[发明专利]电容式传感器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容式传感器系统，具有传感器电极，借助于该传感器电极会对物体进入到传感器电极前面的空间内进行采集，该电容式传感器系统具有与传感器电极相联的控制和评估电路，该控制和评估电路采集传感器电极的电容相对于基准电位的变化，方法是：该控制和评估电路将传感器电极以预先规定的频率周期性地充电和放电并且对一依赖于传感器电极周期性充电和放电的电流分布或者电压分布的至少一个参数进行评估以采集电容变化，该电容式传感器系统具有背电极(Hintergrundelektrode)、布置在传感器电极与背电极之间的屏蔽电极，该屏蔽电极通过控制和评估电路以如下方式与传感器电极相联，即，使该屏蔽电极的电位基本上跟随传感器电极的电位，其中，传感器系统的探测范围延伸到传感器电极前面的空间内。

背景技术

例如由美国专利(US-Patent)5,730,165或相应的专利文献DE 19681725B4公知一种电容式传感器系统，该电容式传感器系统具有传感器电极，借助于该传感器电极会对物体的靠近进行采集，该电容式传感器系统具有与传感器电极相联的控制和评估电路，该控制和评估电路采集传感器电极的电容相对于大地(Masse)的变化，方法是：该控制和评估电路将传感器电极以预先规定的频率周期性地反复与工作电压相联并且对一依赖于传感器电极周期性充电和放电的电流分布或者电压分布的至少一个参数进行评估以采集电容变化。依赖于传感器电极周期性充电和放电的电流分布或者电压分布的参数在此为可在电容器上测量的电压，该电压取决于聚集在电容器上的电荷，其中，这种电荷通过如下方式聚集，即，周期性反复使传感器电极通过与工作电压相联而充电并且随后通过与电容器相联经由该电容器放电。另一种类型的电容式传感器由专利文献EP 1339025B 1公知。

例如由公开文献EP 0518836A1、US 6,825,752B2、DE 10131243C 1和DE 102006044778A1公知一种电容式传感器系统，该电容式传感器系统具有传感器电极、间隔开地布置在传感器电极后面的大地背电极以及屏蔽电极，该屏蔽电极布置在传感器电极与大地背电极之间并且通过控制和评估电路以如下方式与传感器电极相联，即，使该屏蔽电极的电位跟随传感器电极的电位。由这些文献中所公知的、对传感器电极与处于地电位上的背电极之间的屏蔽电极进行的设置具有的优点是，提高这样形成的电容式传感器对传感器电极前面的空间内例如由于物体进入而发生的变化的灵敏度。这首先归因于，从传感器电极扩散的电场更强地延伸到传感器电极前面的空间(探测区域)内，因为：如在没有屏蔽电极的情况下那样，电场的大部分不再与处于地电位上的背电极短接。屏蔽电极通过如下方式与传感器电极相联，即，使该屏蔽电极跟随该传感器电极的电位，由于这种情况在屏蔽电极与背电极之间形成强电场；但实际上不从传感器电极与依据电位跟随的屏蔽电极之间形成电场。

传感器电极、屏蔽电极和背电极的公知的布置通常由电绝缘体例如塑料包裹，从而绝缘体层例如塑料层处于传感器电极上并因此处于传感器电极与传感器电极前面所要监测的空间也就是探测范围之间。已表明，在将这种电容式传感器系统应用在受污染和潮湿影响的环境中时，例如在汽车的外壳上(例如作为车门外把手内的趋近传感器())时，由于传感器系统的塑料包皮的外表面上沾到水或者湿气而会出现不希望的电容变化，在最不利的情况下，该电容变化导致：传感器系统错误地确定物体进入到传感器电极前面的空间内的探测范围中。

发明内容

本发明的目的因此在于，在一种开头所称类型的传感器系统中避免或者减少这种通过传感器外表面沾到湿气而造成的错误响应。

该目的依据本发明通过一种具有权利要求1特征的电容式传感器系统得以实现。