[发明专利]接近和接触传感器及传感元件

权利要求书

1.一种用于检测物体的接近和接触的传感器，该传感器包括：

包括模具和散布在模具中的线圈形状的碳纤维的传感器元件，该线圈形状的碳纤维具有取决于线圈形状的碳纤维的线圈形状的电感部件、电容部件和电阻部件，并且该线圈形状的纤维起LCR谐振电路的作用；

电连接到传感器元件的一对电极；

连接在所述一对电极之间的高频振荡电路；和

用于检测由LCR谐振电路改变的信号的波形检测电路。

2.一种用于检测物体的接近和接触的传感器，该传感器包括：

包括弹性地可变形的模具和散布在模具中的多个弹性地可变形的线圈形状碳纤维的传感器元件，该传感器元件具有取决于模具和线圈形状的碳纤维的弹性变形而变化的阻抗；和

连接到传感器元件的检测电路，该检测电路包括：

电连接到传感器元件的第一电极和第二电极；

高频振荡电路，用于经由第一电极提供高频信号给传感器元件；和

波形检测电路，用于经由第二电极接收传感器元件的输出信号，并且产生一个取决于当物体接近时发生的传感器元件的阻抗的变化的检测信号。

3.根据权利要求1或2所述的传感器，其中线圈形状的碳纤维以按重量1％至20％的量包含在模具中。

4.根据权利要求1或2所述的传感器，其中高频振荡电路以100至800kHz的频率产生和输出高频信号。

5.根据权利要求1或2所述的传感器，其中模具是具有弹性的聚合物的成形产品。

6.根据权利要求1或2所述的传感器，其中传感器检测生物体的接近。

7.根据权利要求1或2所述的传感器，其中线圈形状的碳纤维是单螺旋线圈形状的碳纤维、或者双螺旋线圈形状的碳纤维。

8.根据权利要求1或2的传感器，其中波形检测电路比较基准高频信号和传感器元件的输出信号以产生一个对应于比较结果的检测信号。

9.根据权利要求8的传感器，进一步包括：

连接在高频振荡电路和波形检测电路之间的相位调整电路，并且相位调整电路调整高频信号的相位以产生相位调整的高频信号，和给波形检测电路提供作为基准高频信号的相位调整的高频信号。

10.根据权利要求2的传感器，进一步包括：

连接到波形检测电路的处理器，用于处理波形检测电路的输出信号，其中处理器包括记录对于各个物体的波形检测电路的输出信号的固有变化的数据库，并且处理器参照波形检测电路的输出信号和数据库以确定物体的实质。

11.根据权利要求1或2所述的传感器，进一步包括：

输出电路，用于输出当物体接近传感器元件时提高的电压输出信号。

12.根据权利要求1或2所述的传感器，进一步包括：

输出电路，用于输出当物体接触传感器元件时和当物体接近传感器元件时而不同的输出信号。

13.根据权利要求1或2所述的传感器，其中该传感器元件的模具包括空间部分，使得传感器元件容易地变形。

14.根据权利要求13的传感器，其中空间部分是通过对模具的材料起泡形成的。

15.根据权利要求13的传感器，其中空间部分是通过用作供铸造传感器元件的铸模部分的一个或多个核心形成的。

16.根据权利要求13的传感器，其中模具是能渗透的，并且空间部分包括能渗透的模具的气孔。

17.根据权利要求13的传感器，其中空间部分包括形成在模具中的多个平行通道。

18.根据权利要求13的传感器，其中模具是具有分层形状的空腔的空壳体。

19.一种使用根据权利要求13的传感器检测物体的方法，该方法包括步骤：

在流体介质中设置传感器元件；和

测量传感器元件的输出信号的变化，并且检测物体与流体介质的表面的接近、物体与流体介质的表面的接触、流体介质中物体的行为、和物体与传感器元件的接触。