[发明专利]一种电容接近开关传感器

权利要求书

1.一种电容接近开关传感器，用于检测其与被测金属面的距离，所述被测金属面与接地端连接；其特征在于，所述电容接近开关传感器包括：

检测极板，与所述被测金属面相对设置，二者构成外电容；

电源，其正极通过第一电感与供电端连接；其负极与所述接地端连接并通过第二电感与公共端连接；所述供电端和所述接地端之间连接有第二电容；所述第一电感和所述第二电感构成差模电感；

驱动模块，其负极与所述公共端连接，其正极与所述供电端连接；所述驱动模块用于生成驱动信号，并将驱动信号耦合至所述检测极板，以使得所述外电容的充放电；

信号处理模块，与所述第二电感的两端耦合，通过检测所述外电容的充放电流在所述第二电感两端形成的反电动势以检测所述外电容，并根据外电容确定所述检测极板与所述被测金属面的距离。

2.根据权利要求1所述的一种电容接近开关传感器，其特征在于，所述驱动模块包括脉冲信号发生器以及驱动器；所述驱动器的输出端与所述检测极板电性连接，所述脉冲信号发生器用于生成脉冲信号，所述驱动器根据所述脉冲信号生成驱动信号。

3.根据权利要求2所述的一种电容接近开关传感器，其特征在于，所述脉冲信号以及所述驱动信号均为方波，所述驱动器根据脉冲信号的电平将所述驱动器的输出端的连接关系在所述供电端以及所述公共端之间进行切换。

4.根据权利要求2所述的一种电容接近开关传感器，其特征在于，所述驱动器采用门电路或者模拟开关进行实现。

5.根据权利要求1所述的一种电容接近开关传感器，其特征在于，所述信号处理模块包括信号获取单元以及处理单元；所述信号处理单元用于获取所述第二电感两端的高频电压信号，并对其进行积分放大；所述处理单元根据所述信号获取单元处理后的信号计算外电容的电容值并计算距离。

6.根据权利要求5所述的一种电容接近开关传感器，其特征在于，

信号处理模块以接地端为参考电位对所述第二电感两端的电压信号进行处理；

或者，所述信号处理模块以所述公共端为参考电位对所述第二电感两端的电压信号进行处理。

7.根据权利要求1所述的一种电容接近开关传感器，其特征在于，所述检测极板的正面朝向所述被测金属面，所述检测极板的背面设置有与其隔离的屏蔽极板。

8.根据权利要求7所述的一种电容接近开关传感器，其特征在于：

所述屏蔽极板连接有驱动屏蔽模块，所述驱动屏蔽模块以所述接地端或所述公共端为参考，隔离跟踪所述检测极板的驱动信号，以使得所述屏蔽极板与所述检测极板的电位相等；

或者，所述屏蔽极板与所述接地端耦合；

或者，所述屏蔽极板与所述公共端耦合。

9.根据权利要求1所述的一种电容接近开关传感器，其特征在于，还包括相对于所述检测极板固定设置的第二极板以及第三极板；所述第二极板与所述第三极板构成介电常数检测电容；所述介电常数检测电容的极板间介质与所述外电容的极板间介质相同；所述第二极板由所述驱动模块进行驱动，所述第三极板与所述公共端或所述接地端电性连接；所述信号处理模块检测所述介电常数检测电容的电容值，以得出极板间介质的介电常数，并根据该介电常数以及所述外电容的电容值确定所述检测极板与所述被测金属面的距离。