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CAPACITIVE SENSOR FOR DETECTING THE MOVEMENT OF AN OBJECT | KAPAZITIVER SENSOR ZUR ERFASSUNG DER BEWEGUNG EINES OBJEKTS | CAPTEUR CAPACITIF POUR LA DÉTECTION DU MOUVEMENT D'UN OBJET

Patentnummer:EP2861938B1
IPC Hauptklasse:G01D0005241
Anmelder:Behr-Hella Thermocontrol GmbH (0)
70469, Stuttgart, DE
Erfinder:Marquas, Karsten (0)
Dipl.-Ing., 59757, Arnsberg, DE
Steinkamp, Michael (0)
59558, Lippstadt, DE
Anmeldung:12.06.13
Offenlegung:19.06.12
Patenterteilung:12.09.18

Abstract / Hauptanspruch
Der kapazitiver Sensor zur Erfassung der Bewegung eines Objekts, insbesondere zur Erfassung der Betätigung einer Taste einer Bedieneinheit ist versehen mit einer ersten Elektrode (30; 32) und einer zur Verbindung oder mechanischen Kopplung mit oder zur Anordnung an dem Objekt vorgesehenen zweiten Elektrode (34; 36), deren Abstand zur ersten Elektrode (30; 32) sich bei Bewegung des Objekts verändert. Die beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) bilden einen ersten Kondensator (26; 28) mit einem Volumen (40) zwischen den Elektroden (30, 34; 32, 36), dessen Größe sich bei Bewegung des Objekts ändert. Ferner ist eine Auswerteeinheit (38), die mit den beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) verbunden ist und die eine sich zwischen den beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) bei deren Abstands-und Volumenänderung ergebende Kapazitätsveränderung ermittelt,vorgesehen. Zwischen den beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) ist ein verformbares, nicht gasförmiges erstes Dielektrikum (42) angeordnet. Das erste Dielektrikum (42) definiert mindestens ein Gasvolumen (44) aufweist oder mit mindestens einer der beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) ein Gasvolumen (44), das von einem gasförmigen zweiten Dielektrikum ausgefüllt ist, wobei bei Annäherung der beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) aus dem Gasvolumen (44) und aus dem Volumen (40) zwischen den beiden Elektroden zumindest ein Teil des zweiten Dielektrikums entweicht und wobei sich der von dem ersten Dielektrikum (42) eingenommene Anteil des Volumens (40) zwischen den beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) bei Annäherung der beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) vergrößert und sich der von dem zweiten Dielektrikum eingenommene Anteil des Volumens (40) zwischen den beiden Elektroden (30, 34; 32, 36) verringert. (Fig. 1)

The capacitive sensor for detecting the movement of an object, particularly for detecting the actuation of a key of an operating unit, is furnished with a first electrode (30; 32) and a second electrode (34; 36) which is provided for connection or mechanical coupling to or arrangement on the object, the distance of which second electrode from the first electrode changes (30; 32) when the object moves. The two electrodes (30, 34; 32, 36) form a first capacitor (26; 28) with a volume (40) between the electrodes (30, 34; 32, 36), the size of which changes when the object moves. An evaluation unit (38), which is connected to the two electrodes (30, 34; 32, 36) and determines a change of capacitance between the two electrodes (30, 34; 32, 36) resulting from a change of their spacing and volume, is further provided. A deformable, non-gaseous first dielectric (42) is arranged between the two electrodes (30, 34; 32, 36). The first dielectric (42) defines at least one gas volume (44) or, together with at least one of the two electrodes (30, 34; 32, 36) defines a gas volume (44) that is filled by a gaseous second dielectric, wherein at least a part of the second dielectric escapes from the gas volume (44) and from the volume (40) between the two electrodes when the two electrodes (30, 34; 32, 36) approach one another, and, when the two electrodes (30, 34; 32, 36) approach one another, the portion of the volume (40) between the two electrodes (30, 34; 32, 36) occupied by the first dielectric (42) increases and the portion of the volume (40) between the two electrodes (30, 34; 32, 36) occupied by the second dielectric decreases. (Figure 1)

L'invention concerne un capteur capacitif pour la détection du mouvement d'un objet, en particulier pour la détection de l'actionnement d'une touche d'une unité de commande. Ledit capteur capacitif est doté d'une première électrode (30 ; 32) et d'une deuxième électrode (34 ; 36), prévue pour la liaison ou le couplage mécanique à l'objet ou destinée à être agencée sur l'objet, dont la distance à la première électrode (30 ; 32) varie quand l'objet se déplace. Les deux électrodes (30, 34 ; 32, 36) forment un premier condensateur (26 ; 28) avec un volume (40) entre les électrodes (30, 34 ; 32, 36), dont la taille varie quand l'objet se déplace. En outre est prévue une unité d'évaluation (38) qui est reliée aux deux électrodes (30, 34 ; 32, 36) et qui détermine une variation de la capacité résultante entre les deux électrodes (30, 34 ; 32, 36) lors de leur variation de distance et de volume. Entre les deux électrodes (30, 34 ; 32, 36) est disposé un premier diélectrique (42) déformable non gazeux. Le premier diélectrique (42) définit au moins un volume de gaz (44) ou présente avec au moins une des deux électrodes (30, 34 ; 32, 36) un volume de gaz (44) qui est rempli par un deuxième diélectrique gazeux. En cas d'approche des deux électrodes (30, 34 ; 32, 36), au moins une partie du deuxième diélectrique s'échappe du volume de gaz (44) et du volume (40) entre les deux électrodes ; et la part du volume (40) entre les deux électrodes (30, 34 ; 32, 36) occupée par le premier diélectrique (42) s'accroît lors de l'approche des deux électrodes (30, 34 ; 32, 36) et la part du volume (40) entre les deux électrodes (30, 34 ; 32, 36) occupée par le deuxième diélectrique diminue.

EP2861938B1


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