[发明专利]通过电容传感器或电感传感器检测距离的方法和装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2005年7月29日、2005年9月27日、和2005年12月14日提交的德国专利申请第102005036354.7号、第102005045993.5号、和第102005063023.5号的优先权，因此，将其公开的内容特别地结合到本申请的主题中。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1和12的前述部分所述的用于检测在电容场或感应场中的场变化的影响或者渡越时间的方法和装置。

背景技术

在许多应用领略中需要确定参照物相对于另一物体的距离。这种类型的应用领域可以是检测土壤中的金属颗粒，或者可以在汽车领域中检测物体的接近。

检测距离的一个可能性是测量在发射光辐射的发射器、反射该光辐射的物体和接收器之间的光渡越时间。例如，从DE 100 22 054A1中公开了这种类型的光程传感器的形式的解决方案，其中，为了测量距离而利用发送和接收光线之间的相移。因此，具有最小振幅的接收信号与振荡器的电压一起被提供给同步整流器。因此，来自光路的检测信号与纯电生成的信号一起被提供给同步整流器的输入端。通过出现在同步整流器的输入端处的输出信号来调整输入信号，直至在通过控制延迟元件使前缀符号改变时，在输出端的两个信号的平均值大约为零。同时，同步整流器的任务是非常精确地测定信号的相位。以组件为前提条件的延迟、老化影响和温度影响被单独地彼此联系起来并进行补偿。甚至在使用参考光路时，通过影响延迟元件来电地实现控制。因此，相移90度或者270度的光电二极管信号和纯电传输的信号被提供给传统的同步整流器，用以进行相位测量。为此，到达同步整流器之前的这些信号不等于零是出于这样的目的，即保持接收信号的各个信号段等长。

此外，在WO 01/90778 A1中公开了一种通过测量渡越时间来测量距离的方法，其中，以相同的时钟脉冲来控制发射的信号和在接收器上存在的接收信号。这样测定的控制信号通过移相器来这样地移相，即在通过测量渡越时间确定的到目标物体的距离和实际距离之间的距离偏差被最小化。目的是在高频时利用渡越时间来优化取样点。

由EP 706648 B1中已知，在补偿诸如像杂散光的影响、温度的影响或者老化影响的情况下，在光发射器和光接收器之间检测光信号。光发射器由时钟脉冲发生器时间间隔地或者交替地驱动。在至少一个光路的振幅中调整的光线也许与诸如像补偿光源的光线一同这样地作用于光接收器，即接收信号不产生时钟同步信号分量。光接收器的接收信号被传输给同步解调器，该同步解调器将接收信号再次拆分成对应于两个光源的信号分量。这两个信号分量在比较器中彼此进行比较，其中，对应于零态的信号不产生杂散光部分。如果在比较器的输出端没有对应于零态的信号，那么输送到光源的辐射功率被调节直至达到该状态。

作为光渡越时间的测量(该测量尤其在对于光辐射来说不透明的介质时是不可能的)的可选方案，当可以检测到电场和/或电容场的变化，该变化由影响场的物体的靠近、存在和/或远离得出。由实验获知，导致这些场变化的脉冲(在这些场中产生电荷或者电感的变化)以光速传播，而诸如像电荷上升的变化本身在时间上较慢地实现。

发明内容

基于现有技术状态，本发明的目的在于提供一种用于测量电容路径和/或电感路径上的电容场和/或电感场的影响或者渡越时间的可选方法。

该目的通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求12的特征的装置来实现。

根据电容的或者电感的检测而定，选择电极或者线圈作为发射元件和接收器，电极或者线圈由在其周边区域中的电容和电感影响或者由物体影响，该物体电容或者电感地影响场进而影响测量电路。当然，也可以应用其他的用于产生和测量电场和/或磁场的装置。因此，由EP 706648 B1中公开的光学天平的原理也可以被应用来测量在电容或者电感场的情况时场变化的影响或者场变化的渡越时间。