An impedance measurement circuit for determining a complex impedance of a capacitive sensor that is configured for employing at least one electric heater member (42) as an electrode to be operated in loading mode comprises: a signal generating unit (59) for providing an electric measurement signal; a signal sensing circuit (61) including current measuring means for sensing a current flowing through the at least one electric heater member (42) in response to the signal generating unit measurement signal; an electric heater member connection circuit (68) comprising a plurality of MOSFETs (40, 51, 52) for selectively electrically connecting the at least one electric heater member (42) either to the signal sensing circuit (61) for complex impedance measurement or to a DC electric power unit for heating purposes, and at least two DC bias units. At least a first and a second MOSFET (51, 52) are electrically connectable to one output port each (50, GND) of the DC electric power unit and in series with the at least one electric heater member (42), which is connectable between the first and the second MOSFETs (51, 52). At least a first protection MOSFET (40), is electrically connected in series to the first MOSFET (51) such that the intrinsic diode of the first protection MOSFET (40) is connected in reverse to the intrinsic diode of the first MOSFET (51), and is connectable in series to the at least one electric heater member (42). The at least two DC bias units are configured for providing a predefined DC voltage across the drain and source terminals of the at least first protection MOSFET (40). Further, the impedance measurement circuit includes a control and evaluation unit that is at least configured for controlling a switching status of the plurality of MOSFETs (40, 51, 52) according to a predefined sequence, and for determining a complex impedance from the determined currents with reference to a complex reference potential during predefined stages of the predefined sequence.

    La présente invention concerne un circuit de mesure d'impédance permettant de déterminer une impédance complexe d'un capteur capacitif, configuré pour faire appel à au moins un élément chauffant électrique (42) en tant qu'électrode à utiliser en mode charge, comprenant : une unité de génération de signal (59) pour fournir un signal de mesure électrique ; un circuit de détection de signal (61) comprenant un moyen de mesure de courant pour détecter un courant circulant à travers le ou les éléments chauffants électriques (42) en réponse au signal de mesure de l'unité de génération de signal ; un circuit de connexion d'éléments chauffants électriques (68) comprenant une pluralité de transistors MOSFET (40, 51, 52) pour connecter électriquement de manière sélective le ou les éléments chauffants électriques (42), soit au circuit de détection de signal (61) pour une mesure d'impédance complexe, soit à une unité d'alimentation électrique à courant continu à des fins de chauffage, et au moins deux unités de polarisation à courant continu. Au moins un premier et un second MOSFET (51, 52) peuvent être connectés électriquement à un port de sortie chacun (50, GND) de l'unité d'alimentation électrique à courant continu et en série avec le ou les éléments chauffants électriques (42), qui peuvent être connectés entre le premier et le second MOSFET (51, 52). Au moins un premier MOSFET de protection (40) est électriquement connecté en série au premier MOSFET (51) de telle sorte que la diode intrinsèque du premier MOSFET de protection (40) est connectée en inverse à la diode intrinsèque du premier MOSFET (51), et peut être connecté en série audit élément chauffant électrique (42). Lesdites unités de polarisation à courant continu sont configurées pour fournir une tension continue prédéfinie entre les bornes de drain et de source dudit premier MOSFET de protection (40). En outre, le circuit de mesure d'impédance comprend une unité de commande et d'évaluation qui est au moins configurée pour commander un état de commutation de la pluralité de transistors MOSFET (40, 51, 52) selon une séquence prédéfinie, et pour déterminer une impédance complexe à partir des courants déterminés par rapport à un potentiel de référence complexe pendant des étapes prédéfinies de la séquence prédéfinie.


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    Title :

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


    Additional title:

    CIRCUIT DE DÉTECTION CAPACITIF SÉCURISÉ ET PEU COÛTEUX POUR LE FONCTIONNEMENT EN MODE CHARGE DE CAPTEURS CAPACITIFS FAISANT APPEL À DES ÉLÉMENTS CHAUFFANTS


    Contributors:

    Publication date :

    2022-10-20


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    English


    Classification :

    IPC:    H03K PULSE TECHNIQUE , Impulstechnik / B60N SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES , Sitze besonders für Fahrzeuge ausgebildet / B60R Fahrzeuge, Fahrzeugausstattung oder Fahrzeugteile, soweit nicht anderweitig vorgesehen , VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR



    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

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    HEATER IN-CIRCUIT CAPACITIVE MEASUREMENT

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