[发明专利]用于评估靠近传感器的传感器电极的装置和方法

权利要求书

1.一种用于评估靠近传感器的传感器电极的电容(C_S)的方法，具有以下步骤：

通过传感器电极与充电电压(U₀)的耦合对传感器电极充电，

通过参考电压(U_REF)与地之间的补偿电容的耦合对补偿电容(C_K)充电，

将所述传感器电极与充电电压(U₀)解耦并且将补偿电容(C_K)与参考电压(U_REF)与地解耦，其中，获得传感器电极的充电状态和补偿电容，

传感器电极与补偿电容(C_K)耦合，以便在由传感器电极形成的电容(C_S)与补偿电容之间引起电荷平衡，

将传感器电极与补偿电容(C_K)解耦，其中，获得补偿电容的通过电荷平衡存在的电荷，

补偿电容(C_K)与评估线路耦合，以便引起电流从补偿电容流过评估线路，

通过取决于补偿电容的电流的再次充电电流对评估线路中的保持电容(C_H)再次充电。

2.根据权利要求1的方法，其中，在多个周期中重复所述步骤，以便引起对所述保持电容(C_H)的反复再次充电并且电荷积累在保持电容上，其中在重复所述步骤之前：

将所述补偿电容(C_K)与评估线路解耦，

所述传感器电极重新与充电电压耦合，并且

所述充电电压重新在参考电压与地之间耦合。

3.根据权利要求1或2之一的方法，其中，对保持电容的充电状态进行评估，以获得所述传感器电极的电容的测量值。

4.根据权利要求3的方法，其中，参考电压(U_REF)在其大小方面根据所述测量值而改变。

5.根据权利要求3或4的方法，其中，所述补偿电容(C_K)在其大小方面根据所述测量值而改变。

6.根据上述权利要求之一的方法，其中，所述补偿电容(C_K)的电流相对于所述保持电容(C_H)的再次充电电流增大。

7.用于检测电容式传感器电极靠近的传感器装置，其中，

设置传感器电极-开关元件(SW1)，并且所述传感器电极与所述传感器电极-开关元件(SW1)耦合，

其中，充电电压源(U0)与所述传感器电极-开关元件(SW1)耦合，

其中，构造有补偿电容(C_K)，该补偿电容与至少一个补偿电容-开关元件(SW2、SW3)耦合，

其中，参考电压源(U_REF)与所述补偿电容-开关元件耦合，

其中，所述补偿电容-开关元件(SW2、SW3)可控制，以便要么为了对补偿电容充电将所述补偿电容与参考电压源(U_REF)和地耦合，要么为了获得电荷而与所述参考电压源(U_REF)和地解耦，

其中，构造有评估线路，该评估线路通过评估线路-开关元件(SW4)可与所述补偿电容(C_K)耦合，其中，所述评估线路具有至少一个保持电容(C_H)，

其中，所述传感器电极-开关元件(SW1)可控制，以便所述传感器电极至少与所述充电电压源(U0)耦合并且可选地与所述补偿电容耦合。

8.根据权利要求7的传感器装置，其中，所述评估线路被构造用于通过所述评估线路增大所述补偿电容(C_K)的电流，并且使得所述保持电容以更大的电流被重新充电。

9.根据权利要求7或8的传感器装置，其中，所述参考电压源(U_REF)被构造为具有可变直流电压的电压源。

10.根据权利要求7至9之一的传感器装置，其中，所述补偿电容(C_K)由补偿线路构成，其中，可切换用于形成补偿电容的不同电容。

11.根据权利要求7至10之一的传感器装置，其中，所述保持电容与用于检测保持电容的充电状态的电压分接耦合。

12.根据上权利要求之一的传感器装置，其中，所述评估线路与补偿电容的耦合通过三极管形成，其中，所述补偿电容能与三极管的基极耦合，并且其中，在所述三极管的发射极-集电极线路中，保持电容在三极管与直流电源之间耦合，并且在所述三极管的另一侧上，所述三极管能与地耦接，从而从补偿电容流过三极管基极的电流引起增大的再次充电电流通过所述三极管的基极-发射极线路并因此通过所述保持电容器。