DISPOSICIÓN DE CIRCUITO PARA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE POR LO MENOS DOS ELEMENTOS SENSORES CAPACITIVOS.

Disposición de circuito para determinación de capacidad de al menos dos elementos sensores (104a-104n) capacitivos,

cuya capacidad respectiva se modifica en dependencia de su estado de accionamiento respectivo, con - una fuente de tensión de carga (600), que está formada para producir una tensión de carga, - un condensador de integración (300), en el que una primera conexión del condensador de integración se acopla a la fuente de tensión de carga (600), - varios circuitos sensores (100a-100n), donde el número de circuitos sensores (100a-100n) se corresponde con el número de elementos sensores (104a-104n) y a un elemento sensor (104a-104n) respectivo está asociado un circuito sensor (100a-100n), donde un circuito sensor respectivo (100a-100n) comprende: - un dispositivo de conmutación (101) controlable, - un diodo de carga (102) y - un diodo de conmutación (103), - donde el dispositivo de conmutación (101) controlable y el diodo de carga (102) están adaptados en serie entre la fuente de tensión de carga (600) y una conexión del elemento sensor (104) capacitivo y - el diodo de conmutación (103) está adaptado entre la conexión del elemento sensor (104) capacitivo y una segunda conexión del condensador de integración (300), - una unidad de mando (700), que está formada para controlar los dispositivos de conmutación controlables respectivos (101a-101n) de los circuitos sensores (100a-100n) de tal manera que sólo uno de los dispositivos de conmutación se cierra y son abiertos los dispositivos de conmutación restantes, y - un circuito de evaluación (500), que se conecta a la segunda conexión del condensador de integración (300) y que está formado de tal manera que evalúa una tensión que está en la segunda conexión del condensador de integración (300) para determinar la capacidad de aquel elemento sensor, cuyo dispositivo de conmutación está cerrado

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/064499.

Solicitante: E.G.O. ELEKTRO-GERATEBAU GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Rote-Tor-Strasse 14 75038 Oberderdingen ALEMANIA.

Inventor/es: FIX,Thorsten.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 3 de Noviembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H03K17/96C
  • H03K17/96C1

Clasificación PCT:

  • H03K17/96 ELECTRICIDAD.H03 CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS.H03K TECNICA DE IMPULSO (medida de las características de los impulsos G01R; modulación de oscilaciones sinusoidales por impulsos H03C; transmisión de información digital, H04L; circuitos discriminadores de detección de diferencia de fase entre dos señales de conteo o integración de ciclos de oscilación H03D 3/04; control automático, arranque, sincronización o estabilización de generadores de oscilaciones o de impulsos electrónicos donde el tipo de generador es irrelevante o esta sin especificar H03L; codificación, decodificación o conversión de código, en general H03M). › H03K 17/00 Conmutación o apertura de puerta electrónica, es decir, por otros medios distintos al cierre y apertura de contactos (amplificadores controlados H03F 3/72; disposiciones de conmutación para los sistemas de centrales que utilizan dispositivos estáticos H04Q 3/52). › Conmutadores de contacto (especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 21/08).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2369523_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Disposición de circuito para determinación de la capacidad de por lo menos dos elementos sensores capacitivos [0001] La invención se refiere a una disposición de circuito para determinación de la capacidad de por lo menos dos elementos sensores capacitivos. [0002] En el documento DE 10 2006 045 737 A1 está descrita una disposición de circuito para determinar una capacidad de un elemento sensor capacitivo, que garantiza una determinación de capacidad fiable bajo en todas las condiciones de uso, se puede fabricar a bajo precio e insensible frente a interferencias electromagnéticas y de alta frecuencia. La disposición de circuito mostrada permite la determinación de capacidad de un elemento sensor individual. [0003] Un circuito con varios elementos sensores capacitivos con un condensador respectivamente es descrito a título de ejemplo en el documento US 5,012,1224. Tarea y solución [0004] La invención se basa en la función de poner a disposición con base en la disposición de circuito mostrada en la patente DE 10 2006 045 737 A1 una disposición de circuito que permite una determinación de capacidad de al menos dos elementos sensores capacitivos que permite el menor número de componentes posibles. [0005] La invención soluciona esta tarea por medio de una disposición de circuito con las características de la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas así como preferidas de la invención son objeto de las otras reivindicaciones y se detallan seguidamente. El texto de las reivindicaciones es incorporado al contenido de la descripción a través de remisión explícita. [0006] La disposición de circuito según la invención para la determinación de capacidad de al menos dos elementos sensores capacitivos, cuya capacidad respectiva se modifica en dependencia de su estado de accionamiento respectivo, comprende una fuente de tensión de carga, que está formada para producir una tensión de carga, no siendo la tensión de carga particularmente tensión continua, un condensador de integración, en el que una primera conexión del condensador de integración se acopla con la fuente de tensión de carga, varios circuitos sensores, correspondiendo el número de circuitos sensores al número de elementos sensores y un circuito sensor está asociado a un elemento sensor respectivo, comprendiendo un circuito sensor respectivo un dispositivo de conmutación controlable, un diodo de carga y un diodo de conmutación, estando adaptados el dispositivo de conmutación controlable y el diodo de carga en serie entre la fuente de tensión de carga y una conexión del elemento sensor capacitivo y el diodo de conmutación entre la conexión del elemento sensor capacitivo y una segunda conexión del condensador de integración, una unidad de mando, que está formada para controlar los respectivos dispositivos de conmutación controlables de los circuitos sensores de tal manera que solamente se cierre un único de los dispositivos de conmutación y los dispositivos de conmutación remanentes se abran, y un circuito de evaluación que se une a la segunda conexión del condensador de integración y que está formado de tal manera, que evalúa una tensión que está en la segunda conexión del condensador de integración determinar la capacidad de aquel elemento sensor, cuyo dispositivo de conmutación está cerrado. La disposición de circuito según la invención permite una determinación de capacidad de varios elementos sensores capacitivos con un número mínimo de los componentes necesarios a favor, puesto que el condensador de integración y el circuito de evaluación solamente están previstos una vez. [0007] En otra configuración el circuito de evaluación comprende un filtro de paso bajo, que extrae de la tensión que está en la segunda conexión del condensador de integración una proporción de tensión continua, estando formado el circuito de evaluación de tal manera que evalúa la proporción de tensión continua para determinar la capacidad. Puesto que la tensión de carga no es tensión continua, está superpuesta sobre la tension que está en la segunda conexión del condensador de integración una proporción de tensión alterna, que se elimina esencialmente a través del filtro de paso bajo. La proporción de tensión continua es una función de la capacidad por determinar. [0008] En otra configuración el filtro de paso bajo comprende una resistencia y un condensador, que están adaptados en serie entre la segunda conexión del condensador de integración y un potencial de referencia, particularmente masa, siendo evaluada para determinar la capacidad una tension que está en el nudo de empalme de la resistencia y el condensador. [0009] En otra configuración la fuente de tensión de carga es una fuente de tensión de onda cuadrada. Aquí tiene lugar en el circuito sensor, cuyos dispositivos de conmutación están cerrados, en las fases altas de la tensión de carga de onda cuadrada una operación de recarga del elemento sensor capacitivo y en las fases bajas de la tensión de carga tiene lugar una transferencia de carga desde el elemento sensor capacitivo al condensador de integración. Alternativamente se puede usar por ejemplo también una tensión senoidal o una tensión de onda triangular. [0010] En otra configuración está conectado al condensador de integración una resistencia de forma paralela. La resistencia puede servir para el depósito por evaporación y/o a una descarga definida, continua del condensador de integración. [0011] En otra configuración está adaptada entre la fuente de tensión de carga y el diodo de carga una resistencia. La 2   resistencia se puede usar por ejemplo para la limitación de la corriente que sale de la fuente de tensión de carga. [0012] En otra configuración se integran la fuente de tensión de carga, la unidad de mando y el circuito de evaluación en un microprocesador. Esto se permite una realización técnica de conmutación con pocos componentes. [0013] En otra configuración está formado el circuito de evaluación de tal manera, que evalúa una modificación de capacidad para la determinación del estado de accionamiento. Puesto que con un accionamiento del elemento sensor capacitivo su capacidad es modificada, se puede llegar desde la capacidad determinada a partir de la modificación de capacidad determinada hasta un estado de accionamiento. [0014] Estas y otras características se desprenden además de las reivindicaciones también de la descripción y los dibujos, pudiendo realizarse las características individuales por sí solas respectivamente o varias juntas en forma de combinaciones alternativas como una forma de realización de la invención y aplicarse en otras áreas y pueden representar formas de realización ventajosas y patentable por sí mismas, para las que aquí se solicita protección. La subdivisión de la solicitud en secciones individuales así como subtítulos no limitan la validez general de estas declaraciones. Descripción breve de los dibujos [0015] Formas de realización ventajosas de la invención están representadas esquemáticamente en los dibujos y se describen como sigue. Aquí muestra: Fig. 1 un esquema eléctrico de un primera forma de realización de una disposición de circuito según la invención para determinar la capacidad de al menos dos elementos sensores capacitivos y Fig. 2 un esquema eléctrico de una segunda forma de realización de una disposición de circuito seguún la invención para determinar la capacidad de al menos dos elementos sensores capacitivos Descripción detallada de los dibujos [0016] Cuando un elemento es designado como "unido" o "acoplado" a otro elemento, los elementos pueden los elementos pueden ser unidos o acoplados directamente, es decir, sin elementos interconectados, o pueden estar disponibles elementos interconectados. Cuando un elemento es designado embargo como "unido directamente" o "acoplado directamente" a otro elemento, no existen elementos interconectados. [0017] Las formas de realización descritas a continuación se basan en la disposición de circuito descrita en el documento DE 10 2006 045 737 A1. Para evitar repeticiones prolijas en lo posible, se remite también a aquella divulgación, particularmente el principio básico de función. [0018] Fig. 1 muestra un esquema eléctrico de un primera forma de realización de una disposición de circuito según la invención para la determinación de capacidad de n elementos sensores capacitivos 104a hasta 104, donde n un número natural mayor que uno. [0019] Los elementos sensores capacitivos 104a hasta 104 forman respectivamente un condensador, siendo formada una primera placa de condensador por ejemplo por medio de una capa conductiva, no mostrada, particularmente plana y homogénea, que por ejemplo puede ser dispuesta bajo una placa vitrocerámica de una placa de cocción. Una segunda placa del condensador formada por ejemplo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Disposición de circuito para determinación de capacidad de al menos dos elementos sensores (104a-104n) capacitivos, cuya capacidad respectiva se modifica en dependencia de su estado de accionamiento respectivo, con - una fuente de tensión de carga (600), que está formada para producir una tensión de carga, - un condensador de integración (300), en el que una primera conexión del condensador de integración se acopla a la fuente de tensión de carga (600), - varios circuitos sensores (100a-100n), donde el número de circuitos sensores (100a-100n) se corresponde con el número de elementos sensores (104a-104n) y a un elemento sensor (104a-104n) respectivo está asociado un circuito sensor (100a-100n), donde un circuito sensor respectivo (100a-100n) comprende: - un dispositivo de conmutación (101) controlable, - un diodo de carga (102) y - un diodo de conmutación (103), - donde el dispositivo de conmutación (101) controlable y el diodo de carga (102) están adaptados en serie entre la fuente de tensión de carga (600) y una conexión del elemento sensor (104) capacitivo y - el diodo de conmutación (103) está adaptado entre la conexión del elemento sensor (104) capacitivo y una segunda conexión del condensador de integración (300), - una unidad de mando (700), que está formada para controlar los dispositivos de conmutación controlables respectivos (101a-101n) de los circuitos sensores (100a-100n) de tal manera que sólo uno de los dispositivos de conmutación se cierra y son abiertos los dispositivos de conmutación restantes, y - un circuito de evaluación (500), que se conecta a la segunda conexión del condensador de integración (300) y que está formado de tal manera que evalúa una tensión que está en la segunda conexión del condensador de integración (300) para determinar la capacidad de aquel elemento sensor, cuyo dispositivo de conmutación está cerrado. 2. Dispositivo de circuito según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el circuito de evaluación comprende un filtro de paso bajo, que extrae de la tensión que está en la segunda conexión del condensador de integración una proporción de corriente continua, estando formado el circuito de evaluación de tal manera, que evalúa la proporción de tensión continua para determinar la capacidad. 3. Dispositivo de circuito según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el filtro de paso bajo comprende una resistencia (501) y un condensador (502), que están adaptados en serie entre la segunda conexión del condensador de integración y un potencial de referencia, donde para determinar la capacidad es evaluada una tension que está en un nudo de empalme de la resistencia y del condensador. 4. Dispositivo de circuito según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la fuente de tensión de carga es una fuente de tensión de onda cuadrada. 5. Dispositivo de circuito según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que al condensador de integración es conectada una resistencia (400) en paralelo. 6. Dispositivo de circuito según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que entre la fuente de tensión de carga y el diodo de carga es adaptada una resistencia (200). 7. Dispositivo de circuito según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la fuente de tensión de carga, la unidad de mando y el circuito de evaluación están integrados en un microprocesador. 8. Dispositivo de circuito según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el circuito de evaluación está formado de tal manera que evalúa una modificación de capacidad para la determinación del estado de accionamiento.   6

 

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