DE19956630A1 - Capacitive push button switch has circuit that measures charging time or capacitor voltage in reference period, produces switching signal when measured value passes through boundary value - Google Patents
Capacitive push button switch has circuit that measures charging time or capacitor voltage in reference period, produces switching signal when measured value passes through boundary valueInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Tastschalter mit einem Kondensator, dessen Kapazität durch Annäherung eines Körpers veränderbar ist.The invention relates to a capacitive key switch with a Capacitor, its capacitance by approaching a body is changeable.
Bekannt sind Tastschalter ohne ein mechanisches bewegbares Schaltelement. Derartige Tastschalter haben einen Kondensator, der Bestandteil eines Schwingkreises ist. Durch Annäherung eines Körpers an den Kondensator wird dessen Kapazität ver ändert, wodurch die Schwingfrequenz des Schwingkreises sich än dert. Diese Frequenzänderung wird detektiert und zur Erzeugung eines Schaltsignals benutzt. Ein entsprechender Tastschalter ist beschrieben in DE 27 31 556 B2.Push button switches without a mechanical movable are known Switching element. Such push buttons have a capacitor, is part of a resonant circuit. By approximation of a body to the capacitor, its capacitance is ver changes, whereby the oscillation frequency of the oscillation circuit changes different. This change in frequency is detected and generated of a switching signal used. A corresponding push button is described in DE 27 31 556 B2.
In DE 23 63 069 A1 ist ein elektronisches, berührungslos wir kendes Schaltgerät beschrieben, bei dem ebenfalls ein Konden sator, dessen Kapazität durch Annäherung eines Körpers verän dert werden kann, im Rückkopplungskreis eines Schwingkreises liegt und bei Kapazitätsänderung die Oszillationsfrequenz ver ändert. Hierbei sind zwei Elektroden nach Art verzahnter Kämme auf derselben Seite eines Substrats angeordnet.In DE 23 63 069 A1 we have an electronic, non-contact kendes switching device described, in which also a condenser sator, the capacity of which changes as a body approaches can be changed in the feedback circuit of a resonant circuit lies and when the capacity changes the oscillation frequency ver changes. Here are two electrodes in the manner of toothed combs arranged on the same side of a substrate.
Die bekannten Tastschalter nach dem Oszillator-Prinzip werden ungenau, wenn sich durch Veränderung der Bauelemente oder der Umwelteinflüsse die elektrischen Kennwerte ändern. Außerdem können mehrere solcher Schalteranordnungen nicht von demselben Betriebsgerät gesteuert werden, weil die Oszillatoren sich ge genseitig beeinflussen würden.The known pushbutton switches based on the oscillator principle inaccurate if changes in the components or the Environmental influences change the electrical parameters. Moreover several such switch arrangements cannot be made from the same Control gear can be controlled because the oscillators ge would influence each other.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kapazitiven Tastschalter zu schaffen, der von einfachem Aufbau ist und der an unterschiedliche Arbeitsbedingungen angepaßt werden kann oder sich selbst anpaßt.The invention has for its object a capacitive To create push button switch, which is of simple construction and the can be adapted to different working conditions or adapt yourself.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Hiernach erzeugt die Betriebsschaltung einen definierten Ladestrom für die Aufladung des Kondensators. Die bis zum Aufladen des Kondensators auf eine Referenzspannung benötigte Zeit oder die erreichte Ladespannung des Kondensators wird gemessen und gibt die augen blickliche Kapazität des Kondensators an. Erfindungsgemäß wird also eine der Kapazität des Kondensators entsprechende Größe gemessen, um die Kapazität des Kondensators zu bestimmen. Der Tastschalter führt somit eine Kapazitätsmessung in Form eines Aufladevorganges durch, wobei ein Gleichstrom zur Aufladung be nutzt werden kann. Der Kondensator ist also nicht Bestandteil oder Zusatz eines Schwingkreises.This object is achieved with the im Claim 1 specified features. After that the Operating circuit a defined charging current for charging of the capacitor. The until the capacitor is charged a reference voltage or the time required The charging voltage of the capacitor is measured and gives the eyes visible capacitance of the capacitor. According to the invention a size corresponding to the capacitance of the capacitor measured to determine the capacitance of the capacitor. The Pushbutton switch therefore performs a capacitance measurement in the form of a Charging process by being a direct current for charging can be used. The capacitor is therefore not a component or addition of a resonant circuit.
Andererseits ist keine exakte Messung des absoluten Kapazitäts wertes des Kondensators erforderlich. Es reicht vielmehr die Feststellung, ob die Kapazität einen vorgegebenen Wert über- oder unterschreitet. Dies wird dadurch ermittelt, daß festge stellt wird, ob der Meßwert den jeweiligen Grenzwert durch läuft.On the other hand, there is no exact measurement of the absolute capacity value of the capacitor required. Rather, it is enough Determining whether the capacity exceeds a predetermined value or falls below. This is determined by festge whether the measured value passes through the respective limit value running.
Vorzugsweise erfolgt die Aufladung des Kondensators mit dem Ladestrom und die anschließende Entladung periodisch, wobei je weils der Beginn der Aufladung mit einer Wiederholrate im Be reich von Millisekunden erfolgt. Die auf den Ladebeginn fol gende Ladezeit bis zum Erreichen der Referenzspannung liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 10 µs-100 µs. Sie ist um mindestens den Faktor 10 kleiner als die Wiederholrate.The capacitor is preferably charged with the Charging current and the subsequent discharge periodically, each because the start of charging with a repetition rate in loading rich in milliseconds. The fol. On the start of loading charging time until the reference voltage is reached preferably in the order of 10 µs-100 µs. she is at least 10 times smaller than the repetition rate.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Betriebsschaltung einen Mikroprozessor enthält, der den Grenz wert in Abhängigkeit von der Dauer der zuletzt aufgetretenen Ladezeit aktualisiert. Ein solcher kapazitiver Tastschalter ist selbstlernend, d. h. er ändert den Grenzwert unter Berück sichtigung der Dauer früherer Ladezeiten. Hierbei kann zur Bil dung des neuen Grenzwertes der letzte Meßwert oder eine Reihe der letzten Meßwerte zugrundegelegt werden. Dadurch werden alterungsbedingte Änderungen der Bauelemente, Änderungen der Luftfeuchtigkeit und andere Langzeitdriften berücksichtigt, so daß der Grenzwert stets anhand früherer Meßwerte aktualisiert wird. Beispielsweise wird der Grenzwert um 5% höher angesetzt als eine frühere unter dem Grenzwert liegende Meßwert. Dieser Meßwert, der zur Festlegung des Grenzwertes benutzt wird, kann auch eine aus mehreren gemessenen Meßwerte gemittelter Meßwert sein.A preferred embodiment of the invention provides that the Operating circuit contains a microprocessor that crosses the limit value depending on the duration of the last occurred Updated loading time. Such a capacitive key switch is self-learning, d. H. it changes the limit under consideration view the duration of previous loading times. Here, the Bil of the new limit, the last measured value or a series of the last measured values. This will age-related changes in components, changes in Air humidity and other long-term drifts are taken into account that the limit value is always updated based on previous measured values becomes. For example, the limit is set 5% higher than an earlier measurement below the limit. This Measured value that can be used to determine the limit value also a measured value averaged from several measured values his.
Der erfindungsgemäße Tastschalter kann als Mehrfachschalter ausgebildet sein, wobei mehrere Schalteranordnungen mit einer im Multiplexbetrieb arbeitenden gemeinsamen Betriebsschaltung versehen sind. Die Betriebsschaltung bewirkt zyklisch die Auf ladung und anschließende Entladung der Kondensatoren der ein zelnen Schalteranordnungen, wobei zu einem Zeitpunkt jeweils nur eine Schalteranordnung bedient wird. Gleichzeitig mißt die Betriebsschaltung die Ladezeit bis zum Aufladen des betref fenden Kondensators auf den Grenzwert. Die Grenzwerte werden dabei in der Betriebsschaltung nach Schalteranordnungen ge trennt gespeichert, so daß Änderungen, die an einer Schalter anordnung auftreten, eine andere Schalteranordnung nicht beein trächtigen.The push button switch according to the invention can be used as a multiple switch be formed, with a plurality of switch arrangements with one common operating circuit operating in multiplex mode are provided. The operating circuit cyclically effects the open Charge and subsequent discharge of the capacitors individual switch arrangements, one at a time only one switch arrangement is operated. At the same time it measures Operating circuit the charging time until charging the concerned capacitor to the limit. The limits will be doing ge in the operating circuit according to switch arrangements separates saved, making changes to a switch arrangement occur, not affect another switch arrangement pregnant.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für Glasschalter, bei denen die Elektroden auf einer transparenten Glasscheibe ange ordnet sind. Die Elektroden können dabei aus durchsichtigen Leiterbahnen bestehen, so daß sie für den Betrachter nicht sichtbar sind. Die Scheibe kann Bestandteil einer Schalttafel oder einer durchsichtigen Tastatur sein. Die Erfindung kann auch bei einem Handgerät, wie beispielsweise einer Fernbe dienung, angewandt werden sowie im Bereich des elektrischen In stallationsmaterials als Wandschalter zum Schalten von Netz spannung.The invention is particularly suitable for glass switches which the electrodes on a transparent glass pane are arranged. The electrodes can be transparent Conductors exist so that they are not for the viewer are visible. The disc can be part of a control panel or a transparent keyboard. The invention can also with a handheld device, such as a remote control service, applied and in the field of electrical In installation material as a wall switch for switching the mains tension.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Aus führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following, reference will be made to the drawings management examples of the invention explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungs form des kapazitiven Tastschalters mit Zeitmessung, Fig. 1 is a schematic representation of a first execution form of the capacitive touch switch with time measurement,
Fig. 2 eine Stirnansicht des Tastorgans, Fig. 2 is an end view of the feeler,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines mehrere Schalteranordnungen aufweisenden Tastschalters, und Fig. 3 is a block diagram of a multiple switch assemblies having touch switch, and
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfüh rungsform mit Messung der Kondensatorspannung. Fig. 4 is a schematic representation of a second embodiment with measurement of the capacitor voltage.
Der Tastschalter nach den Fig. 1 und 2 weist eine Schalteran ordnung 10 in Form eines Tastorganes auf, mit einem eben flächigen Substrat 11 in Form einer transparenten Glasscheibe. Die eine Fläche dieses Substrats 11 bildet die Tastfläche 12. Auf der gegenüberliegenden Fläche 13 sind zwei Elektroden 14, 15 aus schichtförmigen Leiterbahnen angeordnet, die aufgedruckt oder durch andere Verfahren erzeugt worden sind. Die Elektroden 14 und 15 bestehen aus durchsichtigem leitenden Material. Sie sind kammartig ausgebildet, wobei die Zinken des einen Kammes in die Lücken des anderen Kammes eingreifen. Die Elektroden 14, 15 bilden einen Kondensator 16. Sie sind zum Schutz vor äußeren Einwirkungen mit einer aus Glas bestehenden Schutz platte 17 bedeckt. Die Schutzplatte 17 bildet zusammen mit der Scheibe 11 und den Elektroden 14, 15 eine Verbundscheibe.The key switch according to FIGS. 1 and 2, a Schalteran proper 10 in the form of a sensing member on a planar substrate 11 in form of a transparent pane of glass. One surface of this substrate 11 forms the touch surface 12 . Arranged on the opposite surface 13 are two electrodes 14 , 15 made of layered conductor tracks which have been printed on or produced by other methods. The electrodes 14 and 15 are made of transparent conductive material. They are comb-like, the prongs of one comb engaging in the gaps of the other comb. The electrodes 14 , 15 form a capacitor 16 . They are covered with a protective plate 17 made of glass to protect against external influences. The protective plate 17 forms, together with the disk 11 and the electrodes 14 , 15, a composite disk.
Die Elektrode 15 ist mit einer Masseleitung 18 verbunden, wäh rend die Elektrode 14 über eine Leitung 19 mit einer Betriebs schaltung 20 verbunden ist.The electrode 15 is connected to a ground line 18 , while the electrode 14 is connected via a line 19 to an operating circuit 20 .
Die Betriebsschaltung 20 enthält einen Rampengenerator 21 mit einer Konstantstromquelle 22, welche durch einen Schalter 23 einschaltbar ist, und einen mit dem Schalter 23 synchronisier ten Schalter 24, der immer dann, wenn der Schalter 23 ausge schaltet ist, die Leitung 19 mit einer Masseleitung 25 verbin det, und immer dann, wenn der Schalter 23 eingeschaltet ist, die Masseleitung 25 isoliert, so daß der Ausgang der Konstant stromquelle 22 von Massepotential gelöst ist. Der Schalter 23 kann entfallen, wenn der Schalter 24 ein Wechselschalter ist. Die Konstantstromquelle 22 ist eine Gleichstromquelle, die einen Strom i konstanter Größe an den Kondensator 16 liefert, solange der Schalter 23 eingeschaltet ist.The operating circuit 20 includes a ramp generator 21 with a constant current source 22 , which can be switched on by a switch 23 , and a switch 24 synchronized with the switch 23 , which whenever the switch 23 is switched off, the line 19 with a ground line 25 verbin det, and whenever the switch 23 is turned on, the ground line 25 isolated, so that the output of the constant current source 22 is released from ground potential. The switch 23 can be omitted if the switch 24 is a changeover switch. The constant current source 22 is a direct current source which supplies a current i of constant magnitude to the capacitor 16 as long as the switch 23 is switched on.
Die Schalter 23, 24 werden von einem Mikroprozessor 26 ge steuert. Dieser Mikroprozessor 26 steuert über eine Leitung 27, über die das Schaltsignal S übertragen wird, einen Lastschalter 28, der einen Verbraucher 29 mit den Klemmen L und N der Netz spannung verbindet.The switches 23 , 24 are controlled by a microprocessor 26 ge. This microprocessor 26 controls a line 27 , via which the switching signal S is transmitted, a load switch 28 , which connects a consumer 29 with the terminals L and N of the mains voltage.
Der Mikroprozessor 26 erzeugt periodisch ein Signal T zum Ein
schalten des Schalters 23 und zum Ausschalten des Schalters 24.
Während der Dauer des Signals T liefert die Konstantstromquelle
22 einen Strom über Leitung 19 zum Kondensator 16. Der Konden
sator 16 wird dadurch mit konstantem Strom auf eine Spannung U
aufgeladen nach Formel
The microprocessor 26 periodically generates a signal T for switching on the switch 23 and for switching off the switch 24 . During the duration of the signal T, the constant current source 22 supplies a current via line 19 to the capacitor 16 . The capacitor 16 is thereby charged with a constant current to a voltage U according to the formula
Hierin sind ic der konstante Strom, t die Zeit, C die Kapazität des Kondensators 16 und U die an Leitung 19 erscheinende Span nung des Kondensators 16.Herein are i c the constant current, t the time, C the capacitance of the capacitor 16 and U the voltage of the capacitor 16 appearing on line 19 .
Wenn man ic und C als Konstante betrachtet, so steigt die Span nung UC am Kondensator linear mit der Zeit t, was in dem Dia gramm rechts unten von Fig. 1 dargestellt ist. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit beendet der Mikroprozessor 26 das Signal T. Durch den einsetzenden Entladevorgang fällt die Span nung wieder auf Null. If one considers i c and C as a constant, the voltage U C at the capacitor increases linearly with time t, which is shown in the diagram at the bottom right of FIG. 1. After a predetermined time, the microprocessor 26 ends the signal T. Due to the onset of the discharge process, the voltage drops to zero again.
Die Spannung U an Leitung 19 wird über eine Leitung 33 einem Komparator 30 zugeführt. Dieser vergleicht die momentane Span nung U mit einer Referenzspannung Uref und er liefert an seinem Ausgang 31 einen Impuls 32 mit der Dauer der Ladezeit tL des Kondensators 16. Der Impuls 32 beginnt mit dem Beginn des An stiegs der Spannung U und er endet, wenn die Spannung UC die Referenzspannung Uref erreicht.The voltage U on line 19 is fed to a comparator 30 via a line 33 . This compares the instantaneous voltage U with a reference voltage U ref and it delivers at its output 31 a pulse 32 with the duration of the charging time t L of the capacitor 16 . The pulse 32 begins with the beginning of the rise in the voltage U and it ends when the voltage U C reaches the reference voltage U ref .
Dadurch kann die Kapazität C des Kondensators 16 bestimmt wer
den nach Formel
This allows the capacitance C of the capacitor 16 to be determined by the formula
Da ic und Uref Konstante sind, ist die Kapazität C proportional zur Ladezeit tL.Since i c and U ref are constant, the capacitance C is proportional to the charging time t L.
Die Ladezeit tL bis zum Erreichen der Referenzspannung Uref ist also proportional der Kapazität des Kondensators 16. Wenn ein Körper sich dem Kondensator 16 nähert, verändert sich je nach Leitfähigkeit und der dielektrischen Eigenschaft des Körpers die Kapazität. Bei einer Vergrößerung des Kondensators steigt bei dem konstanten Strom ic die Spannung U am Kondensator lang samer als bei einer geringeren Kapazität. Die Ladezeit tL ver größert sich daher, im vorliegenden Fall auf den Wert TL1.The charging time t L until the reference voltage U ref is reached is therefore proportional to the capacitance of the capacitor 16 . As a body approaches capacitor 16 , the capacitance changes depending on the conductivity and dielectric property of the body. When the capacitor is enlarged, the voltage U across the capacitor rises more slowly at a constant current i c than at a lower capacitance. The charging time t L is therefore increased, in the present case to the value T L 1.
Die Impulse 32, deren Länge die Kapazität repräsentiert, werden vom Ausgang 31 des Komparators dem Mikroprozessor 26 zugeführt und dieser vergleicht die Ladezeit tL jeweils mit einem Grenz wert tG. Wenn die Ladezeit den Grenzwert tG übersteigt, liefert der Mikroprozessor ein Schaltsignal S. The pulses 32 , the length of which represents the capacitance, are fed from the output 31 of the comparator to the microprocessor 26, which compares the charging time t L with a limit value t G. If the charging time exceeds the limit t G , the microprocessor delivers a switching signal S.
Der Grenzwert tG könnte grundsätzlich fest vorgegeben sein. Vorzugsweise ist dieser Wert jedoch variabel, und zwar in Ab hängigkeit von den zuletzt aufgetretenen Ladezeiten tL. Diese Ladezeiten werden vom Mikroprozessor 26 gemessen. Aus der letzten Ladezeit tL oder aus dem Mittelwert mehrerer zuletzt aufgetretener Ladezeiten tL bestimmt der Mikroprozessor einen neuen Grenzwert tG, der beispielsweise um 5% größer als die jenige Ladezeit ist, die bei unbeeinflußtem Kondensator 16 auf getreten ist. Wird durch Schmutzablagerungen, Alterung, Feuch tigkeit oder andere Umgebungseinflüsse die Kapazität des Kon densators 16 verändert, so ändert sich langsam und mitgehend auch der Grenzwert tG.The limit value t G could in principle be fixed. However, this value is preferably variable, specifically as a function of the last loading times t L. These loading times are measured by the microprocessor 26 . From the last charging time t L or from the mean value of a number of recently occurring charging times t L , the microprocessor determines a new limit value t G , which is, for example, 5% greater than the charging time that occurred with the capacitor 16 unaffected. If the capacitance of the capacitor 16 changes due to dirt deposits, aging, dampness or other environmental influences, the limit value t G changes slowly and simultaneously.
In Fig. 3 ist ein Mehrfach-Tastschalter dargestellt, der hier vier Schalteranordnungen 10 mit jeweils einem von außen beein flußbaren Kondensator 16 aufweist. Die Leitung 19 eines jeden Kondensators 16 ist mit einem ersten Mehrfach-Analogschalter 35 und mit einem hierzu parallel geschalteten zweiten Mehrfach- Analogschalter 36 verbunden. Der zweite Mehrfach-Analogschalter 36 ist mit einem Inverter 37 in Reihe geschaltet. Die Analog schalter 35 und 36 werden von dem in einer Betriebsschaltung 20 enthaltenen Mikroprozessor 26 gesteuert. Diese Steuerung er folgt in der Weise, daß von den Einzelschaltern des Mehrfach- Analogschalters 35 nur maximal einer geschlossen ist, während alle anderen Einzelschalter geöffnet sind. Infolge des Inver ters 37 bedeutet dies, daß von dem Mehrfach-Analogschalter 36 nur einer geöffnet ist, während alle anderen geschlossen sind. Der Analogschalter 35 ist somit ein "1 aus 4"-Schalter und der Analogschalter 36 ist ein "3 aus 4"-Schalter. Diese Analog schalter realisieren die Funktion der Schalter 23 und 24, d. h. der Analogschalter 36 verbindet jeweils drei Schalteranord nungen mit der Masseleitung 18, während der Analogschalter 35 die vierte Schalteranordnung mit der Leitung 19 verbindet. In Fig. 3, a multiple pushbutton switch is shown, which here has four switch arrangements 10 , each with an externally influenceable capacitor 16 . The line 19 of each capacitor 16 is connected to a first multiple analog switch 35 and to a second multiple analog switch 36 connected in parallel therewith. The second multiple analog switch 36 is connected in series with an inverter 37 . The analog switches 35 and 36 are controlled by the microprocessor 26 contained in an operating circuit 20 . This control he follows in such a way that only a maximum of one of the individual switches of the multiple analog switch 35 is closed while all other individual switches are open. As a result of the inverter 37 , this means that only one of the multiple analog switch 36 is open while all others are closed. The analog switch 35 is thus a "1 out of 4" switch and the analog switch 36 is a "3 out of 4" switch. These analog switches implement the function of the switches 23 and 24 , ie the analog switch 36 connects three switch arrangements to the ground line 18 , while the analog switch 35 connects the fourth switch arrangement to the line 19 .
Die Betriebsschaltung 20 enthält die Konstantstromquelle 22, die während der Ladephasen einen konstanten Strom an Leitung 19 legt, und den Komparator 30, welcher die Spannung an Leitung 19 mit der Referenzspannung Uref vergleicht und über den Ausgang 31 die Impulse 32 (Fig. 1), deren Dauer jeweils der augenblick lichen Kapazität des zugehörenden Kondensators entspricht, liefert. Das Schaltsignal S liefert der Mikroprozessor 26 an der Ausgangsleitung 27. Es können auch vier Ausgangsleitungen (für jede Schalteranordnung 10 eine) vorgesehen sein.The operating circuit 20 contains the constant current source 22 , which applies a constant current to line 19 during the charging phases, and the comparator 30 , which compares the voltage on line 19 with the reference voltage U ref and, via the output 31, the pulses 32 ( FIG. 1) , the duration of which corresponds to the instantaneous capacitance of the associated capacitor. The microprocessor 26 supplies the switching signal S on the output line 27 . Four output lines (one for each switch arrangement 10 ) can also be provided.
Der Tastschalter von Fig. 3 arbeitet im Zeitmultiplexbetrieb, wobei jeweils eine der Schalteranordnungen 10 durch den Analog schalter 35 abgefragt wird, während alle anderen Schalteranord nungen durch den Analogschalter 36 auf Masse gelegt sind. Die Grenzwerte tG für die verschiedenen Schalteranordnungen 10 kön nen sich voneinander unterscheiden. Sie werden getrennt nach Schalteranordnungen von dem Mikroprozessor 26 gespeichert und auf die oben beschriebene Weise aktualisiert.The push switch of Fig. 3 operates in the time multiplex operation, wherein each one of the switch arrangements 10, switches through the analog is queried 35, while all other Schalteranord provided herein are defined by the analog switch 36 to ground. The limit values t G for the different switch arrangements 10 can differ from one another. They are stored by the microprocessor 26 separately according to switch arrangements and updated in the manner described above.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 4 entspricht im wesentlichen demjenigen von Fig. 1, so daß sich die nachfolgende Be schreibung auf die Erläuterung der Unterschiede beschränkt.The embodiment of Fig. 4 corresponds essentially to that of Fig. 1, so that the following description is limited to the explanation of the differences.
Gemäß Fig. 4 ist die Leitung 33 unmittelbar mit dem Eingang des Mikroprozessors 26 verbunden, wobei der in Fig. 1 dargestellte Komparator 30 nicht vorhanden ist. Demnach erhält der Mikropro zessor über Leitung 33 die Kondensatorspannung UC, die den Meß wert darstellt. Die Spannung UC wird im Mikroprozessor 26 mit einem Grenzwert UG verglichen. Sobald die Kondensatorspannung den Grenzwert UG durchläuft, wird ein Schaltsignal erzeugt. Das Aufladen des Kondensators 16 erfolgt jeweils in einer vorbe stimmten Referenz-Ladezeit tref. Ist die Kapazität des Konden sators 16 groß, so lädt sich der Kondensator innerhalb der Referenz-Ladezeit mit dem konstanten Ladestrom ic nur auf eine relativ geringe Spannung UC auf. Ist dagegen die Kapazität des Kondensators klein, so lädt sich der Kondensator innerhalb der Referenz-Ladezeit auf eine höhere Spannung auf. Durchläuft wäh rend einer Ladezeit die Kondensatorspannung UC den Grenzwert UG, so erzeugt der Mikroprozessor 26 ein Schaltsignal S.According to FIG. 4, the line 33 is connected directly to the input of the microprocessor 26, the comparator 30 shown in Fig. 1 does not exist. Accordingly, the microprocessor receives via line 33 the capacitor voltage U C , which represents the measured value. The voltage U C is compared in the microprocessor 26 with a limit value U G. As soon as the capacitor voltage passes the limit value U G , a switching signal is generated. The capacitor 16 is charged in each case in a predetermined reference charging time t ref . If the capacitance of the capacitor 16 is large, the capacitor charges within the reference charging time with the constant charging current i c only to a relatively low voltage U C. On the other hand, if the capacitance of the capacitor is small, the capacitor charges to a higher voltage within the reference charging time. If the capacitor voltage U C passes through the limit value U G during a charging time, the microprocessor 26 generates a switching signal S.
Auch bei dieser zweiten Variante wird der Grenzwert UG in Ab hängigkeit von der Dauer der zuletzt aufgetretenen Meßwerte UC aktualisiert, so daß die Vorrichtung selbstlernend ist.In this second variant, too, the limit value U G is updated as a function of the duration of the last measured values U C , so that the device is self-learning.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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| DE1999156630 DE19956630A1 (en) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | Capacitive push button switch has circuit that measures charging time or capacitor voltage in reference period, produces switching signal when measured value passes through boundary value |
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Publications (1)
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|---|---|
| DE19956630A1 true DE19956630A1 (en) | 2001-05-31 |
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ID=7930235
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE19956630A1 (en) |
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