A microcontroller (130) uses a combination of several synchronized PWM (138) outputs to generate a low distortion sine wave by summing the PWM outputs and filtering the summed signal. The sine wave is used as guard voltage for the guard electrode (116). The unknown impedance (118) is measured by impinging the guard voltage on the sense electrode (114) by a transistor (148) connected in common base configuration and then transferring the sense current through the common base connected transistor (148) to a transimpedance amplifier made out of a second transistor (150) connected in common emitter configuration. The output voltage at the collector of the second transistor (150) is measured by an ADC (140) input of the microcontroller (130). The microcontroller (130) translates the ADC output values into the unknown impedance (118) to be measured by doing a software demodulation of the ADC output values. Additionally, in order to increase the precision of the measurement, a reference impedance (182) can be connected in parallel to the unknown impeder (118) and be used by the microcontroller (130) to eliminate gain errors of the signal sensing circuit (146).

    L'invention concerne un microcontrôleur (130) qui utilise une combinaison de plusieurs sorties MLI synchronisées (138) pour générer une onde sinusoïdale à faible distorsion en additionnant des sorties MLI et en filtrant le signal additionné. L'onde sinusoïdale est utilisée comme tension de garde pour l'électrode de garde (116). L'impédance inconnue (118) est mesurée en soumettant la tension de garde à l'électrode de détection (114) par un transistor (148) connecté en configuration de base commune puis en transférant le courant de détection à travers le transistor (148) connecté en base commune vers un amplificateur d'adaptation d'impédance constitué d'un second transistor (150) connecté en configuration d'émetteur commun. La tension de sortie au niveau du collecteur du second transistor (150) est mesurée par une entrée (140) de convertisseur analogique-numérique du microcontrôleur (130). Le microcontrôleur (130) traduit les valeurs de sortie du CAN en l'impédance inconnue (118) destinée à être mesurée en faisant une démodulation logicielle des valeurs de sortie du CAN. En outre, afin d'augmenter la précision de la mesure, une impédance de référence (182) peut être connectée en parallèle à l'élément d'impédance inconnue (118) et être utilisée par le microcontrôleur (130) pour éliminer les erreurs de gain du circuit de détection de signaux (146).


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    Title :

    LOW-COST COMPLEX IMPEDANCE MEASUREMENT CIRCUIT FOR GUARDSENSE CAPACITIVE SENSORS OPERATED IN LOADING MODE


    Additional title:

    CIRCUIT DE MESURE D'IMPÉDANCE COMPLEXE À FAIBLE COÛT POUR CAPTEURS CAPACITIFS DE DÉTECTION DE GARDE FONCTIONNANT EN MODE DE CHARGE


    Contributors:

    Publication date :

    2016-04-28


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    English


    Classification :

    IPC:    G01D MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE , Anzeigen oder Aufzeichnen in Verbindung mit Messen allgemein / B60R Fahrzeuge, Fahrzeugausstattung oder Fahrzeugteile, soweit nicht anderweitig vorgesehen , VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR / H03K PULSE TECHNIQUE , Impulstechnik





    LOW-COST, HIGH MEASUREMENT SPEED CAPACITIVE SENSING CIRCUIT FOR LOADING MODE OPERATION OF CAPACITIVE SENSORS

    LAMESCH LAURENT / JUSTINGER TOBIAS / PÜTZ MICHAEL et al. | European Patent Office | 2024

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    LOW-COST, PROTECTED CAPACITIVE SENSING CIRCUIT FOR LOADING MODE OPERATION OF CAPACITIVE SENSORS EMPLOYING HEATER MEMBERS

    LAMESCH LAURENT / JUSTINGER TOBIAS / PUETZ MICHAEL et al. | European Patent Office | 2024

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    Low-cost, protected capacitive sensing circuit for loading mode operation of capacitive sensors employing heater members

    LAMESCH LAURENT / JUSTINGER TOBIAS / PUETZ MICHAEL et al. | European Patent Office | 2024

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