[发明专利]传感器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器电路，一种带有这种传感器电路的发光装置以及一种用于借助这种传感器电路激励发光装置的方法。

背景技术

对于多种应用，可以有利地使用无需可移动的机械装置的按键或者开关。这种开关的一个例子是触碰敏感的开关或者传感器(也称为“接触式传感器”)。

在此要说明的是：术语开关在下面不仅考虑开关的功能而且也考虑按键的功能。例如，在按键功能的情况下仅仅基本上在激活按键的持续时间上执行功能，而开关功能很大程度上与激活的持续时间无关。特别地，根据实现情况，按键可以执行按键功能或者开关功能。

已知的是：将电容性传感器与电容器(例如已知的电容器或者寄生半导体电容器)在电学上并联地设置。通过触碰电容性传感器，其有效电容在例如0.5pF至30pF的范围中升高。由此，触碰电容性传感器以如下条件为前提：非常小的电容与该电容器并联。由此得到的电荷推移和电压改变较小，对其的分析需要复杂的电子设备或者比较昂贵的专用IC。

发明内容

本发明的任务是，避免前面提及的缺点并且尤其是提出一种传感器电路，其以高的可靠性和鲁棒性识别电容性传感器的操作。

该任务根据独立权利要求的特征来解决。本发明的改进方案由从属权利要求中得到。

为了解决该任务，提出了一种传感器电路，其

-具有放大器，

-具有电容性传感器，

-其中电容性传感器设置在放大器的负反馈支路中。

负反馈支路尤其是将放大器的输出端与其输入端相连。

由此，可以以高的可靠性来识别电容性传感器的操作。在此，可以有利地使用有利的器件或者对放大器所提供的信号的分析(是否触碰了电容性传感器)并不需要大的电路技术开销或者实施开销(例如通过在后接的处理单元中的合适的软件分析)。

可以使用任意的一级或者多级放大器来作为放大器。

一个改进方案是，放大器具有以下部件至少之一：

-晶体管；

-MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)；

-运算放大器；

-逻辑门，尤其是CMOS技术的逻辑门；

-电子管。

特别地，可以使用省电的器件。也可能的是，放大器至少有时候被去激活，以便由此节省电能。

另一改进方案是，放大器具有阻抗转换器。

例如，放大器可以具有第一级，其实施为阻抗转换器。由此可以有利地降低寄生电容对电容性传感器的影响。

特别的是一种改进方案，其中放大器具有非线性放大级。

特别地，连接在阻抗转换器之后的级可以实施为非线性放大级。这是有利的，因为通过非线性可以减少直流部分并且由此明显改进了对电容性传感器的状态的识别。

还有一种改进方案是，放大器具有双级的晶体管电路。

特别地，可以设计npn晶体管和/或pnp晶体管的序列，其中第一晶体管用作阻抗转换器，而第二晶体管用作放大器，尤其是用作非线性放大器。

此外，一种改进方案是，可以将放大器的输出信号输送给处理单元，尤其是微控制器。

例如，输出信号可以在处理单元中被相应地分析。电容性传感器的状态(触碰或者未触碰)可以区分得越清楚，则分析越鲁棒。

替代微控制器也可以使用其他数字和/或模拟的电路作为处理单元或者用于分析放大器的输出信号。

在一种附加的改进方案的范围中，放大器的输出信号可以通过低通滤波器输送给处理单元。

低通滤波器能够实现改进地检测电容性传感器的状态。

另一改进方案是，处理单元根据放大器的输出信号来执行预先给定的动作。

由此，可以根据电容性传感器的状态或者根据状态的预先给定的序列来执行预先给定的动作。

例如，可以检测电容性传感器的短/长的触碰的确定的序列。每个这种序列可以与不同的预先给定的动作关联并且引起其激活。

一种扩展方案是，预先给定的动作包括以下动作至少之一：

-接通执行器；

-关断执行器；

-借助额定值来受控地激励执行器，其中该额定值可以借助输出信号来确定。

在此，执行器可以是任意的(例如可电激活的)部件。例如，执行器可以是发光装置的发光器，例如发光装置的至少一个半导体发光元件。特别地可能的是，在电容性传感器的操作持续时间上将执行器调节(例如调光)到预先给定的额定值。换言之，可以通过在操作持续时间上操作电容性传感器来相应地将发光器调光(分别更亮或者更暗)。

一种可替选的实施形式是，借助交流电压来激励放大器。