[发明专利]具有偏移补偿的电容式纱线传感器装置

说明书

本公开涉及具有偏移补偿的电容式纱线传感器装置。提供了一种电容器传感器装置，用于测量细长的织物主体(特别是纱线)的至少一个参数。它包括在串联布置的参考电容器(Cr)和测量电容器(Cm)上产生测量电压(Vm)的AC电压发生器(17)。来自两个电容器(Cr，Cm)之间的一点的输出信号被馈送到信号放大器(A3)。为了补偿两个电容器(Cr，Cm)中的不对称性，提供了补偿波形发生器(S3)，该补偿波形发生器产生与测量电压(Vm)同步的补偿信号。该补偿信号被耦合到信号放大器(A3)的输入端(P1)中。

技术领域

本发明涉及一种电容式传感器装置，用于测量细长的织物主体的至少一个参数，尤其是纱线的至少一个参数。

特别地，这样的传感器装置可以测量描述在测量区域中的主体或其变型的体积的参数。

背景技术

WO 2010/043065和EP 2352018描述了根据独立权利要求的前序部分的电容式传感器装置。特别地，该传感器装置包括用于容纳主体的测量体积以及包括串联的测量电容器和参考电容器的电容式测量组件。测量电容器具有布置在测量体积的相对侧的电极。AC电压发生器的信号施加在两个电容器上。测量电容器和参考电容器之间的电势形成测量组件的输出并携带输出信号。信号放大器的输入端连接到测量组件的输出端。

该装置还具有带有控制单元和偏移补偿器的偏移补偿电路。偏移补偿器适于补偿测量电容器和参考电容器之间的不对称性。控制单元适于响应于所述输出信号的幅度来控制偏移补偿器。

偏移补偿器布置在AC电压发生器与参考和/或测量电容器之间的信号路径中，即，它布置在测量组件之前。

发明内容

因此，本发明要解决的问题是提供用于补偿上述类型的传感器装置的不对称性的替代解决方案。

该问题通过权利要求1的传感器装置来解决。相应地，该传感器装置包括：

-测量体积。该体积适于在测量期间容纳织物主体。

-以主频率产生AC测量电压的AC电压发生器。

-电容式测量组件：该测量组件包括串联布置的测量电容器和参考电容器。测量电容器包括布置在测量体积的相对侧上的电极，即，其电容是要测量的参数的函数。测量组件具有用于产生输出信号的输出端。该输出端位于测量电容器和参考电容器之间。

-用于放大输出信号的信号放大器。该信号放大器的输入端可以直接耦合到测量组件的输出端，或者在信号放大器的输入端和测量组件的输出端之间可以存在其它部件，例如，用于滤波。

-包括控制单元和偏移补偿器的偏移补偿电路：该偏移补偿器适于补偿测量电容器和参考电容器之间的不对称性。该控制单元适于响应于测量组件的输出信号的幅度来控制偏移补偿器。

根据本发明，偏移补偿单元至少包括以下部件：

-产生AC补偿信号的补偿波形发生器：该补偿信号与电压发生器的测量电压同步，即，其具有相同的周期，但其可能具有相对于测量电压的非零的相位偏移。补偿波形发生器连接到校正点(P1)。校正点是信号路径上的从测量组件的输出端到信号处理器的输入端的点。具体而言，校正点可以直接位于测量组件的输出端处、直接位于信号放大器的输入端处，或者位于这两个位置之间的信号路径上的任何点处。

这允许高效地并且以简单的方式补偿不对称性，即，使来自测量组件的信号偏移，使得它落在例如信号放大器或信号放大器后面的任何部件的工作范围内。

在有利的实施例中，在补偿波形发生器与校正点之间的信号路径中布置耦合电容器，从而将补偿波形发生器电容耦合到校正点。

有利的是，控制单元适于改变补偿信号的幅度以补偿不对称性。

本发明还涉及用于偏移补偿传感器装置的方法。该方法至少包括以下步骤：