(57)【要約】【解決手段】本発明は、特には雨センサであり、検出領域にある対象物を非接触で検出する干渉補正可能なセンサ(10)に関しており、センサは、制御部及び出力(20,22) を夫々有して略同一である第１及び第２の測定チャネル(12,14) を備えている。センサ(10)は、第１及び第２の測定チャネル(12,14) の夫々の出力(20,22) での信号の差を出力するための出力(26)を有する主減算器(24)を更に備えている。センサ(10)は、主減算器(24)の出力(26)に接続された入力と制御信号を出力するための出力とを有する制御ユニット(30)を更に備えており、制御ユニット(30)により、主減算器(24)の出力(26)での信号が零に制御され得るように第１及び第２の測定チャネル(12,14) が制御され得る。制御ユニットの出力での制御信号の大きさに基づいて、対象物が検出領域にあるか否かを決定可能である。
2012509472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特には雨センサであり、検出領域にある対象物を非接触で検出する干渉補正可能なセンサであって、
−  制御部及び出力(20,22) を夫々有して、特には略同一である第１及び第２の測定チャネル(12,14) と、
−  該第１及び第２の測定チャネル(12,14) の夫々の出力(20,22) での信号の差を出力するための出力(26)を有する主減算器(24)と、
−  該主減算器(24)の出力(26)に接続された入力と制御信号を出力するための出力とを有しており、前記主減算器(24)の出力(26)での信号が零に制御され得るように前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) を制御するための制御ユニット(30)とを備えており、
−  該制御ユニットの出力での制御信号の大きさに基づいて、対象物が検出領域にあるか否かを決定可能であることを特徴とするセンサ。
【請求項２】
−  前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) は、測定ブランチ(34,36) と基準ブランチ(38,40) とを夫々備えており、前記測定ブランチ(34,36) は、該測定ブランチ(34,36) の出力で測定信号を生成するための制御部(42,46) を有しており、前記基準ブランチ(38,40) は、該基準ブランチ(38,40) の出力で基準信号を生成するための制御部(44,48) を有しており、
−  第１及び第２の測定チャネル減算器(58,60) が設けられており、前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) は前記第１及び第２の測定チャネル減算器(58,60) に夫々割当てられており、前記第１及び第２の測定チャネル減算器(58,60) は、前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) 夫々の測定ブランチ(34,36) 及び基準ブランチ(38,40) の出力での測定信号と基準信号との差信号を夫々得て、該差信号は、前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) の出力に夫々与えられており、
−  前記主減算器(24)は、前記第１及び第２の測定チャネル減算器(58,60) と前記制御ユニット(30)との間に配置されており、
−  前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) の夫々の測定ブランチ(34,36) 及び基準ブランチ(38,40) は、前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) の測定信号と基準信号との差信号が零に制御され得るように、前記制御ユニットの制御信号に基づいて制御可能であることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記第１及び第２の測定チャネルは、容量性、誘導性、抵抗性の及び／又は光学的な測定センサ素子及び基準素子を夫々備えていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記測定ブランチ(34,36) 及び基準ブランチ(38,40) は、容量性、誘導性、抵抗性の及び／又は光学的な測定センサ素子及び基準素子を夫々備えていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ。
【請求項５】
前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) は同時に又は一時的に交互に制御可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のセンサ。
【請求項６】
前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) は夫々間欠的に制御可能であり、前記測定ブランチ(34,36) 及び基準ブランチ(38,40) はプッシュプル動作で制御可能であることを特徴とする請求項２又は４に記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１及び第２の測定チャネル(12,14)と該第１及び第２の測定チャネル(12,14) の夫々の測定ブランチ(34,36) 及び基準ブランチ(38,40) との零への制御が、振幅変調によって夫々行なわれることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のセンサ。
【請求項８】
前記第１及び第２の測定チャネル減算器(58,60) は、前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) 夫々の測定ブランチ(34,36) 及び基準ブランチ(38,40) の出力の接続ノードとして夫々形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項２に従属する請求項３乃至５のいずれかに記載のセンサ。
【請求項９】
前記第１及び第２の測定チャネル減算器(58,60) 及び／又は更なる減算器は夫々信号増幅器を有していることを特徴とする請求項２又は請求項２に従属する請求項３乃至６のいずれかに記載のセンサ。
【請求項１０】
前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) の夫々の測定ブランチ(34,36) 及び基準ブランチ(38,40) の制御部は、制御信号により制御され得ることを特徴とする請求項２又は請求項２に従属する請求項３乃至７のいずれかに記載のセンサ。
【請求項１１】
前記基準ブランチは調整可能な基準素子を備えており、前記第１及び第２の測定チャネルの夫々の基準ブランチの基準素子は、制御信号により変更され得ることを特徴とする請求項２又は請求項２に従属する請求項３乃至８のいずれかに記載のセンサ。
【請求項１２】
前記第１及び第２の測定チャネル(12,14) 間の幾何学的且つ電気的な不均衡は、前記主減算器(24)の調整可能な加重によって補償され得ることを特徴とする請求項１乃至11のいずれかに記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出領域にある対象物を非接触で検出する干渉補正可能なセンサに関しており、前記対象物は、例えば、特には風防ガラスに当たる雨滴である。従って、本発明は、特に干渉補正可能な雨センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
制御処理中に補正方法の構成内で（実際の）出力信号を生成するセンサが広く知られている。
【０００３】
例えば、欧州特許第0706648 号明細書は、「ヘリオス（Halios）」という名前でも知られており、光学的センサシステム、容量性センサシステム及び誘導性センサシステムに適用され得る方法について述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第0706648 号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
RC低域通過フィルタを用いたヘリオス方法の実現
このような測定方法に基づいた容量性センサの動作モードが、図１に概略的に図示されている。ノードMODP及びノードMODNでは、振幅が変調され得る２つのプッシュプル信号が、２つの低域通過フィルタから構成された測定ブリッジに送られる。制御部が振幅変調によって残差信号を最小限にすることができるように、同期復調器は残差信号に関して増幅信号を評価する。両方のブリッジアームが同一である場合には、残差信号はノードCMで削除される。
【０００６】
このような削除がいかなる時点でも有効である場合、残差信号は零信号と呼ばれる。
【０００７】
物理的測定原理及び特定の測定方法に応じて、実現される零信号の質が更に良くなるか、又は更に悪くなる。例えば、上述された原型の、つまり光学的ヘリオス方法では、非常に質が良い（真の）零信号が達成される。測定パルスの大部分は、測定パルスの全種類（送信電流、放射され受光される光、フォトダイオードの光電流、増幅器の電圧）において測定パルスの形状、特には矩形形状を維持する。
【０００８】
基本的には図１のハーフブリッジにより、容量性に基づくヘリオス方法の実行が可能になる。しかしながら、増幅器の出力にある信号は通常、真の零信号ではなくなる。残差信号の完全な削除は、測定ブリッジが補正された状態でのみ得られる。万一測定ブリッジが誤って調整されれば、つまり、コンデンサCMESS 及びコンデンサCREFが互いに異なれば、制御部は、振幅を変更することにより、検出時間に測定ループの平衡制御を単に行うことができるだけである。
【０００９】
増幅器の出力では、図２に示されている曲線推移が生成される。全く異なる「残差信号」が、この残差信号の（線形の）増幅範囲を明確に定めており、従ってセンサの感度範囲をも明確に定めている。
【００１０】
縦方向のコンデンサ及び電荷増幅器を用いたヘリオス方法の実現
信号形状の更に優れた精度は、測定コンデンサ及び基準コンデンサをアースに応じて配置せず、代わりに「縦方向に」挿入することにより得られる。増幅器が実質的な容量性帰還を備えている場合、図３に示されている電荷増幅器が得られる。
【００１１】
方形波信号によるハーフブリッジの励起により、増幅器の出力でも方形波信号になる。制御部は、差信号を真の零信号になるように制御することが可能である。増幅段の増幅は、センサの感度が非常に良くなるように高く選択され得る。アースに対するノードCMの寄生容量が少しも役割を果たさないという事実が、実用化のために有利である。
【００１２】
EMV の改良
容量性センサ技術の測定原理は、測定対象が、測定コンデンサと測定コンデンサの電場とに夫々及ぼす影響に基づいている。結局、この容量性センサ技術は、基本的に外部からの電磁放射を受け入れる。
【００１３】
（例えば、実際のセンサ表面を拡大させて）センサ表面の感度を増加させることによって、外部からの干渉に対する感度も、一般的に同程度増加する。実用のために、この不利点を排除するか又は著しく軽減することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、特には雨センサであり、検出領域にある対象物を非接触で検出する干渉補正可能なセンサであって、
−  制御部及び出力を夫々有して、特には略同一である第１及び第２の測定チャネルと、
−  該第１及び第２の測定チャネルの夫々の出力での信号の差を出力するための出力を有する主減算器と、
−  該主減算器の出力に接続された入力と制御信号を出力するための出力とを有しており、前記主減算器の出力での信号が零に制御され得るように前記第１及び第２の測定チャネルを制御するための制御ユニットとを備えており、
−  該制御ユニットの出力での制御信号の大きさに基づいて、対象物が検出領域にあるか否かを決定可能であることを特徴とするセンサを提案する。
【００１５】
現状の技術と比較すると、本発明のセンサは、電磁干渉（EM干渉）が著しく排除されるという利点を有する。このセンサは、例えば車輌に使用するために特には容量性雨センサに適したタイプの容量性センサの概念によって以下に説明される。一般的に、センサは、容量性、誘導性又は抵抗性で、或いは光学的に作動され得る。本発明の基本的な考えは、遠距離干渉によって引き起こされる干渉信号が更に下流側に接続された主減算器で排除され得るように、幾何学的及び／又は電気的に略同一の２つのセンサ素子（すなわち、測定センサ素子及び基準センサ素子）と遠距離干渉に略同程度さらされる測定チャネルとを設けることにある。２つのセンサ素子及び／又は測定チャネルが公知の（不均衡とも呼ばれる）不釣り合いを有する場合、不釣り合いは、主減算器の（任意には調整可能な）加重によって補償されることが可能であり、このような補償は特に電磁雑音の相当な抑制を目的として行われる。
【００１６】
本発明に関して、主減算器の出力での信号が零に制御され得ると述べられているときはいつでも、これは、前記信号が少なくとも制御処理中の（ランダムな）一時点で零に制御され得ることを意味する。従って、信号がクロック周期全体に亘って零に制御されるか、又は信号がクロック周期の内の一部の期間中に零に制御されるか若しくは少なくとも１つの時点で零に制御される場合も含まれる。「差」の取得は、電圧レベル間の差と電流レベル間の差との両方に関連付けられる。従って、ここでは一般的な信号レベルの差の計算が示されている。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態によれば、
−  前記第１及び第２の測定チャネルは、測定ブランチと基準ブランチとを夫々備えており、前記測定ブランチは、該測定ブランチの出力で測定信号を生成するための制御部を有しており、前記基準ブランチは、該基準ブランチの出力で基準信号を生成するための制御部を有しており、
−  第１及び第２の測定チャネル減算器が設けられており、前記第１及び第２の測定チャネルは前記第１及び第２の測定チャネル減算器に夫々割当てられており、前記第１及び第２の測定チャネル減算器は、前記第１及び第２の測定チャネル夫々の測定ブランチ及び基準ブランチの出力での測定信号と基準信号との差信号を夫々得て、該差信号は、前記第１及び第２の測定チャネルの出力に夫々与えられており、
−  前記主減算器は、前記第１及び第２の測定チャネル減算器と前記制御ユニットとの間に配置されており、
−  前記第１及び第２の測定チャネルの夫々の測定ブランチ及び基準ブランチは、前記第１及び第２の測定チャネルの測定信号と基準信号との差信号が零に制御され得るように、前記制御ユニットの制御信号に基づいて制御可能である。
【００１８】
本発明の更なる好ましい実施形態によれば、第１及び第２の測定チャネルの両方が同時に又は経時的に交互に制御可能であるが、第１及び第２の測定チャネルは夫々間欠的に制御可能であり、測定ブランチ及び基準ブランチはプッシュプル動作で制御可能である。第１及び第２の測定チャネルと第１及び第２の測定チャネルの夫々の測定ブランチ及び基準ブランチとの零への制御が、振幅変調によって夫々行われ得る。
【００１９】
最も簡素な実施形態では、第１及び第２の測定チャネル減算器は、第１及び第２の測定チャネル夫々の測定ブランチ及び基準ブランチの出力の接続ノードとして夫々形成され得る。この場合、第１及び第２の測定チャネル減算器及び／又は更なる減算器は夫々信号増幅器を有する場合に更に利点である。
【００２０】
本発明の更に有利な実施形態によれば、制御信号により、第１及び第２の測定チャネルの夫々の測定ブランチ及び基準ブランチの制御部が制御され得る。又は、基準ブランチは、制御信号により変更され得る調整可能な基準素子を備えることが可能である。
【００２１】
本発明を、複数の実施形態により図面を参照して以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】RC低域通過フィルタを備えた公知の容量性ヘリオス測定ブリッジの回路を示す図である。
【図２】図表では垂直方向の黒線によって示された時点での検出値を用いて制御することにより、最終的に制御された状態及び最終的に制御されていない状態の図１に示された回路におけるトランスインピーダンス増幅器の出力での信号推移を示す図表である。
【図３】縦方向のコンデンサを備えた公知の容量性ヘリオス測定ブリッジの回路を示す図である。
【図４】容量性測定ブリッジのブロック図として図示された本発明のセンサの第１の実施形態を示す図である。
【図５】図４に示された回路における干渉無しで測定処理中の信号推移を示す図表である。
【図６】EM干渉のカップリングの場合の容量性測定ブリッジを示すブロック図である。
【図７】図６に示された回路における干渉が存在する間の信号推移を示す図表である。
【図８】センサネットワークの電気パラメータを測定するための制御回路を示すブロック図である。
【図９】質量に関連した容量を測定するためのセンサ／基準ネットワークを示す回路図である。
【図１０】能動型合計を用いて高入力インピーダンスの差動増幅器により容量性分圧器を測定するためのセンサネットワークを示す図である。
【図１１】ノードCM及びノードCMK での受動型合計を用いて容量性分圧器を測定するためのセンサネットワークを示す図である。
【図１２】基準ネットワーク無しの微分値センサを示すブロック図である。
【図１３】適応性センサ制御回路のRLC パラメータ値の制御を用いたセンサネットワークを示すブロック図である。
【図１４】差動増幅器の増幅率の不均等な変更による電磁干渉の抑制中に零調整が行なわれる、図１３と同様のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に図面を詳述して、本発明の複数の実施形態を説明する。センサの同一の構成部品又は要素（つまり、機能又は設計において同一の部分又は要素）は、図面において同一の参照番号が付与されている。
【００２４】
図４乃至７に、干渉補正可能なセンサ10の第１の実施形態が示されている。前記センサ10は、略同一に設計されている第１の測定チャネル12及び第２の測定チャネル14を備えている。第１の測定チャネル12は、２つのブランチ（更に以下参照）の各々に入力16を備えており、更に出力20を備えており、第２の測定チャネル14は、２つのブランチの各々に入力18を備えており、更に出力22を備えている。第１の測定チャネル12は制御部42,44 を更に備えており、第２の測定チャネル14は制御部46,48 を更に備えている。制御部42,44 及び制御部46,48 は、２つの振幅変調クロック信号（更に以下参照）を生成するために２つの入力を夫々有している。振幅値は、機能ユニット62によって測定値から得られる。第１及び第２の測定チャネル12,14 の夫々の出力20,22 は、主減算器24の入力に夫々接続されている。この主減算器24の出力26は制御ユニット30の入力28に接続されており、制御ユニット30は、ヘリオス（Halios）という名前で参照される方法から一般的に公知であるように、零調整のために第１及び第２の測定チャネル12,14 を制御すべく使用される信号の形態で実測値を制御ユニット30の出力32に与えている。
【００２５】
図４に示された実施形態では、センサ10の第１の測定チャネル12は、測定ブランチ34（以降では、第１の測定ブランチ34と呼ぶ）と基準ブランチ38（以降では、第１の基準ブランチ38と呼ぶ）とを備えており、第２の測定チャネル14は、測定ブランチ36（以降では、第２の測定ブランチ36と呼ぶ）と基準ブランチ40（以降では、第２の基準ブランチ40と呼ぶ）とを備えている。第１及び第２の測定ブランチ34,36 及び第１及び第２の基準ブランチ38,40 は制御部42,44,46,48 を夫々備えている。第１の測定ブランチ34は測定コンデンサ50(CMESS) に接続されており、第１の基準ブランチ38は基準コンデンサ52(Cref)を有している。第２の測定チャネル14の第２の測定ブランチ36は、別の測定コンデンサ54(CMESSK)を有しており、第２の測定チャネル14の第２の基準ブランチ40は別の基準コンデンサ56(Crefk) を有している。第１の測定チャネル12の第１の測定ブランチ34及び第１の基準ブランチ38は夫々出力20に接続されており、第２の測定チャネル14の第２の測定ブランチ36及び第２の基準ブランチ40は夫々出力22に接続されており、出力20は第１の測定チャネル減算器58を構成しており、出力22は第２の測定チャネル減算器60を構成している。
【００２６】
図４に図示された測定方法の発明性がある設計の機能的基本原理は、第１のセンサ素子であるコンデンサ(CMESS) に幾何学的に非常に類似している第２のセンサ素子であるコンデンサ(CMESSK)により干渉が再度取り込まれて、２つのブランチからの干渉信号が下流側に接続された差動増幅器で互いに除去されることにある。
【００２７】
干渉が無い測定の原則的な推移が図５に示されている。最初に、信号MODP及び信号MODNを用いて測定ブリッジ1 が制御される。測定ブリッジ2 はこの間非動作状態である。時点t/tN=3で、測定コンデンサCMESS 及び基準コンデンサは同一の値を有している。従って、最終的に制御された状態では、ノードMODP及びノードMODNでの変調振幅も同一の値を有しており、第１の電荷増幅器の出力（ノードLV1 ）では、電流が測定ブリッジ1 の２つのブランチによって互いに除去される。制御回路は最終的に制御された状態にある。時点t/tN=3で測定コンデンサは変化する。それにより、信号が第１の電荷増幅器（LV1 ）で生成されて同期復調器によって調整される。制御部は、制御偏差が再度零になるまで変調振幅を変更する。時点t/tN=4で、測定ブリッジ1 が非動作状態になり、測定ブリッジ2 が作動される。通常の場合、この切替は、ここに示されていない過渡現象の原因になる。制御部は、測定ブリッジ2 の作動停止状態の前の最後の動作点で測定ブリッジ2 の作動を開始すると仮定される。測定コンデンサCMESSKが測定中に変化しないので、測定ブリッジは制御された状態が維持される。
【００２８】
干渉は通常、電磁放射の形態で増幅器に結び付けられ、これはノードCM及びノードCMK で行われる。一例として、図６は、容量性インカップリングの場合を示している。正弦干渉(USTOR) の信号推移が図７に示されている。この干渉信号は、２つの電荷増幅器の出力LV1 及び出力LV2 で信号に重ね合わされる。下流側に接続された差動増幅器のコモンモード拒絶により、干渉は弱められる。しかしながら、障害に影響されずに測定が行われ得るように、有用な信号は増幅された状態で復調器に送られる。
【００２９】
（図４乃至７に示されたセンサだけでなく一般的なセンサも含めて）センサの発明性がある設計は、同期周波数及びその倍数の範囲内であっても電磁干渉を有効に抑えることができる特性を有する。EM干渉に対する両方のセンサネットワークのアンテナ効果が同一である場合、最適な動作が得られる。センサ表面が互いに幾何学的に類似しており、互いに対称的に配置されている場合、できれば大きな幾何学的な拡張部分を有しない場合に有利である。それにより、次の差動増幅器における除去が該差動増幅器のコモンモード拒絶の質で行なわれるように、干渉の強度が両方の合計ポイントで等しいことが達成される。
【００３０】
干渉を抑制するために設けられるセンサ素子(CMEESK)が、（対応する位相ずれによる）信号の回収に直接用いられ得るので、センサ表面全体が最適に利用される。
【００３１】
好ましい実施形態の説明
図８に示されたブロック図は、ランダム線形RLC ネットワークの電気パラメータを測定するためのセンサの配置を示している。基準RLC ネットワーク52,56 との比較によるセンサRLC ネットワーク素子50,54 のパラメータの変化が測定される。
【００３２】
既に述べたように、良いEMW は、妨げになる入射放射線がセンサの第１及び第２の測定ブリッジ12,14 の２つのセンサネットワークに同程度（対称的に）入ることを必要とする。
【００３３】
第１及び第２の測定ブリッジ12,14 の制御は、同時に又は経時的に順次行われ得る。図８は、同時測定のための場合を図示している。この場合、４つの変調器全てのクロック信号が測定中に有効である。一般的な場合に、２つのセンサネットワークのRLC パラメータが第１の測定ブランチ34及び第２の基準ブランチ38と第２の測定ブランチ36及び第２の基準ブランチ40とで夫々完全に一致していないとき、有用な信号の零への無効化が、ノードAMPOUT26でのみ行われており、実際に合計ポイントCM20及び合計ポイントCMK22 では行われていない。
【００３４】
図８に示された信号の「極性」により、差演算及び合計演算間の切替が可能になる。合計モードでは、２つのセンサネットワークの電気パラメータの変化が制御信号「測定値」に相互に加えられる。差演算では、２つの「センサの半分」12,14 間の差のみが記録される。特に、有用な信号が差信号として生成されて、コモンモード部分（例えば、温度作用）が抑えられる場合に、この動作モードは適している。
【００３５】
一時的に連続する測定では、図４及び５に示されているように、１つの測定チャネルのみが調整されて、他の測定チャネルの変調源が非動作状態にある。このタイプの制御では、零への無効化が、動作状態の測定チャネルの夫々の合計ポイントCM及び合計ポイントCMK で既に行われている。
【００３６】
センサ／基準ネットワークの実施例
センサ／基準ネットワークの実施例が図９乃至11に示されている。図９に示されている回路は、質量に関連した容量の測定に適している。図10に示されているネットワークは、コンデンサC(M1) 及びコンデンサC(M2) を有する容量性分圧器を測定するために使用される。評価は、能動型合計を用いて電位計増幅器によって行なわれる。図11は、容量性分圧器を評価する更なる変形例を示している。この場合、電圧のアウトカップリングは高インピーダンス抵抗器によって行なわれる。従って、合計は、ノードCM及びノードCMK で受動的に行われ得る。
【００３７】
センサネットワーク無しのセンサの変形例
センサの測定ブリッジを実現するための代替選択肢が図12に示されている。ここで図８のブロック図と比較すると、基準ネットワークと基準ネットワークを制御するための反転クロックとが存在しない。有用な信号の合計が、ノードCM及びノードCMK で受動ネットワークによっては行われず、差動増幅器の出力AMPOUTで能動的に行なわれる。
【００３８】
合計演算と差演算とで切り替えられ得る図８に示されている具現化と比較すると、目下述べられている変形例は差演算のみを可能にする。従って、制御ユニット30の出力32でのセンサの出力信号「測定値」が、２つのセンサネットワーク12,14 間の差にのみ応答する。測定されるべきパラメータが２つのセンサネットワークで同程度変化する場合には、センサはこれに応答しない。従って、ここでのセンサは全くの差値センサである。
【００３９】
本発明によれば、ノードCM及びノードCMK を介して制御回路に入る電磁干渉は、差動増幅器のコモンモード拒絶によって弱められる。
【００４０】
代替の制御方法
センサの上述された実施形態では、センサ／基準ネットワークのための調整信号の振幅が制御される。更なる選択肢は、復調器の入力で零信号補正を達成するための１又は複数のRLC ネットワーク素子のパラメータ値を制御することにある。
【００４１】
この機能的基本原理は、図13に示されているブロック図に図示されている。測定ブリッジ1,2 は連続して作動される。ブロック図では、出力信号「測定値」で作動される測定ブリッジ1 が切替スイッチのスイッチ位置に相当する。既に述べたように、２つの変調器は反転クロックによって制御される。しかしながら、振幅は両方の変調器で一定の値に維持される。この場合の制御は、センサネットワークと基準ネットワークとの相互に調整された状態が再度確立されるか、又は零信号がノードAMPOUT 26に存在するまで、基準ネットワーク内の関連した構成部分の値を調整することにより行なわれる。
【００４２】
更に、前記２つの制御タイプを互いに組み合わせることも可能である。例えば、まず、基準ネットワーク内の構成部分の値を制御することにより前調整が行われて、その後第２の段階で、変調振幅を制御することにより微調整を続けることが可能である。
【００４３】
上記の処理によって、前記前調整によって特性線の更に感度が良い領域にセンサを移動させて、その後、振幅の制御によってより高い感度限界での測定を継続することが可能になる。更なる利点は、基準ネットワークのパラメータ調整により、この動作点での測定方法の精度が増加され得ることにある。
【００４４】
EMW を改善するための調整の選択肢
電磁干渉のインカップリングがノードCM及びノードCMK で理想的な対称性をもって生じない場合、状況に応じて干渉の抑制が本出願には不十分であることが生じる場合がある。この場合、差動増幅器の正の入力及び負の入力に対して増幅率を不均等に変更することにより、干渉を零に調整することが可能である。図14は、負の入力の増幅率を正の入力に対して変更する選択肢を図示している。
【００４５】
調整は、増幅回路の他の箇所でも行われ得る。例えば、電荷増幅器の帰還コンデンサが調整可能になり、相互の離調によってセンサの外部不均整が補償され得る。
【符号の説明】
【００４６】
10  センサ
12  第１の測定チャネル
14  第２の測定チャネル
16  第１の測定チャネルの入力
18  第２の測定チャネルの入力
20  第１の測定チャネルの出力
22  第２の測定チャネルの出力
24  主減算器
26  主減算器の出力
28  制御ユニットの入力
30  制御ユニット
32  制御ユニットの出力
34  第１の測定チャネルの測定ブランチ
36  第２の測定チャネルの測定ブランチ
38  第１の測定チャネルの基準ブランチ
40  第２の測定チャネルの基準ブランチ
42  第１の測定チャネルの測定ブランチの制御部
44  第１の測定チャネルの基準ブランチの制御部
46  第２の測定チャネルの測定ブランチの制御部
48  第２の測定チャネルの基準ブランチの制御部
50  第１の測定チャネルの基準ブランチの測定コンデンサ
52  第１の測定チャネルの基準ブランチの基準コンデンサ
54  第２の測定チャネルの測定ブランチの測定コンデンサ
56  第２の測定チャネルの基準ブランチの基準コンデンサ
58  第１の測定チャネル減算器
60  第２の測定チャネル減算器
62  測定値の関数として振幅を生成するためのユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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