單元，所述控制單元與電容性器件例如傳感器電極或者與由響應(yīng)電極和參考電極構(gòu)成的電極裝置連接?？刂茊卧c單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第一輸入端連接，以便將控制信號(hào)傳遞給單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，并且電容性器件與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第二輸入端連接。通過控制信號(hào)在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端上產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間與電容性器件的電容相關(guān)。經(jīng)由轉(zhuǎn)換裝置，這樣的輸出信號(hào)被轉(zhuǎn)換為信號(hào)電壓，所述信號(hào)電壓的變化曲線與輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間成比例。所獲得的信號(hào)電壓因此同樣與電容性器件的電容或者電容變化成比例，使得能夠根據(jù)信號(hào)電壓來推測所述電容或者電容變化。信號(hào)電壓與之相應(yīng)地由評(píng)估單元評(píng)估，以便由此產(chǎn)生檢測值，所述檢測值顯示出電容性器件的當(dāng)前電容和/或電容變化。
[0011]這類電路裝置例如能夠用于車輛的能夠以助力操縱的方式調(diào)節(jié)的閉合元件的調(diào)節(jié)設(shè)備，例如用于機(jī)動(dòng)車輛的可電動(dòng)調(diào)節(jié)的后蓋板或者側(cè)門或者可電動(dòng)調(diào)節(jié)的行李箱蓋。電容性器件在此例如通過傳感器電極形成，以便能夠經(jīng)由其以無接觸的方式檢測操作事件。因此，可測量的電容由于使用者在傳感器電極的區(qū)域中的身體部分而改變，使得使用者能夠通過相應(yīng)的身體部分有針對(duì)性地觸發(fā)操作事件，所述操作事件經(jīng)由傳感器電極檢測并且應(yīng)引起對(duì)相應(yīng)的閉合元件的自動(dòng)調(diào)節(jié)。示例性的應(yīng)用在此是傳感器電極在機(jī)動(dòng)車輛的后保險(xiǎn)杠的區(qū)域中的應(yīng)用，以便經(jīng)由傳感器電極識(shí)別使用者的足部在保險(xiǎn)杠的區(qū)域中的根據(jù)“踢”的方式的運(yùn)動(dòng)作為操作事件并且打開機(jī)動(dòng)車輛的后蓋板或者行李箱作為響應(yīng)。對(duì)呈后蓋板或者行李箱蓋形式的閉合元件的調(diào)節(jié)因此能夠無接觸地、即在不接觸相應(yīng)的閉合元件的情況下通過使用者來控制。
[0012]在DE 10 2006 029 120 Al中提出一種具有恒定電流源和呈電容器形式的積分器的轉(zhuǎn)換裝置。在此經(jīng)由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出信號(hào)控制恒定電流源的接通和斷開或者其與積分器的連接。根據(jù)輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間又與電容性器件的電容相關(guān)，因此通過恒定電流源對(duì)積分器上的信號(hào)電壓進(jìn)行積分，也就是說，呈電容器形式的積分器被充電?？山?jīng)由積分器測量的信號(hào)電壓由電子評(píng)估單元評(píng)估，以便例如在超出閾值的情況下推測操作事件的存在并且產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。經(jīng)由這類觸發(fā)信號(hào)因此例如能夠?qū)C(jī)動(dòng)車輛的閉合元件的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。
[0013]但是，設(shè)置恒定電流源和其基于由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器提供的輸出信號(hào)的例如經(jīng)由待設(shè)置在電路裝置中的開關(guān)的有針對(duì)性的接通在電路技術(shù)方面可能僅能以相對(duì)耗費(fèi)的方式來實(shí)現(xiàn)。
[0014]從DE 102 58 417 B3中再度描述了一種用于借助于呈電極對(duì)形式的電容性器件來檢測和/或確定介質(zhì)的狀態(tài)的電路裝置，其中根據(jù)可經(jīng)由這兩個(gè)電極測量的電容推測介質(zhì)的組成，這兩個(gè)電極浸入到所述介質(zhì)中。這兩個(gè)電極為此與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在DE 102 58418 B3中稱為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器連接，所述單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器根據(jù)電極上的電容產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間特定的輸出信號(hào)。該輸出信號(hào)經(jīng)由設(shè)置在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器下游的低通濾波器引導(dǎo)，以便據(jù)此提供信號(hào)電壓，所述信號(hào)電壓由評(píng)估單元評(píng)估。根據(jù)信號(hào)電壓的值，在此例如能夠確定相應(yīng)的介質(zhì)中的水的含量并且能夠根據(jù)其不同的介電常數(shù)來區(qū)分不同的介質(zhì)，例如柴油燃料、生物柴油燃料和水。
[0015]然而在DE 102 58 417的電路裝置中在使用RC低通濾波器時(shí)不利的是，在低通濾波器的電容器上可截取的信號(hào)電壓隨著時(shí)間推移僅暫時(shí)線性地延伸，更確切地說，在施加在低通濾波器上的輸入電壓顯著小于在低通濾波器的輸出端上可測量的輸出電壓的情況下線性地延伸。輸出電壓在RC低通濾波器中隨著時(shí)間沿著e函數(shù)延伸并且因此漸進(jìn)地接近最大值。但是尤其對(duì)于檢測是否存在用于調(diào)節(jié)車輛的閉合元件的操作事件而言，電容性器件的電容和信號(hào)電壓之間的在較大的時(shí)間段上的線性關(guān)系也是優(yōu)選的，以便由此能夠可靠地識(shí)別相應(yīng)的可能復(fù)雜的操作事件。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0016]因此本實(shí)用新型基于的目的是:進(jìn)一步改進(jìn)這種電路裝置并且提供一種用于檢測電容性器件的電容和/或電容變化的改進(jìn)的方法。
[0017]該目的通過一種用于檢測電容性器件的電容和/或電容性器件的電容變化的電路裝置電路裝置來實(shí)現(xiàn)，所述電路裝置具有:
[0018]-能夠通過控制信號(hào)控制的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有至少兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其中觸發(fā)器的第一輸入端設(shè)置用于所述控制信號(hào)；
[0019]-電容性器件，所述電容性器件與所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第二輸入端連接；
[0020]-轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置與所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端連接并且構(gòu)成和設(shè)置用于將在所述輸出端上產(chǎn)生的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為信號(hào)電壓；和
[0021]-評(píng)估單元，所述評(píng)估單元與所述轉(zhuǎn)換裝置連接，以便評(píng)估所述信號(hào)電壓并且由此產(chǎn)生至少一個(gè)檢測值，所述檢測值顯示所述電容性器件的電容和/或所述電容的變化，
[0022]其中所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成用于在借助于控制信號(hào)進(jìn)行控制時(shí)在所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端上產(chǎn)生至少一個(gè)輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間與所述電容性器件的電容相關(guān)，并且所述轉(zhuǎn)換裝置將至少一個(gè)所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為信號(hào)電壓，所述信號(hào)電壓的變化曲線與所述輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間成比例，
[0023]其特征在于，
[0024]所述轉(zhuǎn)換裝置包括具有運(yùn)算放大器的積分器，并且所述積分器構(gòu)成并且連接到所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的所述輸出端和所述評(píng)估單元之間，使得所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出信號(hào)施加在所述運(yùn)算放大器的放大器輸入端上并且引起隨著時(shí)間線性改變的信號(hào)電壓，其中能夠表現(xiàn)所述信號(hào)電壓的數(shù)值通過所述輸出信號(hào)來預(yù)設(shè)。
[0025]本實(shí)用新型還通過一種用于車輛的能調(diào)節(jié)的閉合元件的調(diào)節(jié)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，其中
[0026]-車輛的車體開口能夠經(jīng)由所述閉合元件封閉，并且在存在操作事件時(shí)所述閉合元件被自動(dòng)地調(diào)節(jié)，和/或?yàn)榱酸尫潘鲕圀w開口能夠操作所述閉合元件的鎖緊，并且
[0027]-電容性工作的傳感器裝置設(shè)有至少一個(gè)電容性器件，以便根據(jù)所述器件的電容和/或所述器件的電容變化來識(shí)別操作事件的存在，
[0028]其特征在于，
[0029]所述調(diào)節(jié)設(shè)備為了檢測所述電容性器件的電容和/或所述電容性器件的電容變化而包括本文所述的電路裝置。
[0030]在根據(jù)本實(shí)用新型的電路裝置中與之相應(yīng)地提出:
[0031]-可通過控制信號(hào)控制的、具有至少兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其中單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第一輸入端設(shè)置用于控制信號(hào)，第二輸入端與電容性器件連接并且在控制時(shí)在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端上產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間與電容性器件的電容相關(guān)；
[0032]-轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端連接并且連同具有運(yùn)算放大器的積分器構(gòu)成和設(shè)置用于將在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端上產(chǎn)生的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為信號(hào)