[发明专利]用于测量传感器元件电容的电路系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量传感器元件电容的电路系统，尤其是这样的电路系统，它们借助于微控制器获知电容。此外，本发明涉及一种用于电容式湿度测量的电路系统。

背景技术

说明空气湿气含量的湿度测量通常借助于电容式湿度传感器来执行。为了确定空气中的湿气而至少相对于参考电容获知湿度传感器的电容并配属给一湿度值。

由文献US 7,084,644 B2示出了一种电路系统，用于测量湿气，借助于电容式湿度传感器和借助于微处理器。为了测量湿气，所述湿度传感器被重复地充电并放电到一电荷存储元件中并询问，如果关于电荷存储元件的电压达到或超过一阈值。放电过程的数目然后表示了对于湿度传感器的电容的一量度。为了能够在没有电荷存储元件的放电的情况下执行所述湿度传感器的放电过程，设置有一保护二极管或一开关，该开关在湿度传感器充电的时间点上将该湿度传感器从电荷存储元件分开。

发明内容

根据本发明设置了一种根据权利要求1的用于测量传感器元件的传感器元件电容的电路系统。

本发明的其它有利的设计方案在从属权利要求中描述。

根据一个方面设置了一种用于测量传感器元件，尤其是电容式湿度传感器的传感器元件电容的电路系统，该电路系统包括：

- 传感器元件，其具有传感器元件电容；

- 电荷存储元件，其直接或仅经由一欧姆式电阻元件串联地与传感器元件连接；以及

- 控制单元，其构造用于将电荷存储元件充电到一参考电压上并且经由传感器元件电容逐渐地再充电，直至电荷存储元件达到一确定的比较电压，其中，再充电过程的如此获知的传感器元件数目展示出关于传感器元件的传感器元件电容的说明。

用于测量电容性传感器元件的上述电路系统的构思在于：该电路系统可以仅在使用被动构件如电容和电阻以及微控制器的情况下构建，而在根据上述现有技术的电路系统中必须附加地设置一个二极管或一个或多个开关，用于开关微控制器外部的模拟电参数。

通过没有附加的主动构件地实现所述电路系统可以一方面减少用于制造电路系统的耗费并且另一方面也提高了该电路系统的可靠性。

在原理上，这通过如下方式来实现：电荷存储元件可以在一些开关状态下从一公共的参考电位分开，由此能够没有开关或开关二极管地实现评价。

此外可以设置：所述控制单元为了传感器元件电容的再充电而被放电并且接下来与电荷存储元件串联连接，从而使得电荷存储元件的电荷被分配到电荷存储元件和传感器元件上。

根据一实施方式可以设置一具有参考元件电容的参考元件。控制单元还可以构造用于将电荷存储元件充电到一参考电压上并且经由参考元件电容逐渐地再充电，直至电荷存储元件达到确定的比较电压，其中，借助于参考元件的再充电过程的如此获知的参考元件数目展示出关于参考元件的参考元件电容的说明，其中，传感器元件电容能从参考元件电容的值、参考元件数目和传感器元件数目中获知。

所述控制单元尤其可以构造用于使电荷存储元件的借助于传感器元件电容的再充电以及电荷存储元件的借助于传感器元件电容的再充电分别根据预先给定的第一和第二周期时间来执行，并且构造用于为了获知传感器元件电容通过在第一和第二周期时间中获知的借助于参考元件的再充电过程的参考元件数目到零的周期时间上的线性外推来确定一参考元件偏移值并且通过在第一和第二周期时间中获知的借助于传感器元件的再充电过程的传感器元件数目到零的周期时间上的线性外推确定一传感器元件偏移值，并且构造用于将参考元件数目和传感器元件数目在确定传感器元件电容之前利用参考元件偏移值或传感器元件偏移值来加载。

所述控制单元此外可以相应于一微控制器，该微控制器具有接口和开关网络，其中，该开关网络针对所述接口中的每一个接口都具有一用于将接口与一参考电位连接起来的第一开关，以及一用于将接口与一基准电位连接起来的第二开关。

可以设置：所述传感器元件和所述电荷存储元件分别连接在控制单元的两个接口之间并且与一公共的接口连接。

附图说明

下面参照附图详细阐释本发明的优选的实施方式。其中：

图1 示出了一用于测量传感器元件电容的电路系统的示意图；

图2 示出了用于观察由微控制器实施的测量方法的流程图；以及

图3 示出了另一用于测量传感器元件电容的电路系统的示意图。

具体实施方式