[发明专利]用于检测两个相邻物体的相对运动的容性传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测两个相邻物体在接近或远离时的相对运动的容性传感器。

背景技术

容性传感器例如用作压力、力或位移传感器。为了可以借助于容性传感器探测两个相邻物体的微小相对于运动，需要在传感器内电极间隔的变化的可靠的区别，这特别是在相对小的运动和间隔变化时可能是有问题的。人们可以放大传感器的电信号，以便实现更好的区别。在非常小的变形位移的情况下，该变形位移应该以容性传感器检测，那么但是需要相当大的放大，其中人们随后触碰到电子装置的极限，这涉及电子装置的噪声性能。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种改善的容性传感器，其中，无需过度大幅放大信号的情况下，也可以探测最小运动。

为了达到该目的，本发明提供一种用于检测两个相邻物体(例如在其接近或远离时)的相对运动的容性传感器，该容性传感器具有：

－第一电极，该第一电极具有第一导电的电极面并且设置在第一电极载体上；

－与第一电极对置的第二电极，该第二电极具有第二导电的电极面并且设置在第二电极载体上；

－其中第二电极载体构成为能复位的薄膜件，该薄膜件在两个相互间隔对置的支撑部段上在两个电极两侧支撑在第一电极载体上；以及

－在第二电极载体的背向第二电极的侧上的按压体；

－其中按压体具有至少两个按压突出部，该按压突出部在第二电极载体的支撑部段之间的区域中贴靠在第二电极载体的背向第二电极的侧上，并且该按压突出部在第一电极载体与第二按压体相对运动时在第二电极载体弯曲的情况下相对于该第二电极载体按压；

－其中该至少两个按压突出部关于相同的空间方向相互具有间隔，沿该相同的空间方向第二电极载体的支撑部段间隔；以及

－其中第二电极在第二电极载体上仅固定在固定部段中，该固定部段基本上位于在第二电极载体的按压区域之间的中间，其中按压突出部贴靠在第二电极载体上，从而在按压体与第二电极载体之间的运动行程可在两个电极之间相对于该运动行程更大的运动行程中转换。

按照本发明的容性传感器如此构造，使得两个物体运动的机械变换转换为两个电极的更大的接近或间隔变换，从而在小的电气放大比例的情况下仍然可以安全地探测小的行程。这在特别是第二电极载体构成为可回复的薄膜件中具有其原因，第二电极在该薄膜件上仅仅固定在唯一的(中间)部段。第二电极载体在此支撑在第一电极载体上，亦即在两个对置的支撑部段上，第一电极载体在其侧承载第一电极。这两个支撑部段位于在两个电极之外。在这些支撑部段之间并且在第二电极载体上第二电极的固定部段两侧，按压体相对于该第二电极载体按压，该按压体出于该目的具有两个按压突出部。如果按压突出部相对于第二电极载体按压，通过可回复的第二电极载体的弯曲，第二电极朝第一电极的方向前移，亦即以相比于第一电极载体相对于按压体的运动更大的程度。因此实现了如上所述的机械转换。

在本发明的较佳改进中，可以提供由第二电极载体的支撑部段构成的装置在第一电极载体和按压体的按压突出部上与第二电极载体的用于第二电极的固定部段相对称。

进一步地，如果第一电极载体具有在至少两个对置的侧上通过限制边缘部段限制的凹处，第一电极设置在该凹处内，其中第二电极载体以其支撑部段支撑在限制边缘部段上，那么可以是有利的。

在本发明的更佳实施方式中，提供了第一电极载体在其背向第一电极的侧上具有另一第一电极；并且设有具有另一第二电极以及另外的支撑部段的另一第二电极载体和具有另外的按压突出部的另一按压体，其设置相互相对间如此如在前述权利要求之一中那样。

最后还应该指出，特别是弹簧钢适用作为薄膜件。

本发明的容性传感器适合于，例如可以探测在用于特别是车辆构件的操作装置上按键体的运动。用于特别是车辆构件的操作装置通常具有前遮板或后遮板，在该前侧上设置多个如果可能也不同地设计的操作件，该操作件以例如旋钮、按钮、翻转开关或诸如此类形式。附加地也存在由后侧突出的按键体的形式的操作件，该操作件具有操作端部，该操作端部具有上侧和下侧。这样的操作件有时也称为条形按钮，因为其操作端部突出操作装置的前侧。

如果实施方式作为操作条，这样的按键体可以具有多个符号区域(例如多个设有连续数字的相互并排的区域)，其中整个按键体不依赖于该按键体在哪个区域中操作而运动。通过容性接近传感装置可以识别到在按键体的操作中以手指接触哪个符号区域。

此外已经被发现的是，如果按键体在操作中基本上仅仅不可察觉地运动，那么对于操作舒适性是有利的。通过听觉或触觉反馈随后可以对于操作者实现按键体的操作。