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Kapazitiver Sensor zur Messung von Flüssigkeitsständen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017159D
Original Publication Date: 2000-Jan-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 1 page(s) / 14K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Manfred Bromba: AUTHOR [+4]

Abstract

Eine an zwei Elektroden angelegte Spannung erzeugt ein elektrisches Feld, welches insbesondere von Flüssigkeiten mit einer hohen Dielektrizitätszahl meßbar gestört wird. Dieser Effekt kann zur Erstellung eines besonders kostengünstigen Füllstandssensors genutzt werden, der im Vergleich zu den bekannten mechanischen Füllstandssensoren mit Schwimmern wesentlich robuster ist. Ein kapazitives Meßprinzip, das für passive Fingerabdrucksensoren eingesetzt wird, kann dabei unter anderem genutzt werden. Ein mögliches Ausführungsbeispiel eines vorschlagsgemäßen Füllstandssensors wird folgend anhand der untenstehenden Figur näher erläutert. Der Füllstandssensor (1) besteht hierbei aus einem Trägerelement (2), auf dem Leiterbahnen (3) aufgebracht sind, welche die Sensorfelder (4) mit einem Meßchip (5) verbinden. Die sich füllstandsabhängig ändernden Kapazitäten der Sensorfelder (4) werden vom Meßchip (5) ausgelesen und derart verarbeitet, daß an einem Ausgang des Meßchips Informationen über den aktuellen Füllstand abgegriffen werden können.

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Bauelemente

Kapazitiver Sensor zur Messung von Flüssigkeitsständen

Idee: Dr. Manfred Bromba, München; Paul-Werner von Basse, Wolfratshausen;

Dr. Christofer Hierold, München; Dr. Stefphan Marksteiner, München

Eine an zwei Elektroden angelegte Spannung erzeugt ein elektrisches Feld, welchesinsbesondere von Flüssigkeiten mit einer hohen Dielektrizitätszahl meßbar gestört wird.Dieser Effekt kann zur Erstellung eines besonders kostengünstigen Füllstandssensorsgenutzt werden, der im Vergleich zu den bekannten mechanischen Füllstandssensoren mitSchwimmern wesentlich robuster ist. Ein kapazitives Meßprinzip, das für passiveFingerabdrucksensoren eingesetzt wird, kann dabei unter anderem genutzt werden.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel eines vorschlagsgemäßen Füllstandssensors wird folgendanhand der untenstehenden Figur näher erläutert. Der Füllstandssensor (1) besteht hierbeiaus einem Trägerelement (2), auf dem Leiterbahnen (3) aufgebracht sind, welche dieSensorfelder (4) mit einem Meßchip (5) verbinden. Die sich füllstandsabhängig änderndenKapazitäten der Sensorfelder (4) werden vom Meßchip (5) ausgelesen und derartverarbeitet, daß an einem Ausgang des Meßchips Informationen über den aktuellenFüllstand abgegriffen werden können.

In Abhängigkeit von der Größe der eingesetzten Elektroden kann die Meßempfindlichkeitdes Füllstandssensors variiert werden. Dabei sind größere Elektroden tendentiellvorteilhafter, da sie besser gegen mögliche...