СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕМКОСТНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

1. Устройство (100) для емкостного обнаружения объекта (BOD1), причем упомянутое устройство содержит:
емкостной датчик (20), имеющий воспринимающий конденсатор (СХ), образованный между по меньшей мере одним первым емкостным элементом (10а) и по меньшей мере одним вторым емкостным элементом (10b), так что присутствие упомянутого объекта (BOD1) может изменить емкость упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ),
источник (40) напряжения,
первый переключатель (S1) для связывания упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ) с упомянутым источником (40) напряжения, чтобы заряжать упомянутый воспринимающий конденсатор (СХ),
накопительный конденсатор (С2),
второй переключатель (S2) для связывания упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ) с упомянутым накопительным конденсатором (С2), чтобы передавать заряд от упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ) упомянутому накопительному конденсатору (С2) и изменять напряжение (VX) упомянутого накопительного конденсатора (С2),
по меньшей мере один блок (90) управления переключателями для управления упомянутой зарядкой и передачей заряда посредством размыкания и замыкания упомянутых переключателей (S1, S2) несколько раз таким образом, чтобы упомянутые переключатели (S1, S2) не находились в замкнутом состоянии одновременно,
блок (50, 70) контроля напряжения для контролирования напряжения (СХ) упомянутого накопительного конденсатора (С2), и
контроллер (60) для определения по меньшей мере одного значения измерения, которое зависит от скорости изменения напряжения упомянутого накопительного конденсатора (С2).
2. Устройство (100) по п.1, в котором емкость упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ) меньше или равна 1 нФ, когда упомянутый объект (BOD1) находится вдали от упомянутого датчика (20).
3. Устройство (100) по п.1 или 2, в котором емкость упомянутого накопительного конденсатора (С2) больше или равна десятикратной емкости упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ), предпочтительно больше или равна стократной емкости упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ).
k
ref
4. Устройство (100) по п.1, в котором упомянутый контроллер (60) выполнен с возможностью подсчета числа (N) последовательных циклов замыкания упомянутого второго переключателя (S2), необходимого для того, чтобы напряжение (СХ) упомянутого накопительного конденсатора (С2) достигло или превысило предварительно определенный уровень напряжения (V).
k
AVE
ref
5. Устройство (100) по п.1, в котором упомянутый контроллер (60) выполнен с возможностью подсчета числа (N) последовательных циклов замыкания упомянутого второго переключателя (S2), необходимого для того, чтобы среднее (V) нескольких измеренных значений (МР) напряжения (СХ) упомянутого накопительного конденсатора (С2) достигло или превысило предварительно определенный уровень напряжения (V).
ref
6. Устройство (100) по п.4 или 5, в котором упомянутый предварительно определенный уровень напряжения (V) выполнен с возможностью регулироваться на основании предыдущего значения измерения.
CHARGE
7. Устройство (100) по п.1, в котором упомянутое значение измерения является постоянной времени (t).
FIX
8. Устройство (100) по п.1, в котором упомянутое значение измерения является напряжением (VX) упомянутого накопительного конденсатора (С2), достигнутым после предварительно определенного периода зарядки (T).
FIX
9. Устройство (100) по п.8, в котором продолжительность упомянутого предварительно определенного периода зарядки (T) выполнена с возможностью регулироваться на основании предыдущего значения измерения.
10. Устройство (100) по п.1, в котором упомянутый контроллер (60) или дополнительный компьютер (200) выполнен с возможностью определения разности между первым значением измерения, соответствующим первому значению емкости упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ), и вторым значением измерения, соответствующим второму значению емкости упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ).
11. Устройство (100) по п.1, дополнительно содержащее второй емкостной датчик, соответствующий дополнительному воспринимающему конденсатору (CXb), так что присутствие упомянутого объекта (BOD1) может изменить емкость упомянутого дополнительного воспринимающего конденсатора (CXb), причем упомянутое устройство (100) дополнительно содержит:
первый дополнительный переключатель (S1) для связывания упомянутого дополнительного воспринимающего конденсатора (CXb) с источником (40) напряжения, чтобы заряжать упомянутый дополнительный воспринимающий конденсатор (CXb),
дополнительный накопительный конденсатор (C2b),
второй дополнительный переключатель (S2b) для связывания упомянутого дополнительного воспринимающего конденсатора (СХ) с упомянутым дополнительным накопительным конденсатором (С2), чтобы передавать заряд от упомянутого дополнительного воспринимающего конденсатора (CXb) упомянутому дополнительному накопительному конденсатору (C2b) и изменять напряжение (VXb) упомянутого дополнительного накопительного конденсатора (C2b),
по меньшей мере один блок (90) управления переключателями для управления упомянутой зарядкой и передачей заряда посредством размыкания и замыкания упомянутых дополнительных переключателей (S1b, S2b) несколько раз таким образом, чтобы упомянутые дополнительные переключатели (S1b, S2b) не находились в замкнутом состоянии одновременно,
блок (70, 80) контроля напряжения для контролирования разности между напряжением (VX) упомянутого накопительного конденсатора (СХ) и напряжением (VXb) упомянутого дополнительного накопительного конденсатора (C2b), и
a
b
контроллер (60) для определения по меньшей мере одного значения измерения, которое зависит от разности (ΔV/dt-ΔV/dt) между скоростью изменения напряжения (VX) упомянутого накопительного конденсатора (СХ) и скоростью изменения напряжения (VXb) упомянутого дополнительного накопительного конденсатора (C2b).
SW
12. Устройство (100) по п.1, в котором частота переключения (f) упомянутого второго переключателя (S2) выполнена с возможностью регулироваться на основании предыдущего измеренного значения.
13. Устройство (100) по п.1, в котором расстояние между упомянутым первым емкостным элементом (10а) и упомянутым накопительным конденсатором (С2) меньше или равно 0,5 м.
14. Способ емкостного обнаружения объекта (BOD1) с использованием емкостного датчика (20), имеющего воспринимающий конденсатор (СХ), образованный между по меньшей мере одним первым емкостным элементом (10а) и по меньшей мере одним вторым емкостным элементом (10b), так что присутствие упомянутого объекта (BOD1) может изменить величину емкости упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ), причем упомянутый способ содержит:
зарядку упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ) посредством связывания его с источником (40) напряжения, причем упомянутый источник (40) напряжения отключен от накопительного конденсатора (С2) во время упомянутой зарядки,
передачу заряда от упомянутого воспринимающего конденсатора (СХ) накопительному конденсатору (С2), причем упомянутый источник напряжения (40) отключен от упомянутого накопительного конденсатора (С2) во время упомянутой передачи заряда,
повторение упомянутой зарядки и передачи заряда несколько раз,
контроль напряжения (VX) упомянутого накопительного конденсатора (С2), и
определение по меньшей мере одного значения измерения, которое зависит от скорости изменения напряжения (VX) упомянутого накопительного конденсатора (С2).
15. Способ по п.14, в котором упомянутый воспринимающий конденсатор (20) установлен в или на полу, так что расстояние между накопительным конденсатором и поверхностью пола меньше или равно 50 мм.