[發明專利]用于探測目標的運動的電容傳感器

有效

• 申請號: 201380032121.8
• 申請日: 2013-06-12
• 公開（公告）號: CN104412069B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 卡斯滕·馬夸斯;米夏埃爾·施泰因坎普;迪爾克·施呂特
• 申請（專利權）人: 貝爾-赫拉恒溫控制有限公司
• 主分類號: G01D5/241
• 分類號: G01D5/241
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

1.一種用于探測目標的運動的電容傳感器，尤其是用于探測操作單元的按鍵的動作，包括：

－第一電極(30；32)，

－提供連接或機械耦合至，或者設置于所述的目標上的第二電極(34；36)，當所述的目標運動時，所述的第二電極與所述的第一電極(30；32)的距離改變，

－所述的兩個電極(30，34；32，36)與介于所述的電極(30，34；32，36)之間的體積(40)形成第一電容器(26；28)，當所述的目標運動時，其的大小改變，以及

－估算單元(38)，連接至所述的兩個電極(30，34；32，36)，且運行以確定由于他們間距和體積的變化所導致的介于所述的兩個電極(30，34；32，36)之間的電容容量的變化，

其特征在于，

－可變形的、非氣態的第一電介質(42)設置于所述的兩個電極(30，34；32，36)之間，

－所述的第一電介質(42)定義了至少一個氣體體積(44)或者，與所述的兩個電極(30，34；32，36)中至少一個一起定義了一個氣體體積(44)，所述的氣體體積(44)被氣態第二電介質填充，

－當所述的兩個電極(30，34；32，36)彼此接近時，所述的第二電介質的至少一部分從所述的氣體體積(44)以及從介于所述的兩個電極之間的所述的體積(40)中溢出，以及，

－當所述的兩個電極(30，34；32，36)彼此接近時，介于所述的兩個電極(30，34；32，36)之間的所述的體積(40)的被所述的第一電介質(42)占據的部分增加，且介于所述的兩個電極(30，34；32，36)之間的所述的體積(40)的被所述的第二電介質占據的部分減少。

2.根據權利要求1所述的電容傳感器，其特征在于，所述的第一電介質(42)包括一開孔材料。

3.根據權利要求1或2任一項所述的電容傳感器，其特征在于，所述的至少一個氣體體積(44)由在所述的第一電介質(42)中朝向介于所述的電極(30，34；32，36)之間的體積(40)的外部開設的凹槽，或者所述的第一電介質(42)的類似的表面輪廓形成。

4.根據權利要求1至3任一項所述的電容傳感器，其特征在于，所述的第一電介質(42)是有彈性的。

5.根據權利要求1至4任一項所述的電容傳感器，其特征在于，所述的第一電介質(42)是以棱鏡的方式形成的形狀體，且具有兩個面向所述的電極(30，34；32，36)的外側面，以及所述的氣體體積(44)是介于所述的外側面和所述的電極(30，34；32，36)之間形成。

6.根據權利要求1至5任一項所述的電容傳感器，其特征在于，所述的第一電介質(42)是彈性體，尤其是橡膠。

7.根據權利要求1至6任一項所述的電容傳感器，其特征在于，所述的第一電介質(42)比第二電介質具有較大的電介質常數。

8.根據權利要求1至7任一項所述的電容傳感器，其特征在于，其包括第一電極(30；32)以及提供連接或機械耦合至，或者設置于所述的目標上的第二電極(34；36)的第二電容器(26；28)，在其中，在所述的目標運動的情況下，所述的兩個電容器(26；28)的介于所述的電極(30，34；32，36)之間的距離會以相反的方向改變，在其中兩個電容器(26；28)都包括介于他們之間的一非氣態第一和氣態第二電介質，以及在其中，兩個電容器(26；28)的電極(30，34；32，36)都連接至所述的估算單元(38)。