Sensor capacitivo para medir distancias.

Sensor capacitivo para medir distancias (2) con un elemento sensor (4), que comprende una superficie sensora

(16) eléctricamente conductora, alargada, plana, estando realizados en la superficie sensora (16) un número de agujeros (18) para la fijación de la superficie sensora (16) en un objeto, caracterizado porque la superficie sensora (16) está completamente envuelta por un cuerpo aislante (14) eléctricamente no conductor, de modo que el cuerpo aislante (14) cubre completamente las zonas de los bordes (22) de los agujeros (18) y porque los agujeros (18) están realizados como agujeros alargados, extendiéndose los ejes comparativamente largos de los agujeros alargados en la dirección longitudinal (12) de la superficie sensora (16).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/004454.

Solicitante: Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG, Hallstadt.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Max-Brose-Strasse 2 96103 Hallstadt ALEMANIA.

Inventor/es: WÜRSTLEIN,HOLGER, KUHNEN,THORSTEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > TECNICA DE IMPULSO (medida de las características... > Conmutación o apertura de puerta electrónica, es... > H03K17/955 (utilizando un detector capacitivo)

PDF original: ES-2518894_T3.pdf

 

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Sensor capacitivo para medir distancias.
Sensor capacitivo para medir distancias.

Fragmento de la descripción:

Sensor capacitivo para medir distancias

La invención se refiere a un sensor capacitivo para medir distancias con un elemento sensor alargado, en particular para la aplicación en la industria del automóvil. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un elemento sensor de este tipo.

En la industria del automóvil, los sensores de este tipo se usan en particular para la detección de un objeto que se aproxima a un vehículo o una parte de un vehículo, por ejemplo como parte de un sistema de ayuda al aparcamiento o como parte de un sistema de protección contra el aprisionamiento para elevalunas o puertas eléctricamente ajustables. Otro campo de aplicación de los sensores capacitivos para medir distancias de este tipo está en la navegación espacial o en el uso en instalaciones industriales.

Por el documento US5166679A se conoce un sensor capacitivo para medir distancias con un elemento sensor que comprende una superficie sensora, que está fijado en un elemento a proteger. La superficie sensora es sustancialmente una superficie plana, extendida, fina y eléctricamente conductora y forma un electrodo de un condensador. Como contraelectrodo del condensador sirve un objeto que entra en la zona a ser vigilada por el sensor. Al aproximarse el objeto al elemento sensor, cambia la capacidad del condensador formado entre la superficie sensora y el contraelectrodo. El cambio de la capacidad se mide de forma directa y/o Indirecta mediante una electrónica. Mediante los datos de medición se determina la distancia del objeto al elemento sensor.

En el documento DE 62 5 52 T se da a conocer otro sensor capacitivo para medir distancias con un elemento sensor alargado. El elemento sensor se pega aquí en una parte de la carrocería de un automóvil.

Por el documento WO 29/4891 A2 se conoce otro sensor capacitivo para medir distancias con un elemento sensor. El elemento sensor comprende una superficie sensora eléctricamente conductora, alargada, plana, estando envuelta la superficie sensora al menos opclonalmente por un cuerpo aislante eléctricamente no conductor. El sensor para medir distancias conocido puede fijarse mediante agujeros de fijación preformadas en un parachoques de un vehículo. Los agujeros de fijación están realizados a distancia del sensor para medir distancias y de su superficie sensora en un soporte, en el que está fijado a su vez el sensor.

Por el documento GB 2 255 641 A1 se conoce además un sensor para medir distancias con un elemento sensor, que comprende una superficie sensora eléctricamente conductora, alargada, plana. La superficie sensora está provista de dos agujeros, a través de los cuales el sensor se fija mediante bulones en una carrocería de un vehículo. El sensor conocido está dispuesto en un parachoques de un vehículo hecho de resina de moldeo.

La invención está basada en el objetivo de indicar un sensor capacitivo para medir distancias con un elemento sensor alargado, que pueda fijarse de forma sencilla y segura en un objeto y que no sea susceptible a la corrosión y al ensuciamiento. Además, la invención tiene el objetivo de indicar un procedimiento especialmente adecuado para la fabricación de un elemento sensor de este tipo.

Respecto al sensor para medir distancias, este objetivo se consigue según la invención mediante las características de la reivindicación 1. Respecto al procedimiento para la fabricación del elemento sensor, el objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 7. Las reivindicaciones dependientes se refieren a variantes y configuraciones ventajosas de la invención.

Según la invención, el sensor capacitivo para medir distancias comprende un elemento sensor alargado, que contiene una superficie sensora eléctricamente conductora, alargada, plana. En la superficie sensora, en particular en forma de tiras, están realizaos un número de agujeros. Los agujeros sirven, por ejemplo, para alojar un medio de fijación, como un tornillo o un clip, mediante el cual el elemento sensor puede fijarse en un objeto, como la carrocería de un automóvil. Una fijación de este tipo permite un montaje comparativamente rápido del elemento sensor. Para proteger la superficie sensora de daños mecánicos o químicos, como por ejemplo influencias meteorológicas en el caso de un montaje del elemento sensor en la zona exterior del automóvil, la superficie sensora está envuelta según la invención por completo por un cuerpo aislante. También las zonas marginales de los agujeros son envueltos por el cuerpo aislante, de modo que ninguna zona de la superficie sensora está en contacto con el entorno.

De forma ventajosa, la geometría de todos los agujeros es la misma. Los centros de los agujeros están dispuestos recomendablemente en una recta, que se extiende en la dirección longitudinal del elemento sensor. En particular, los agujeros de la superficie sensora están realizados como agujeros alargados, extendiéndose los ejes comparativamente largos de los agujeros alargados a lo largo de la dirección longitudinal de la superficie sensora. Debido a estos agujeros alargados, el elemento sensor permite tolerancias elevadas en la disposición de los medios de fijación en el automóvil, sin que haya que repasar los agujeros para el alojamiento del medio de fijación en el montaje.

En una forma de realización adecuada de la invención, el elemento sensor es flexible. La superficie sensora está hecha de forma ventajosa de cobre y está formada recomendablemente por un cable plano. El cuerpo aislante está hecho por ejemplo sustancialmente de PVC. El cuerpo aislante está realizado preferiblemente con forma de paralelepípedo y presenta en particular una longitud entre 1 cm y 2 cm, una anchura entre ,1 cm y 1 cm y un espesor entre ,1 mm y 2 mm.

En el estado no montado, el cuerpo aislante puede llenar por completo los agujeros de la superficie sensora. En este caso, los tornillos que en el montaje sirven para la fijación, se enroscan por ejemplo directamente en el cuerpo aislante. En una forma de realización preferible, no obstante, ya se han realizado en el cuerpo aislante un número de escotaduras, en particular para un montaje sencillo del elemento sensor en un objeto. Por escotadura se entiende aquí en general una abertura pasante en el interior del cuerpo aislante. El cuerpo aislante presenta preferiblemente un número de escotaduras que coincide con el número de agujeros de la superficie sensora. Por lo tanto, está dispuesta respectivamente una escotadura en el interior de uno de los agujeros, no entrando en contacto el borde de la escotadura con el borde del agujero correspondiente, de modo que el elemento sensor queda herméticamente cerrado. De forma ventajosa, la distancia entre el borde de la escotadura y el borde del agujero correspondiente es sustanclalmente constante, de modo que la superficie de la sección transversal de la escotadura presenta la forma del agujero correspondiente, siendo más pequeña el área de superficie de la superficie de la sección transversal que el tamaño del agujero. Recomendablemente, todas las escotaduras presentan la misma forma.

En al menos un extremo longitudinal del elemento sensor se encuentra una terminación conectada de forma estanca con la capa aislante. La terminación está formada preferiblemente por un adhesivo termoplástico basado en poliamida, en particular de macromelt, y está unida por Inyección o fundición al elemento sensor. Como alternativa, la terminación puede colocarse en el extremo del elemento sensor y puede estar soldada o pegada de forma estanca en la capa aislante. En al menos una de las terminaciones está incorporado preferiblemente un punto de contacto, en el que la superficie sensora establece contacto con una línea de conexión eléctrica.

Según... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sensor capacitivo para medir distancias (2) con un elemento sensor (4), que comprende una superficie sensora (16) eléctricamente conductora, alargada, plana, estando realizados en la superficie sensora (16) un número de agujeros (18) para la fijación de la superficie sensora (16) en un objeto, caracterizado porque la superficie sensora (16) está completamente envuelta por un cuerpo aislante (14) eléctricamente no conductor, de modo que el cuerpo aislante (14) cubre completamente las zonas de los bordes (22) de los agujeros (18) y porque los agujeros (18) están realizados como agujeros alargados, extendiéndose los ejes comparativamente largos de los agujeros alargados en la dirección longitudinal (12) de la superficie sensora (16).

2. Sensor capacitivo para medir distancias (2) según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento sensor (4) es flexible.

3. Sensor capacitivo para medir distancias (2) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la superficie sensora (16) está hecha de cobre.

4. Sensor capacitivo para medir distancias (2) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el cuerpo aislante (14) está hecho sustanclalmente de PVC.

5. Sensor capacitivo para medir distancias (2) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el cuerpo aislante (14) contiene un número de agujeros (18) que corresponde al número de escotaduras (2), extendiéndose cada escotadura (2) en el Interior de uno de los agujeros (18).

6. Sensor capacitivo para medir distancias (2) según la reivindicación 5, caracterizado porque la superficie de la sección transversal de cada escotadura (2) presenta sustancialmente la misma forma que la del agujero (18) correspondiente, por el que se extiende la escotadura (2).

7. Procedimiento para la fabricación de un sensor para medir distancias (4), caracterizado porque en una superficie sensora (16) plana, alargada, hecha de un material eléctricamente conductor se realiza un número de agujeros (18) realizados como agujeros alargados para la fijación del elemento sensor (4) en un objeto y porque en una etapa de trabajo posterior se envuelve por completo la superficie sensora (16) con un cuerpo aislante (14) hecho de un material eléctricamente no conductor, que rellena también completamente los agujeros (18) de la superficie sensora (16).

8. Procedimiento para la fabricación de un elemento sensor (4) según la reivindicación 7, caracterizado porque en una etapa de trabajo posterior, se realizan en el cuerpo aislante (14) un número de escotaduras (2) que corresponde al número de agujeros (18) de tal modo que cada escotadura (2) se extiende en el interior de uno de los agujeros (18) y que el borde de la escotadura (2) presenta siempre una distancia del borde del agujero (18) correspondiente.