[发明专利]电容传感器

说明书

本发明涉及一种电容传感器(1,1a)。为了提供一种实现更加鲁棒的电容测量的手段，所述传感器包括：具有待测量的电容(C_X)的感测电极(2)；被配置为向感测电极施加交变电压(V₁)的交变电压源(3)；电容第一转移装置(4)；被配置为测量所述感测电极(2)的电容(C_X)的测量电路(20)；以及切换装置(10‑14)，所述切换装置被配置为交替地在第一切换状态下，将所述第一转移装置(4)连接至所述感测电极(2)，从而实现从所述感测电极(2)到所述第一转移装置(4)的电荷转移；以及在第二切换状态下，将所述第一转移装置(4)连接至所述测量电路(20)，从而实现从所述第一转移装置(4)到所述测量电路(20)的电荷转移。

技术领域

本发明涉及一种电容传感器以及一种用于电容感测的方法。

背景技术

当前，电容传感器用于种类繁多的各种应用，例如，用于输入装置(例如，触摸板、电容滑块、触摸转盘等)、接近传感器或乘客检测系统。

被某些电场传感器或接近传感器调用的电容传感器或电容感测装置是指响应于正被感测的事物(人、人体的部分、宠物、物体等)对电场的影响生成信号的传感器。电容传感器一般包括至少一个天线电极，在所述传感器工作时，向所述天线电极施加振荡电信号，所述天线电极将因此向接近所述天线电极的空间区域内发射电场。所述传感器包括至少一个感测电极，在所述感测电极处检测物体或生物对所述电场的影响。在一些(所谓的“加载模式”)电容占用传感器中，一个或多个天线电极同时用作感测电极。在这种情况下，测量电路响应于向其施加的振荡电压而确定流入到所述一个或多个天线电极内的电流。电压与电流的关系产生所述一个或多个天线电极与地之间的复阻抗。在替代版本的电容传感器(“耦合模式”电容传感器)中，发射天线电极和感测电极彼此分隔开。在这种情况下，测量电路确定在发射天线电极工作时在感测电极中感生的电流或电压。

尽管本领域已知的电容传感器在理论上是可靠的，但是存在感测电极同样易受外部电场和/或磁场(可以被视为“电磁噪声”)影响的问题。由于测量电路必须具有高灵敏度才能执行其正常功能，因而这样的EM噪声可能对其产生不利影响。这甚至可能导致对物体的错误检测或者检测不到物体。

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的在于提供用于实现更加鲁棒的电容测量的手段。这一问题是通过根据权利要求1所述的电容传感器和根据权利要求11所述的方法来解决的。

发明的总体描述

本发明提供了一种电容传感器。本发明的传感器的应用不受任何限制，但是其尤其可以用于汽车系统，例如，作为车座占用传感器或者用于智能后备箱开启器。

所述传感器包括电容耦合至反电极(counterelectrode)以形成所要测量的电容的感测电极以及被配置为将交变电压操作耦合至所述感测电极的交变电压源。

在一个实施例中，所述反电极由地形成，并且所述交变电压源的交变电压被施加至所述感测电极。在这一按照所谓的“加载模式”运行的实施例中，感测电极具有相对于地的电容，该电容受到感测电极和地之间的对象的影响。因此，能够通过感测电极的电容的变化来检测对象的存在。

在不同的实施例中，所述反电极可以是用于响应于从所述交变电压源施加至所述反电极的交变信号发射交变电场的专用发射天线电极。在这种情况下，通过使所述交变电场耦合至所述感测电极内而在所述感测电极中感生出交变电压。在这一按照所谓的“耦合模式”运行的实施例中，测量电路在所述发射天线电极工作时确定在所述感测电极中感生的电流或电压。