專利名稱：：用于電容性地檢測(cè)物體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電容性地檢測(cè)物體(例如人)。
背景技術(shù)：
：可以通過確定兩個(gè)極板之間電容的改變來檢測(cè)身體或物體的存在。物體的存在使得兩個(gè)極板之間的介電常數(shù)發(fā)生改變，其進(jìn)而導(dǎo)致所述兩個(gè)極板形成的電容的改變(與該物體遠(yuǎn)離所述極板的情況相比時(shí))。例如，電容傳感器可以在例如防盜警報(bào)系統(tǒng)中用來檢測(cè)人們的移動(dòng)。電容傳感器的電容的絕對(duì)值通常非常小。耦合到傳感器和監(jiān)控電路的電磁噪聲使得難以檢測(cè)到所述電容的微小改變。已知可以通過耦合所述電容器作為RC電路的一部分，并通過確定所述RC電路的時(shí)間常數(shù)來測(cè)量電容器的電容值。電阻器和電容器串聯(lián)連接，并且通過電阻器從規(guī)定的電壓開始為該電容器充電。充電時(shí)間可以以時(shí)間常數(shù)來表征。通過測(cè)量到達(dá)預(yù)定電壓電平的時(shí)間，或通過測(cè)量預(yù)定加載時(shí)間之后的電壓來確定由電容器和電阻器形成的電路的時(shí)間常數(shù)。當(dāng)時(shí)間常數(shù)和電阻已知時(shí)，電容可以被計(jì)算出來。該方法可以用于測(cè)量電容傳感器的電容。該方法的問題在于如果測(cè)量出的電容低，則測(cè)量出的信號(hào)的能量非常低。因此，難以通過測(cè)量充電時(shí)間或預(yù)定加載時(shí)間之后獲得的電壓來得到足夠的精確性。此外，電磁輻射可以輕易干擾測(cè)量。實(shí)際上，傳感器的電容太低使得充電時(shí)間也短并且不能例如通過使用低成本的微控制器來足夠精確地測(cè)量。此外，基于該原理的測(cè)量不包括任何類型的低通濾波器，其允許混雜(aliased)的高頻噪聲出現(xiàn)在待測(cè)量信號(hào)的上方。已知可以通過把交流電壓耦合到所述電容器，以及通過確定所述電容器的阻抗來測(cè)量電容器的電容值。電容器因其阻抗阻擋了交流電流的流動(dòng)。該阻抗在頻域內(nèi)與電容成反比例。通過使用例如諸如惠斯通電橋的橋式比較電路，未知電容器的阻抗可以與已知電容器的阻抗進(jìn)行比較。該方法需要復(fù)雜的電路并因此較昂貴。已知可以通過耦合所述電容器作為調(diào)諧振蕩電路的一部分來檢測(cè)電容器的電容值中的改變。電容傳感器裝置可以包括由未知傳感器電容器和已知線圈(電感)形成的諧振電路。在傳感器電容器的電容達(dá)到規(guī)定值時(shí)，電路開始諧振且振動(dòng)幅度突然增加?？梢匀菀椎販y(cè)量電路是否在諧振。該方法極其靈敏，但僅在一定窄的電容范圍內(nèi)。在需要更寬的范圍時(shí)，該方法不可行。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種適于物體的電容性的檢測(cè)的裝置和方法。在與當(dāng)物體遠(yuǎn)離的情況相比時(shí)，物體的存在改變了電容傳感器(即，傳感器電容器)的電容。電容傳感器附近的物體的移動(dòng)改變了傳感器電容器。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種用于電容性地檢測(cè)物體的裝置，所述裝置包括-電容傳感器，具有傳感器電容器，該傳感器電容器形成于至少一個(gè)第一電容元件和至少一個(gè)第二電容元件之間，使得所述物體的存在能夠改變所述傳感器電容器的電容，_電壓源，-第一開關(guān)，將所述傳感器電容器耦合到所述電壓源，以給所述傳感器電容器充電，-振蕩回路電容器(tankc即acitor)，-第二開關(guān)，將所述傳感器電容器耦合到所述振蕩回路電容器，以把電荷從所述傳感器電容器轉(zhuǎn)移到所述振蕩回路電容器，以及改變所述振蕩回路電容器的電壓，-至少一個(gè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元，以通過打開和閉合所述開關(guān)若干次使得所述開關(guān)不同時(shí)處于閉合狀態(tài)，從而控制所述充電和電荷轉(zhuǎn)移，-電壓監(jiān)控單元，監(jiān)控所述振蕩回路電容器的電壓，以及-控制器，確定取決于所述振蕩回路電容器的電壓變化率的至少一個(gè)測(cè)量值。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種用于通過使用電容傳感器來電容性地檢測(cè)物體的方法，該電容傳感器具有傳感器電容器，該傳感器電容器形成于至少一個(gè)第一電容元件和至少一個(gè)第二電容元件之間，使得所述物體的存在能夠改變所述傳感器電容器的電容值，所述方法包括-通過將所述傳感器電容器耦合到電壓源來為所述傳感器電容器充電，其中，所述電壓源在所述充電期間從振蕩回路電容器斷開連接，-把電荷從所述傳感器電容器轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器，其中，所述電壓源在所述電荷轉(zhuǎn)移的期間從所述振蕩回路電容器斷開連接，_重復(fù)所述充電和電荷轉(zhuǎn)移若干次，-監(jiān)控所述振蕩回路電容器的電壓，以及-確定取決于所述振蕩回路電容器的電壓的變化率的至少一個(gè)測(cè)量值。根據(jù)本發(fā)明，由測(cè)量電路來確定傳感器電容器的未知電容。根據(jù)本發(fā)明，通過使用傳感器電容器把電荷從電壓源轉(zhuǎn)移到所述振蕩回路電容器若干次來對(duì)已知的振蕩回路電容器充電。充電以與傳感器電容器的電容成比例的速率增加所述振蕩回路電容器的電壓?？梢酝ㄟ^比較第一變化率和第二變化率來檢測(cè)物體的移動(dòng)，其中第一變化率更早地被測(cè)量。如果振蕩回路電容器的電壓的變化率增加，可以確定物體已經(jīng)移動(dòng)得更加靠近電容傳感器。所述電壓的變化率的改變(二階導(dǎo)數(shù))表示，物體已經(jīng)移動(dòng)到電容傳感器的附近。傳感器電容器的電壓代表低能量信號(hào)，振蕩回路電容器的電壓代表高能量信號(hào)。通過較小的傳感器電容器向較大的已知電容器轉(zhuǎn)移電荷使得可以在例如模數(shù)轉(zhuǎn)換之前把低能量信號(hào)整合(integrate)到高能量信號(hào)中。因此，測(cè)量裝置對(duì)電磁干擾的靈敏性明顯減小了。測(cè)量裝置的操作參數(shù)還可以被優(yōu)化，從而優(yōu)化分辨率、測(cè)量范圍和/或數(shù)據(jù)采集速率。還可以通過軟件調(diào)整所述操作參數(shù)。測(cè)量裝置固有地包括低通濾波器，其由較小的傳感器電容器、電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)和較5大的振蕩回路電容器形成。所述低通濾波器有效地減弱高頻干擾導(dǎo)致的噪聲。已知，可以通過使用例如100V量級(jí)或更高的危險(xiǎn)的高電壓來精確地測(cè)量小電容。歸功于本發(fā)明，可以通過使用例如24V或更小的較低的電壓來精確地測(cè)量電容的改變。對(duì)本領(lǐng)域人員來說，通過以下給出的描述和示例，以及通過所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的實(shí)施例和其益處將變得更加明顯。在以下示例中，將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1以三維視圖示出了電容接近傳感器；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電容器測(cè)量電路的示意圖；圖3示出了包括電壓比較器的電容測(cè)量裝置的電路圖；圖4示出了圖3的裝置的時(shí)序圖；圖5示出了包括模擬開關(guān)單元DG403DJ的電容測(cè)量裝置的電路圖；圖6作為示例示出了測(cè)量的輸出；圖7a作為示例示出了測(cè)量參數(shù)的可能選擇；圖7b示出了用于電容切換的截止頻率；圖8示出了包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電容測(cè)量裝置的電路圖；圖9作為示例示出了圖8的裝置的時(shí)序圖；圖10a作為示例示出了圖3的裝置的電容器電壓的時(shí)間演變；圖10b作為示例示出了圖8的裝置的電容器電壓的時(shí)間演變；圖11以三維視圖示出了電容傳感器陣列；圖12a以頂視圖示出了傳感器網(wǎng)；圖12b示出了圖12a的網(wǎng)的橫截面視圖；圖13示出了差動(dòng)電容測(cè)量裝置的電路圖；圖14a以三維視圖示出了包括三個(gè)極板的電容接近傳感器；以及圖14b以三維視圖示出了包括兩個(gè)極板的電容接近傳感器，所述傳感器布置在電學(xué)地上。所有圖都是示意性的。具體實(shí)施例方式參考圖1，電容傳感器20可以包括第一導(dǎo)電元件10a，以及第二導(dǎo)電元件10b。元件10a、10b彼此電絕緣。元件10a、10b可以具有任何形式。元件10a、10b中的一個(gè)或兩個(gè)可以是由幾個(gè)部分構(gòu)成的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。電學(xué)地和大地也可以作為導(dǎo)電元件10a或10b(見圖14b)。第一元件lOa具有連接端TO，第二元件具有連接端Tl。元件10a、10b最好是極板。極板10a、10b可以布置在電絕緣基板5之中或之上。極板10a、10b與位于所述極板10a、10b之間的介質(zhì)一起形成電容系統(tǒng)。所述電容系統(tǒng)CX具有電容值CX。為了簡(jiǎn)單，符號(hào)CX此處用于表示物理實(shí)體(電容器)以及可測(cè)的量(電容)。傳感器20附近的物體B0D1的存在改變了極板10a、10b之間的介質(zhì)的介電常數(shù)。因此，在與當(dāng)物體B0D1遠(yuǎn)離傳感器20的情況相比時(shí)，物體B0D1的存在改變了電容CX。電容CX取決于物體B0D1和傳感器20之間的距離，以及物體B0D1的材料、尺寸和形狀。因此，所述電容系統(tǒng)CX代表未知電容器。在物體B0D1遠(yuǎn)離傳感器20時(shí)，電容CX可能例如小于或等于5nF或甚至小于或等于lnF以提高空間分辨率?？赡苄枰∶娣e的極板10a、10b來保證足夠的空間分辨率。物體的介電常數(shù)通常不同于空氣的介電常數(shù)。通常，物體B0D1的存在增加了電容CX。同樣導(dǎo)電物體B0D1的存在增加了電容CX。這是因?yàn)閷?dǎo)電物體可以被理解為具有基本上無限大的介電常數(shù)。傳感器20可以包括電絕緣層(見例如圖12)，以防止極板10a、10b和物體B0Dl之間的電接觸。為了最佳的空間分辨率和信噪比，極板10a、10b的尺寸可以與待檢測(cè)物體B0D1的尺寸在同一個(gè)數(shù)量級(jí)。如果物體B0D1是例如人的腳，則極板10a的尺寸可以是在例如在方向DX和DY上的3cm到30cm的范圍內(nèi)。DX、DY和DZ是正交方向?；?可以在由方向DX和DY限定的平面內(nèi)。參考圖2，開關(guān)電容器電路是包括連接在兩個(gè)開關(guān)之間的電容器的電路，使得電容器可以交替地充電和放電。這種類型的電路起到電阻器一樣的作用。圖2示出了開關(guān)電容器電路，其包括未知傳感器電容CX、第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2、以及電壓源40。電壓源提供電壓V1。開關(guān)S1和S2以切換頻率4打開和閉合，使得開關(guān)S1、S2不同時(shí)處于閉合狀態(tài)。例如，在第二開關(guān)S2在打開(不導(dǎo)電)狀態(tài)時(shí)，第一開關(guān)可以處于閉合(導(dǎo)電)狀態(tài)，反之亦然。電壓源40提供電壓VI。開關(guān)Sl的閉合使電荷轉(zhuǎn)移至傳感器電容器CX。開關(guān)Sl的打開和開關(guān)S2的閉合使電荷從傳感器電容器CX轉(zhuǎn)移至振蕩回路電容器C2。若干次交替地打開和閉合開關(guān)Sl、S2逐步增加了振蕩回路電容器C2的電壓?？梢猿掷m(xù)進(jìn)行這種切換，直到例如在振蕩回路電容器C2上得到預(yù)定電壓。圖3示出了接近檢測(cè)裝置100，其可以包括電容接近傳感器20、開關(guān)S1、S2、S3、振蕩回路電容器C2、電壓源40、參考電壓源58、比較器50、以及控制器60。電壓源40提供電壓V1。電容傳感器20由傳感器電容器CX代表。電壓源40的第一節(jié)點(diǎn)耦合到傳感器電容器CX的第一端TO。電壓源40的第二節(jié)點(diǎn)通過開關(guān)S1耦合到傳感器電容器CX的第二端T1。因此，傳感器電容器CX可以被充電至電源40的電壓V1。端TO還可以連接到地GND，例如，至大地。然而，這不總是必須的。首先，振蕩回路電容器C2可以通過閉合開關(guān)S3被放電。開關(guān)S3隨后被打開并保持于打開狀態(tài)。在開關(guān)S2處于打開狀態(tài)時(shí)，現(xiàn)在通過閉合開關(guān)Sl對(duì)傳感器電容器CX進(jìn)行充電。然后，開關(guān)Sl被打開以及電荷通過閉合開關(guān)S2從傳感器電容器CX轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器C2。轉(zhuǎn)移的電荷少量增加了振蕩回路電容器上的電壓VX。振蕩回路電容器C2的電容可以例如大于或等于傳感器電容器CX的最小電容值的10倍，優(yōu)選地大于或等于所述傳感器電容器CX的電容值的100倍。通過連續(xù)若干次地閉合和打開開關(guān)Sl和S2來增加振蕩回路電容器的電壓VX，直到電壓VX到達(dá)或超過由參考電壓源58提供的參考電壓Vref。電壓VX和Vref可以耦合到比較器50的輸入51、52。比較器50的輸出53可以耦合到控制器60的輸入61?？刂破?0可以被配置為通過在比較器輸出53的狀態(tài)改變時(shí)閉合開關(guān)S3來給振蕩回路電容器C2放電?？刂破?0可以被配置為通過在從比較器輸出53的狀態(tài)改變開始的預(yù)定時(shí)間之后閉合開關(guān)S3來給振蕩回路電容器C2放電?？梢酝ㄟ^至少一個(gè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元90來控制開關(guān)Sl、S2、S3，該至少一個(gè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元90可以是分離的部件或集成在控制器60中?？刂破?0可以被配置為對(duì)電荷轉(zhuǎn)移循環(huán)的數(shù)量Nk計(jì)數(shù)，S卩，改變比較器輸出的狀態(tài)所需要的開關(guān)S2的閉合次數(shù)?？刂破?0可以被配置為通過端62、201把數(shù)量Nk發(fā)送到外部數(shù)據(jù)處理裝置200。數(shù)量Nk或取決于所述計(jì)數(shù)的數(shù)量Nk的其它信息代表了測(cè)量結(jié)果。所述其它信息可以是例如時(shí)間常數(shù)，振蕩回路電容器電壓CX達(dá)到預(yù)定電壓所需的時(shí)間段Tk，在預(yù)定時(shí)間段Tm之后達(dá)到的振蕩回路電容器C2的電壓VX，傳感器電容器CX的絕對(duì)值，在與其在先值比較時(shí)傳感器電容器CX的電容的變化，或在與其在先測(cè)量值比較時(shí)傳感器電容器CX的電容的相對(duì)改變(例如，+1%)。接近檢測(cè)裝置100的數(shù)據(jù)采集速率表示每個(gè)單位時(shí)間測(cè)量的獨(dú)立電容值CX的數(shù)量。切換頻率表示每個(gè)單位時(shí)間第二開關(guān)S2的閉合循環(huán)的數(shù)量。切換頻率可以比數(shù)據(jù)采集速率高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。參考電壓Vref可以低于或等于電壓源40的電壓V1的30%，以提供計(jì)數(shù)數(shù)量Nk和電容值CX之間的基本上的線性關(guān)系。參考電壓源58可以包括例如由電阻器R1和R2形成的分壓器。分壓器的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果基本上獨(dú)立于絕對(duì)電壓V1。而且，可以使用基于例如齊納二極管的參考電壓源。數(shù)據(jù)處理裝置200可以是例如監(jiān)視系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。未知傳感器電容CX的絕對(duì)值可以由裝置100來確定?？梢曰谡袷幓芈冯娙軨2的已知值、已知切換頻率、和振蕩回路電容器C2的電壓VX與電壓源40的電壓V1之間的已知比率來計(jì)算傳感器電容的絕對(duì)值CX。在考慮到開關(guān)Sl和S2的阻抗(電阻率和電容)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)更加精確的計(jì)算。可以通過校準(zhǔn)使通過計(jì)算確定的電容值CX更加精確，例如，通過將已知電容器耦合到端TO和Tl來確定校準(zhǔn)系數(shù)。然而，很多情況下不需要確定傳感器電容CX的絕對(duì)值。裝置100可以被配置為檢測(cè)傳感器電容CX中的改變。該改變可以被確定為相對(duì)改變，例如，在與在先的測(cè)量值相比時(shí)有1%的增加。切換頻率和/或電容C2可以是可調(diào)節(jié)的，以優(yōu)化數(shù)據(jù)采集速率、精確度和/或分辨率。例如，控制器60可以被配置為基于在先的測(cè)量值進(jìn)行所述調(diào)節(jié)。可以通過軟件調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)采集速率、精確度和/或分辨率?？梢岳缤ㄟ^由其他的開關(guān)并聯(lián)耦合其它的電容器來調(diào)節(jié)電容C2。圖4示出了圖3的裝置的時(shí)序圖。從頂部開始的第一條、第二條、第三條以及第五條曲線分別示出了開關(guān)S1、S2、S3和比較器輸出的邏輯狀態(tài)。從頂部開始的第四條曲線示出了振蕩回路電容器的電壓VX的時(shí)間演變。開關(guān)S3在時(shí)間t4,k—工閉合，以給振蕩回路電容器C2放電。開關(guān)S3可以保持閉合預(yù)定時(shí)間，以保證振蕩回路電容器C2放電至足夠的程度。t表示時(shí)間。k是表示當(dāng)前測(cè)量結(jié)果的指數(shù)的整數(shù)。邏輯狀態(tài)O表示打開的開關(guān)，以及邏輯狀態(tài)1表示閉合的開關(guān)。在振蕩回路電容器C2的放電期間，開關(guān)S1、S2中的至少一個(gè)應(yīng)當(dāng)被打開。開關(guān)S3在時(shí)間tu打開，以及通過閉合開關(guān)Sl對(duì)傳感器電容器CX進(jìn)行充電。S2保持在打開狀態(tài)。開關(guān)Sl在時(shí)間t2,k打開以及開關(guān)S2被閉合以把電荷從傳感器電容器CX轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器C2。開關(guān)SI和S2交替地打開和閉合若干次，直到振蕩回路電容器的電壓VX到達(dá)或超過參考電壓Vref。振蕩回路電容器的電壓VX在時(shí)間t^變?yōu)榈扔趨⒖茧妷篤ref。開關(guān)S3在時(shí)間t4,k閉合，以再次給振蕩回路電容器C2放電。時(shí)間t2,k和t3,k之間的時(shí)間段Tk與計(jì)數(shù)數(shù)量Nk(S卩，達(dá)到參考電壓電平VMf所需的開關(guān)S1和S2的連續(xù)打開和閉合循環(huán)的數(shù)量)成比例。時(shí)間段Tk的長(zhǎng)度，或相應(yīng)的計(jì)數(shù)數(shù)量Nk代表測(cè)量結(jié)果。在時(shí)間再次開始通過使用開關(guān)SI和S2的新的充電和電荷轉(zhuǎn)移序列，以確定下一個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)量Nk+1和/或下一個(gè)時(shí)間段Tk+1。圖5示出了通過使用微控制器IC1和模擬半導(dǎo)體開關(guān)單元IC2A(DG403DJ)實(shí)現(xiàn)的裝置。開關(guān)單元被耦合于開關(guān)單元的輸入15的方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率可以是例如，500kHz。開關(guān)單元包括被配置為將第一開關(guān)設(shè)置為與第二開關(guān)不同狀態(tài)的內(nèi)部反相器。第一開關(guān)在開關(guān)單元的端3(D2)和端4(S2)之間。第二開關(guān)在開關(guān)單元的端l(Dl)和端16(Sl)之間。傳感器電容器CX1通過第一開關(guān)充電到電壓VCC。然后，電荷被轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器C1。傳感器電容器CX1的電容可以是例如200pF的量級(jí)。振蕩回路電容器Cl的電容可以是例如470nF。12(VL)表示電壓源的端。GND表示地。"MEGA8-MI"是微控制器的商標(biāo)。微控制器具有由數(shù)字1-32標(biāo)記的端。PC6(RESET)、AGND、AREF、AVCC、PB6(XTAL1/T0SC1)、PB7(XTAL2/T0SC2)、GND、GND、VCC、VCC、PCO(ADCO)、PC1(ADC1)、PC3(ADC3)、PC4(ADC4/SDA)、PC5(ADC5/SCL)、ADC6、ADC7、PDO(RXD)、PD1(TXD)、PD2(INT0)、PD3(INT1)、PD4(XCK/T0)、PD5(Tl)、PD6(AINO)、PD7(AIN1)、PBO(ICP)、PB1(0C1A)、PB2(SS/0C1B)、PB3(M0SI/0C2)、PB4(MISO)、和PB5(SCK)是表示端1-32的功能的符號(hào)。驅(qū)動(dòng)電壓由微控制器的端14提供，以及振蕩回路電容器的電壓由微控制器的端24監(jiān)控。用于微控制器的端的標(biāo)號(hào)不應(yīng)當(dāng)與用于如圖1，11，12a，12b，14a和14b中所示的裝置的其它部分的標(biāo)號(hào)混淆。圖6以示例方式示出了在物體B0D1位于距離電容傳感器20不同距離時(shí)所確定的計(jì)數(shù)數(shù)量值Nk的時(shí)間演變。在物體遠(yuǎn)離傳感器時(shí)檢測(cè)到最低值。該值以取樣頻率19.52Hz被測(cè)量。所確定的值的最小指數(shù)值k為9670，最大為933991。參考圖7a，線A、B、C、D和E表示，在期望將12位分辨率用于測(cè)量時(shí)，在給定切換頻率fsw上的采樣頻率f和振蕩回路電容器C2的適合電容值之間的可能關(guān)系。例如，在切換頻率為500kHz以及微控制器60的時(shí)鐘頻率為8MHz時(shí)，用于振蕩回路電容器C2的適合值可以是例如470nF?？梢砸晕⒖刂破?0的時(shí)鐘頻率檢查(采樣)比較器輸出的狀態(tài)或A/D轉(zhuǎn)換器輸出的狀態(tài)。更大的振蕩回路電容器C2可以被選擇用于更高的切換頻率fsw，因?yàn)樵诟叩那袚Q頻率上，每個(gè)單位時(shí)間轉(zhuǎn)移的電荷也更大。采樣頻率還可以等于切換頻率。在這種情況下，精確度受到切換頻率的限制。在切換頻率為例如500kHz且分辨率為12位時(shí)，可以達(dá)到大約等于120Hz(=500kHz/212)的采樣頻率(數(shù)據(jù)采集速率)。檢查比較器輸出的速率(采樣頻率)還可以比切換頻率更高。電荷不是無限快地從傳感器電容器CX轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器C2。通過使用高于切換頻率的采樣頻率，在電荷已經(jīng)從傳感器電容器CX完全轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器時(shí)，可以得到更詳細(xì)的信息。因此，可以進(jìn)一步提高精確度。采樣頻率可以是例如高于或等于切換頻率的兩倍。采樣頻率可以是例如切換頻率的整數(shù)倍。開關(guān)電容器CX和振蕩回路電容器C2—起形成能夠抑制噪聲的低通濾波器。參考圖7b，線A，B，C，D和E表示振蕩回路電容器C2的電容和所述低通濾波器的截止頻率f。之間的關(guān)系。為了有效的噪聲抑制，選擇低的截止頻率f。是有利的。然而，截止頻率f。還為數(shù)據(jù)采集速率設(shè)置了上限(每個(gè)單位時(shí)間可以被測(cè)量的獨(dú)立電容值CX的數(shù)量)。因此不能選擇截止頻率f。。例如，在切換頻率為500MHz且C2=470nF時(shí)，截止頻率fe約為lOOHz。圖8示出了接近檢測(cè)裝置100，其可以包括電容傳感器20、開關(guān)S1、S2、S3、振蕩回路電容器C2、電壓源40、參考電壓源58、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器70和控制器60。電壓源40提供電壓V1。電容接近傳感器20通過未知傳感器電容CX來表示。電壓源40的第一節(jié)點(diǎn)耦合到傳感器電容器CX的第一端TO。電壓源40的第二節(jié)點(diǎn)通過開關(guān)SI耦合到傳感器電容器CX的第二端Tl。因此，傳感器電容器CX可以基本上被充電到電壓源40的電壓Vl。端TO還可以連接到地GND。然而，這并非總是必須的。首先，可以通過閉合開關(guān)S3對(duì)振蕩回路電容器C2進(jìn)行放電。然后，開關(guān)S3被打開并保持為打開狀態(tài)。通過閉合開關(guān)SI而開關(guān)S2處于打開狀態(tài)來對(duì)傳感器電容器CX進(jìn)行充電。然后，開關(guān)SI打開，通過閉合開關(guān)S2把電荷從傳感器電容器CX轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器C2。所轉(zhuǎn)移的電荷少量增加振蕩回路電容器上的電壓VX。通過例如在預(yù)定時(shí)間段T^期間，連續(xù)若干次閉合和打開開關(guān)S1和S2來增加振蕩回路電容器的電壓VX(圖9)。可替換地，可以通過連續(xù)若干次閉合和打開開關(guān)SI和S2來增加振蕩回路電容器的電壓VX，直到電壓VX達(dá)到或超過預(yù)定電壓電平Vref。電壓VX可以耦合到A/D轉(zhuǎn)換器70的輸入71。A/D轉(zhuǎn)換器70的輸出可以耦合到控制器60的輸入61。開關(guān)Sl，S2，S3可以被至少一個(gè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元90控制，其可以是分離的部件或集成在控制器60中。驅(qū)動(dòng)單元90可以被布置為通過在預(yù)定時(shí)間段TFIX之后閉合開關(guān)S3來給振蕩回路電容器C2放電?？商鎿Q地，驅(qū)動(dòng)單元90可以被布置為通過在電壓VX達(dá)到或超過預(yù)定電壓電平Vref時(shí)閉合開關(guān)S3來給振蕩回路電容器C2放電。控制器60可以被布置為對(duì)電荷轉(zhuǎn)移循環(huán)的數(shù)量Nk計(jì)數(shù)，S卩，改變比較器輸出的狀態(tài)所需的開關(guān)S2的閉合次數(shù)。控制器60可以被布置為通過端62，201發(fā)送計(jì)數(shù)的數(shù)量Nk到外部數(shù)據(jù)處理裝置200。計(jì)數(shù)數(shù)量Nk，或取決于所述計(jì)數(shù)數(shù)量的其它信息代表測(cè)量結(jié)果?？商鎿Q地或附加地，控制器60可以被布置為確定振蕩回路電容器C2充電期間的電壓VX的變化率。控制器60可以被布置為根據(jù)電壓VX的變化率來確定進(jìn)一步的信息。時(shí)間段TFIX可以被布置為足夠短，從而提供計(jì)數(shù)數(shù)量Nk和電容值CX之間大體上的線性關(guān)系。參考電壓Vref可以被布置為足夠低，從而提供計(jì)數(shù)數(shù)量和電容值CX之間大體上的線性關(guān)系。Vref可以是例如低于或等于電壓源40的電壓V1的30%。A/D轉(zhuǎn)換器70的數(shù)據(jù)采集率可以高于或等于第二開關(guān)S2的切換頻率，以為每個(gè)電荷轉(zhuǎn)移步驟記錄電壓值VX，以及為數(shù)字信號(hào)處理捕獲最大數(shù)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)。然而，A/D轉(zhuǎn)換器70的采集率還可以更低，以簡(jiǎn)化和加速數(shù)字信號(hào)處理?？梢栽贏/D轉(zhuǎn)換器70的輸入71之前耦合模擬低通濾波器以進(jìn)一步減少噪聲。圖9示出了圖8的裝置的時(shí)序圖。從頂部開始的第一條、第二條和第三條曲線分別示出了開關(guān)S1、S2和S3的狀態(tài)。第四條曲線示出了振蕩回路電容器C2的電壓VX的時(shí)間演變。開關(guān)S3在時(shí)間^,k—工時(shí)閉合，以給振蕩回路電容器C2放電。開關(guān)S3可以保持閉合一段預(yù)定時(shí)間，以保證振蕩回路電容器C2放電到足夠程度。邏輯狀態(tài)0表示打開的開關(guān)，邏輯狀態(tài)1表示閉合的開關(guān)。開關(guān)Sl、S2中的至少一個(gè)應(yīng)當(dāng)在振蕩回路電容器C2放電期間打開。開關(guān)S3在時(shí)間tu打開，并且通過閉合開關(guān)Sl對(duì)傳感器電容器CX充電。S2在打開狀態(tài)。在時(shí)間t2,k打開開關(guān)Sl并且閉合開關(guān)S2以把電荷從傳感器電容器CX轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器C2。開關(guān)Sl和S2交替地打開和閉合若干次，直到從時(shí)間t2,k開始已經(jīng)經(jīng)過了固定時(shí)間段1V『在時(shí)間段Tm結(jié)尾，g卩，在時(shí)間t^，可以記錄振蕩回路電容器C2的電壓VX的最終值Vk。最終值Vk代表具有指數(shù)k的測(cè)量值。傳感器電容CX現(xiàn)在與最終值Vk近乎成反比例。開關(guān)S3在時(shí)間t4,k閉合，以再次給振蕩回路電容器C2放電。在時(shí)間通過使用開關(guān)Sl和S2再次開始新的充電和電荷轉(zhuǎn)移序列，以確定下一個(gè)最終電壓值Vk+1，即，確定新的測(cè)量值。控制器60還可以被布置為在振蕩回路電容器C2充電期間確定電壓VX的變化，來代替確定最終電壓Vk?？刂破?0還可以被布置為在振蕩回路電容器C2充電期間確定電壓VX的變化率，或取決于所述變化率的一些其它參數(shù)。參考圖10a，振蕩回路電容器的電壓VX可以具有噪聲Sv。電磁噪聲可以例如，最初耦合到傳感器20的極板10a，10b以及耦合到傳感器20的導(dǎo)線。通常，最出名的噪聲分量為由于電力網(wǎng)絡(luò)的交流干線電壓引起的50Hz(在歐洲)及其諧波(在美國為60Hz)。傳感器20的噪聲，即，傳感器電容器CX的電壓的噪聲在電荷從傳感器電容器CX轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器時(shí)明顯減少，因?yàn)殚_關(guān)S2和振蕩回路電容器C2的組合起到低通濾波器的作用。然而，傳感器電容器CX的一部分噪聲仍然延續(xù)到振蕩回路電容器C2的電壓VX。噪聲還可以被直接耦合到裝置100的測(cè)量電路。而且，在比較器的輸入處的參考電壓電平Vref也可以具有相當(dāng)大的噪聲。通過檢測(cè)何時(shí)電壓VX達(dá)到或超過參考電壓電平Vref來確定時(shí)間段Tk的長(zhǎng)度和/或計(jì)數(shù)數(shù)量Nk。換句話說，可以通過確定VX的電壓曲線與參考電壓電平Vref接觸或相交的點(diǎn)CP1來測(cè)量時(shí)間段Tk的長(zhǎng)度和/或計(jì)數(shù)數(shù)量Nk。噪聲造成確定振蕩回路電容器C2的電壓VX中的不確定性，并且由此導(dǎo)致所確定的時(shí)間段Tk的長(zhǎng)度中的偏差A(yù)p禾P/或計(jì)數(shù)數(shù)量Nk的值中的偏差。如果考慮到若干個(gè)電壓值，而不是A/D轉(zhuǎn)換器70提供的單個(gè)電壓值，則噪聲的影響可以被減小。參考圖10b，，可以根據(jù)兩個(gè)或更多進(jìn)一步的電壓值MP對(duì)在^,k通過零電壓的線LIN1進(jìn)行擬合。因此，交叉點(diǎn)CP1的位置可以是內(nèi)插的或外推的。CP1是線LIN1和參考電壓電平Vref的交叉點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)在時(shí)間段TFIX內(nèi)測(cè)量的基本上所有電壓值MP來擬合線LIN1，以提高測(cè)量準(zhǔn)確度。例如，最小二乘法擬合可以用于確定線LIN1的斜率。線LINl的斜率接近振蕩回路電容器C2的電壓VX的時(shí)間導(dǎo)數(shù)，S卩，變化率。時(shí)間段T^的長(zhǎng)度可以固定，其基本上短于實(shí)際達(dá)到參考電壓電平Vref所需的時(shí)間段Tk。因此，通過外推可以確定交叉點(diǎn)CPl、時(shí)間段Tk和計(jì)數(shù)數(shù)量Nk。所以，與沒有外推相比，可以以更高速率確定傳感器20的電容CX?？刂破?0還可以被配置為執(zhí)行擬合和外推所需的信號(hào)處理操作。電壓VX和時(shí)間之間的關(guān)系不是完全線性的。而且，可以根據(jù)測(cè)量點(diǎn)MP進(jìn)行指數(shù)曲線的擬合而不是線LIN1。代替擬合和外推，控制器60還可以被配置為確定振蕩回路電容器電壓VX的至少兩個(gè)電壓值MP的平均值V皿何時(shí)超過預(yù)定參考電壓Vref。參考電壓電平Vref還可以被適應(yīng)地調(diào)節(jié)，以保證足夠的分辨率和/或足夠的采樣率。控制器60或計(jì)算機(jī)200基于在先的測(cè)量循環(huán)提供的測(cè)量值來進(jìn)行所述調(diào)節(jié)?？刂破?0還可以被配置為基于第一組點(diǎn)MP的第一平均值和第二組點(diǎn)MP的第二平均值之間的差來確定振蕩回路電壓VX的變化率。參考圖ll，傳感器陣列20可以包括極板10a、10b、10c和10d的陣列，以檢測(cè)物體B0D1的位置。每個(gè)極板10a、10b、10c、10d可以通過導(dǎo)體lla、llb、llc、lld連接到多路復(fù)用器30。多路復(fù)用器30可以被配置為將每個(gè)極板10a、10b、10c、10d順序地耦合到端Tl。一個(gè)或多個(gè)相鄰極板可以分別被順序地耦合到另一端TO。例如，在極板10c耦合到端Tl時(shí)，相鄰的極板lib可以耦合到端Tl，以建立由極板10b和10c形成的電容傳感器CX。多路復(fù)用器30的端TO和Tl可以耦合到如圖3和圖8中所示的測(cè)量電路。多路復(fù)用器30還可以進(jìn)一步被配置為與控制器60和/或數(shù)據(jù)處理器200通信，以將測(cè)量信號(hào)與當(dāng)前啟動(dòng)的傳感器的極板位置相關(guān)聯(lián)，即，指示物體B0D1的位置。圖12a示出了傳感器網(wǎng)W，其用于監(jiān)控導(dǎo)電物體，例如，人體的移動(dòng)和位置。例如，可以使用網(wǎng)W來監(jiān)控老年人和殘疾人?？赡艿膽?yīng)用還包括但不限于監(jiān)控監(jiān)獄和牢房、家庭和工業(yè)自動(dòng)化、車輛安全氣袋系統(tǒng)和其它傳感應(yīng)用。傳感器網(wǎng)W包括連續(xù)導(dǎo)電區(qū)域1。導(dǎo)體2將導(dǎo)電區(qū)域1連接到輸出3。輸出3配置有連接器。并聯(lián)導(dǎo)體2線性延伸并與網(wǎng)W的縱向LD形成角度a。所述網(wǎng)W中的一塊可以用作地板傳感器。傳感器陣列20可以是從縱向網(wǎng)W上切下的一塊。網(wǎng)W可以包括多個(gè)極板l，每個(gè)都具有導(dǎo)體2。若干極板1的導(dǎo)體2可以被配置為延伸至在網(wǎng)W的切割末端處的連接區(qū)域3。因此，很容易將測(cè)量電路或伸長(zhǎng)電線附接到傳感器20，例如，通過使用壓接(crimp)連接器。未切割網(wǎng)W的導(dǎo)體和極板可以周期性地布置在基板5上，使得可以通過從網(wǎng)W上切割來形成傳感器陣列20。在圖12a的情況下，傳感器陣列20可以包括5個(gè)或更少的極板l，其中，所述極板的導(dǎo)體2延伸至傳感器20的末端處的連接區(qū)域3。圖12b示出了傳感器網(wǎng)W(圖12a中A_A部分)的橫截面視圖。傳感器產(chǎn)品包括基板5，形成了在基板5的表面上形成的傳感器元件的導(dǎo)電區(qū)域1，以及將傳感器元件連接到輸出3的導(dǎo)體2。導(dǎo)電區(qū)域1可以例如由蝕刻銅組成。極板1和導(dǎo)體2被布置在電絕緣基板5上。極板1和導(dǎo)體2可以被保護(hù)層4覆蓋，以防止磨損以及與物體B0D1的電接觸。傳感器20還可以被實(shí)施為沒有保護(hù)層4。傳感器20還可以被實(shí)施為上下顛倒的。導(dǎo)體2和極板1可以在基板5的不同側(cè)上。傳感器20可以包括進(jìn)一步的保護(hù)層和/或電絕緣層。導(dǎo)電區(qū)域和導(dǎo)體可以從金屬箔上沖切(die-cut)下來，并且他們可以層壓在兩個(gè)基板之間，即，在兩個(gè)疊加的網(wǎng)之間。導(dǎo)電區(qū)域及其導(dǎo)體可以位于一層中，并且可選的RF回路及其導(dǎo)體可以位于另一層中。原則上，在相同的產(chǎn)品中可以使用不同技術(shù)，例如，蝕刻、印刷或沖切。例如，導(dǎo)電區(qū)域可以從金屬箔上沖切下來，但其導(dǎo)體可以被蝕刻。導(dǎo)電區(qū)域及其導(dǎo)體可以通過通孔彼此連接。根據(jù)本發(fā)明的裝置100可以用于，例如，監(jiān)控在私人房屋、銀行或工廠中的人的存在和/或移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警系統(tǒng)。傳感器20的網(wǎng)絡(luò)可以用于監(jiān)控百貨公司中人的存在和/或移動(dòng)，以例如優(yōu)化貨架的安排。傳感器可以被用于例如醫(yī)院中或老人的家中，以檢測(cè)病人活動(dòng)和其生命機(jī)能。傳感器可以用于牢房中以監(jiān)控禁地。傳感器可以用于檢測(cè)其它大的導(dǎo)電體的移動(dòng)，例如，輪椅和鋁梯。傳感器可以用于檢測(cè)動(dòng)物的移動(dòng)。傳感器20可以安裝在例如地板結(jié)構(gòu)之中或之上。測(cè)量電路可以靠近傳感器20以減少噪聲。傳感器20的第一極板10a和振蕩回路電容器C2之間的距離可以例如小于或等于O.5米。第一極板10a的寬度可以例如大于或等于將第一極板10a連接到測(cè)量電路的導(dǎo)體2的寬度的10倍。整個(gè)接近檢測(cè)裝置100可以被安裝在例如地板結(jié)構(gòu)之中或之上，以最小化傳感器20和振蕩回路電容器C2之間的距離。例如，振蕩回路電容器C2和地板的上表面之間的距離可以小于或等于50毫米。從電容傳感器C2的兩個(gè)極板10a，10b到振蕩回路電容器C2的距離可以小于或等于0.5米，以減少噪聲。參考圖13，兩個(gè)電容傳感器可以耦合到差動(dòng)測(cè)量電路，以減少噪聲的影響。在某些情況下，電磁噪聲可能以基本相似的方式耦合到相鄰的電容傳感器。因此，所引起的共模噪聲可以通過差動(dòng)測(cè)量被有效消除，其中，傳感器附近的物體B0D1的移動(dòng)可能導(dǎo)致兩個(gè)傳感器的電容的不同。接近檢測(cè)裝置lOO可以包括由第一傳感器電容CXa代表的第一電容傳感器，以及由第二傳感器電容CXb代表的第二電容傳感器。裝置IOO可以包括用于確定第一傳感器電容CXa的第一子單元，所述第一子單元包括開關(guān)Sla，S2a，S3a，以及第一振蕩回路電容器C2a。裝置lOO可以包括用于確定第二傳感器電容CXb的第二子單元，所述第二子單元包括開關(guān)Slb，S2b，S3b，和第二振蕩回路電容器C2b。此外，裝置100可以包括電壓源40、差動(dòng)放大器80、A/D轉(zhuǎn)換器70和控制器60。首先，開關(guān)S3a，S3b可以被配置為給振蕩回路電容器C2a，C2b放電。然后，如在圖8的上下文中所述，可以通過開關(guān)Sla，S2a，以及通過第一傳感器電容器CXa對(duì)第一振蕩回路電容器C2a充電。如在圖8的上下文中所述，可以通過開關(guān)Sla，S2a以及通過第二傳感器電容器CX2來基本上同時(shí)對(duì)第二振蕩回路電容器C2b充電。因此，第一振蕩回路電容器C2a的電壓VXa增加，并且第二振蕩回路電容器C2b的電壓VXb也增加了。假設(shè)與由傳感器電容CXb代表的第二傳感器相比，物體BODl更靠近由傳感器電容CXa代表的第一傳感器，則與第二傳感器的情況相比，第一傳感器更有效地把電荷轉(zhuǎn)移到第一振蕩回路電容器C2a。因此，與第二振蕩回路電容器C2b的電壓VXb相比，第一振蕩回路電容器C2a的電壓VXa以更高的速率增加。第一振蕩回路電容器CXa可以耦合到差動(dòng)放大器80的非反相輸入81。第二振蕩回路電容器CXb可以耦合到差動(dòng)放大器80的非反相輸入82。因此，差動(dòng)放大器80可以被配置為放大電壓VXa和VXb之間的差VXa-VXb。差動(dòng)放大器80的輸出83可以耦合到A/D轉(zhuǎn)換器70的輸入71。A/D轉(zhuǎn)換器的輸出73可以耦合到控制器60的輸入61。電壓源40的第一節(jié)點(diǎn)耦合到傳感器電容器CXa的第一端TO。電壓源40的第二節(jié)點(diǎn)通過開關(guān)Sla耦合到第一傳感器電容器CXa的端Tla。因此，傳感器電容器CXa可以基本上被充電到電壓源40的電壓VI。電壓源40的第一節(jié)點(diǎn)耦合到傳感器電容器CXb的第一端TO。電壓源40的第二節(jié)點(diǎn)通過開關(guān)Slb耦合到第二傳感器電容器CXb的端Tlb。因此，傳感器電容器CXb可以被基本上充電到電壓源40的電壓VI。端TO也可以連接到地GND。然而，這不總是必須的。如圖8中的情況，開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元90可以被配置為控制開關(guān)。控制器60可以通過端62，201與數(shù)據(jù)處理器200通信。電壓源40提供電壓V1?？梢酝ㄟ^閉合開關(guān)S3a，S3b來對(duì)振蕩回路電容器C2a，C2b放電。然后，開關(guān)S3a，S3b被打開并保持在打開狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S2a處于打開狀態(tài)時(shí)，通過閉合開關(guān)Sla來對(duì)傳感器電容器CXa充電。當(dāng)開關(guān)S2b處于打開狀態(tài)時(shí)，通過閉合開關(guān)Slb來對(duì)傳感器電容器CXb充電。然后，開關(guān)Sla，Slb打開，通過閉合開關(guān)S2a，S2b，電荷從傳感器電容器CXa，CXb轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器C2a，C2b。所轉(zhuǎn)移的電荷增加了振蕩回路電容器上的電壓VXa，VXb。14通過連續(xù)地閉合和打開開關(guān)Sla，Slb，S2a，S2b若干次來增加振蕩回路電容器的電壓VXa，VXb。電壓VXa可以以AV乂dt的速率上升。電壓VXb可以以AVb/dt的速率上升。電壓VXa，VXb以不同的速率增加，因?yàn)榭梢岳缤诙鞲衅飨啾?，物體B0D1更靠近第一傳感器。上升速率之間的差A(yù)V乂dt-AVb/dt代表測(cè)量值，其可以從A/D轉(zhuǎn)換器70的輸出來確定和/或計(jì)算。正的差可以表示物體B0D1更靠近第一傳感器CXa，負(fù)的差可以表示物體更靠近第二傳感器CXb。如果兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器基本上同時(shí)被使用，則可以省略差動(dòng)放大器80(圖13中未示出)。圖14a或14b示出了適于與圖13中的裝置100—起使用的傳感器陣列20。參考圖14a，傳感器陣列20可以包括布置在基板5上的第一極板10a、第二極板10b和第三極板10c。第一極板10a連接到端Tla，第二極板可以連接到端T0，并且第三極板可以連接到端Tlb。第一極板10a和第二極板10b可以一起形成由傳感器電容CXa代表的第一電容接近傳感器。第二極板10b和第三極板10c可以一起形成由傳感器電容CXb代表的第二電容接近傳感器。如圖13所示，端Tla、Tlb和TO可以耦合到裝置100。在同極板10c相比，物體B0D1更靠近極板10a時(shí)，電容CXa高于電容CXb(假定物體B0D1的介電常數(shù)大于1)。參考圖14b，傳感器陣列20可以包括安置在基板5上的第一極板10a和第二極板10b。第一極板10a可以連接到端Tla，并且第二極板10b可以連接到端Tlb。傳感器陣列20可以與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22相結(jié)合地操作。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22可以是例如大地、大金屬板或建筑物的給水管道系統(tǒng)。因此導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22可以是電學(xué)地GND。端T0可以耦合到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22，其在此情況下起到電容傳感器的電容元件的作用。現(xiàn)在，第一電容傳感器形成于第一極板10a和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22之間。第二電容結(jié)構(gòu)形成于第二極板10b和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22之間。如圖13所示，端Tla、Tlb和TO可以耦合到裝置100。在同極板10b相比，物體B0D1更靠近極板10a時(shí)，電容CXa高于電容CXb(假定物體B0D1的介電常數(shù)大于1)。可獲得的分辨率取決于在重置(即放電)之前給振蕩回路電容器C2充電所需的連續(xù)電荷轉(zhuǎn)移循環(huán)的數(shù)量。例如，基于1024個(gè)電荷轉(zhuǎn)移循環(huán)所確定的計(jì)數(shù)數(shù)量Nk或時(shí)間段Tk對(duì)應(yīng)于IO位的分辨率。例如，基于256個(gè)電荷轉(zhuǎn)移循環(huán)所確定的計(jì)數(shù)數(shù)量Nk或時(shí)間段Tk對(duì)應(yīng)8位的分辨率。返回參考圖3和8，開關(guān)S1和S2還可以是雙向，電壓源40的電壓還可以改變。電壓源的電壓VI可以變?yōu)?或其極性甚至可以被反相。因此，振蕩回路電容器還可以通過開關(guān)S1和S2以及傳感器電容器CX放電回電壓源。在此情況下，不需要操作放電開關(guān)S3，其甚至可以從系統(tǒng)中除去。計(jì)數(shù)數(shù)量Nk在振蕩回路電容器C2的充電和放電期間都可以被記錄。因此，采樣率可以再進(jìn)一步增加。裝置IOO可以包括一個(gè)或多個(gè)低通濾波器以減少噪聲。例如，在圖13中，可以在放大器80和A/D轉(zhuǎn)換器70之間實(shí)現(xiàn)模擬低通濾波器。15很多情況中，不需要確定電容CX的絕對(duì)值。檢測(cè)所述電容CX的值的變化就足夠了。呼吸和心臟功能造成人和動(dòng)物中(即，在物體B0D1中)的血液的空間分布的周期性變化。這造成傳感器20的電容的周期性變化。因此，設(shè)備100可以用于監(jiān)控人或動(dòng)物的呼吸和/或心臟功能。人可以躺在傳感器上或放置在地板或床上的傳感器上。另外的毯子或床墊可以放置在傳感器20上，即，在傳感器和人之間。電容的測(cè)量在電容傳感器中是重要的。電容的值與測(cè)量信號(hào)值成比例，并且可以作為時(shí)間函數(shù)而改變。電容測(cè)量的精確度和速度直接限定了電容傳感器或其中電容測(cè)量是重要的其它應(yīng)用的屬性。在一些情況下，待測(cè)量的電容非常小，并且測(cè)量是通過對(duì)非常低能量的信號(hào)進(jìn)行積分來進(jìn)行的。因此，測(cè)量對(duì)電磁輻射的干擾靈敏。低能量意味著積分時(shí)間段或信號(hào)值是非常小的，其使得難以采樣和將電容值量化為具有足夠高分辨率的數(shù)字信號(hào)。為了進(jìn)一步，例如，使用計(jì)算機(jī)或微控制器處理信號(hào)，必須進(jìn)行采樣和量化。使用開關(guān)電容器的方法測(cè)量電容使得可以在采樣和量化之前將低能量信號(hào)整合到更大的能量信號(hào)中。因此，測(cè)量對(duì)干擾不再那么敏感。還可以控制測(cè)量以優(yōu)化分辨率。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法還將模擬低通濾波器弓I入到測(cè)量電路中，進(jìn)一步減弱了高頻干擾信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置可以通過添加已知的電容器和處理器控制開關(guān)到測(cè)量電路中而實(shí)現(xiàn)。在開關(guān)電容器電路的概念中，電容器連接在兩個(gè)開關(guān)Sl，S2之間。開關(guān)SI和S2輪流打開和關(guān)閉。開關(guān)優(yōu)選地從來不同時(shí)閉合。在這種電路中，電容器起到電阻一樣的作用，其值為其中f^為開關(guān)的切換頻率且C為電容。Rc定義了電容器C上的電壓和由電容器C傳輸?shù)碾娏髦g的關(guān)系。因?yàn)榭梢酝ㄟ^改變切換頻率f^來調(diào)節(jié)電阻Rc，所以開關(guān)電容器可以用在例如模擬信號(hào)處理中。參考回圖2，開關(guān)電容器電路可以包括傳感器電容CX和兩個(gè)開關(guān)S1和S2。在開關(guān)電容器電路操作時(shí)，已知的切換頻率^可以用于打開和閉合第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2，使得第一開關(guān)S1閉合時(shí)第二開關(guān)S2打開，并且反之亦然。通過閉合第一開關(guān)S1以對(duì)傳感器電容CX充電，已知的電容器C2經(jīng)過開關(guān)電容器電路被充電。在由切換頻率fsw定義的一定時(shí)間段之后，第一開關(guān)Sl打開且第二開關(guān)S2閉合以通過將電荷從傳感器電容器CX轉(zhuǎn)移到已知電容器C2來對(duì)已知電容器C2充電。然后可以測(cè)量得到所形成的RC電路的時(shí)間常數(shù)，并且該時(shí)間常數(shù)與CX的電容值成比例。所測(cè)量的時(shí)間常數(shù)可以取決于三個(gè)因素切換頻率f^、C2的電容以及負(fù)載電壓V(即，在電荷轉(zhuǎn)移后獲得的電容器C2的電壓電平)。因此，可以調(diào)整測(cè)量時(shí)間和精確度來最大化分辨率和最小化測(cè)量時(shí)間。該調(diào)整還可以通過軟件來完成，使得也可以擴(kuò)展測(cè)量期間的測(cè)量范圍、時(shí)間或精確度。另外，由RC電路形成的一階低通濾波器顯著地減弱了高頻電磁干擾。除了用于CX的直接時(shí)間常數(shù)測(cè)量的部件外，所提出的方法還可以使用兩個(gè)開關(guān)和已知電容。因此，很多情況下，電路不會(huì)太復(fù)雜或昂貴。目的可以是以最小成本盡可能精確地(以多于8位的精確度)測(cè)量電容傳感器的電容。系統(tǒng)可能能夠測(cè)量0Hz到40Hz的頻率的電容變化。與正被測(cè)量的信號(hào)相比，引入系統(tǒng)的噪聲信號(hào)的幅值(50Hz和其倍數(shù)，以及采樣抖動(dòng))可能為多倍。在實(shí)驗(yàn)中可以使用具有表1所列屬性的微控制器。可能的測(cè)量參數(shù)列在表2中。表1AtMega8L(商標(biāo))微控制器的屬性時(shí)鐘頻率程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器計(jì)時(shí)器ADC模擬比較器數(shù)字I/O工作電壓8MHz8kB閃存lkBS廳512BEEP匪2X8b，lX16b1X10b1232.7V-5.5V閃存表示閃速存儲(chǔ)器，SRAM表示靜態(tài)隨機(jī)存取儲(chǔ)存器，EEPROM表示電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，ADC表示A/D轉(zhuǎn)換器，I/O表示輸入/輸出，以及b表示位。工作電壓目標(biāo)電壓傳感器電容器電阻開關(guān)電容器測(cè)j1.7VVcc=5VVt"Vcc/3200-400pF0.lmQ:電路如圖2所示。在切換期間，開關(guān)s工和s2都在頻率fsw上交1打開和閉合，并且電容器Q在切換過程中像電阻一樣操作。因此，電容器C2充電。由CX導(dǎo)致的電流電阻Rc根據(jù)以下公式取決于電容CX和切換頻率fs,&點(diǎn)一點(diǎn)地被C%(2)在C2和f^已知時(shí)，可以確定電容CX。因?yàn)榭梢韵鄬?duì)自由地選擇已知電容器C2的電容和切換頻率fsw，所以可以適當(dāng)?shù)剡x擇已知電容器C2的充電時(shí)間。可以通過以下公式計(jì)算充電時(shí)間tCHAK;EC2(3)在已知充電時(shí)間時(shí)，且在已知從測(cè)量裝置接收到的計(jì)數(shù)器的值X為充電時(shí)間tc和處理器的時(shí)鐘頻率Fdk的乘積時(shí)x=tFCLK(4)可以從計(jì)數(shù)器的值X來計(jì)算傳感器的電容CX:17<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>可以從以下等式來計(jì)算使用開關(guān)電容器進(jìn)行切換可得到的分辨率rt:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>其中F。lk是處理器的時(shí)鐘頻率(計(jì)數(shù)器的值x以該頻率增加)。可以例如通過處理器的P麗(脈沖寬度調(diào)制)發(fā)生器來產(chǎn)生切換頻率4，在此情況下，將不使用處理器的CPU(中央處理單元)時(shí)間。執(zhí)行測(cè)量的頻率(即，檢驗(yàn)I/0端口的狀態(tài))取決于處理器需要多少處理資源用于信號(hào)處理操作。圖7a示出了作為采樣頻率的函數(shù)的電容C2。采樣頻率在水平軸(橫坐標(biāo))上表示。圖7a示出了在需要12位分辨率的測(cè)量精確度時(shí)，可自由選擇的參數(shù)的比率是多少?！N可能的配置是，切換頻率F^=500kHz，時(shí)鐘頻率^11;=8MHz以及C2=470nF。使用以上參數(shù)，可以達(dá)到稍高于100Hz的采樣頻率。在測(cè)量精確度的分析中，焦點(diǎn)主要在通過所使用的微處理器可以達(dá)到什么精確度上。模擬部件和開關(guān)也可能對(duì)測(cè)量精確度有影響。在開關(guān)電容器的切換中，至少由開關(guān)電容器(CX)和已知電容器C2形成的低通濾波器過濾掉高頻，在此情況下，信號(hào)不應(yīng)被大量疊加。濾波器的截止頻率可以從以下公式中得到/c=^=^/w截止頻率與所選擇的電容的依賴關(guān)系如圖7b中所示。垂直軸示出了截止頻率。使用以上列出的分量值(Fsw=500kHz，F(xiàn)dk=8MHz以及C2=470nF)，截止頻率大約為fc=100Hz。不能自由選擇截止頻率，因?yàn)橄嗤膮?shù)也對(duì)期望的測(cè)量精確度的選擇產(chǎn)生影響。另外，因此所形成的濾波器只有第一級(jí)(degree)，且其陡度(ste印ness)僅為每個(gè)倍頻程大約_6dB。進(jìn)一步的模擬低通濾波器也可以連接到電路，從而可以避免有害的信號(hào)疊加。由于模擬過濾，采樣的信號(hào)可能包括不感興趣頻帶中的頻率。因此，可以在采樣之前已經(jīng)相對(duì)較好地過濾掉類似脈沖的噪聲。與在充電時(shí)間的直接測(cè)量中一樣，由于采樣時(shí)間的變化而導(dǎo)致的相同的采樣抖動(dòng)問題仍可能發(fā)生。在開關(guān)電容器的切換過程中，在電容器的兩側(cè)都需要模擬開關(guān)裝置。為此目的，例如，可以使用模擬開關(guān)或FET晶體管。由于切換操作，在開關(guān)閉合時(shí)開關(guān)的電阻以及開關(guān)的電容盡可能低是重要的。可以通過增加半導(dǎo)體溝道的區(qū)域來減少電阻。然而，增加半導(dǎo)體溝道區(qū)域就增加了開關(guān)的電容。因此，在尋求小電容時(shí)，需要選擇稍大的電阻?？赡苓m合進(jìn)行切換的模擬開關(guān)裝置以及其關(guān)鍵參數(shù)在表3中列出。表3模擬開關(guān)裝置的電阻和電容<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>MAX312CPE，CD4066BEDG403DJ，SFP9530，和2N5457為一個(gè)或多個(gè)部件生產(chǎn)商所使用的標(biāo)識(shí)碼。R。w表示導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的電阻。開關(guān)裝置的電阻不是非常關(guān)鍵的因素，因?yàn)槌潆婋娙萃ǔH為200pF到400pF左右。如果開關(guān)的電阻不大幅提高到一千歐姆以上，在通過開關(guān)充電時(shí)電容器的充電時(shí)間仍然保持很小，使得即使lMHz的開關(guān)頻率也可以被使用。高于lMHz的頻率可能導(dǎo)致無線電干擾。另一方面，開關(guān)裝置的電容完全可以達(dá)到傳感器電容器的電容的50%。因此，開關(guān)裝置的電容對(duì)測(cè)量結(jié)果有巨大影響。因此，選擇電容盡可能低的開關(guān)裝置是有利的，即使這樣做使得其電阻會(huì)較高。在圖5中示出了使用模擬開關(guān)DG403DG的切換電路。DG403DJ包括內(nèi)部反相器，在此情況下，一個(gè)開關(guān)總是打開而另一個(gè)閉合。其他開關(guān)需要外部反相器電路，使用該外部反相器電路，可以分別為諸開關(guān)之一輸入反相控制?？梢岳缤ㄟ^使用計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)程序一起來分析測(cè)量電路的操作。使用該程序，可以實(shí)時(shí)地在屏幕上打印出測(cè)量值。該值可以經(jīng)由串行線由例如PC的計(jì)算機(jī)從微控制器接收。測(cè)量的示例輸出(計(jì)數(shù)器值)在圖6中示出。采樣頻率為19.52Hz。最小采樣數(shù)量為9670并且最大采樣數(shù)量為33991。在開關(guān)測(cè)量方法中，在小傳感器電容器的電壓上升到對(duì)應(yīng)于邏輯1的電壓的電平前，其電荷可以被轉(zhuǎn)移到更大的電容器數(shù)千次。因此，即使使用低時(shí)鐘頻率，也可以以高分辨率測(cè)量充電時(shí)間。此外，測(cè)量電路形成低通濾波器，其減弱了高頻干擾。在直接的測(cè)量方法中，干擾將疊加到采樣信號(hào)上。負(fù)載電容器的大小和傳感器電容器的切換頻率都對(duì)充電時(shí)間有影響。切換頻率以及充電時(shí)間可以被計(jì)算機(jī)程序控制。在與充電時(shí)間的直接測(cè)量比較時(shí)，開關(guān)電容器測(cè)量方法可以顯著地提高測(cè)量信號(hào)的電平。信號(hào)的噪聲電平可以被顯著地減少，并且測(cè)量的分辨率可以增加，例如，至大約14或15位。然而，開關(guān)電容器測(cè)量模式也有一些缺點(diǎn)。在振蕩回路電容器的充電時(shí)間增加時(shí)，最高可獲得的采樣頻率(數(shù)據(jù)采集速率)降低。在使用8MHz處理器和14位到15位測(cè)量精確度時(shí)，理論最大采樣頻率在250Hz到500Hz之間。實(shí)際上，最大采樣頻率可以是例如160Hz。開關(guān)電容器測(cè)量方法還需要僅比直接測(cè)量方法稍微復(fù)雜和昂貴一點(diǎn)的電路。通過調(diào)節(jié)振蕩回路電容器的電容和切換頻率，可以改變測(cè)量分辨率、測(cè)量的持續(xù)時(shí)間和電路的低通濾波器的截止頻率。遺憾地是，分辨率、持續(xù)時(shí)間和截止頻率不能彼此獨(dú)立地被設(shè)置。實(shí)際上，可以設(shè)置兩個(gè)最重要的分辨率和持續(xù)時(shí)間。截止頻率在實(shí)踐中可以保持為高的，在此情況下，噪聲信號(hào)可能在采樣期間疊加在有效信號(hào)上。本發(fā)明可以用在電容地板傳感器中。地板傳感器的電容是低的，其使得難以通過使用嵌入在地板傳感器元件中的成本效果合算的微控制器來精確地測(cè)量電容。在與直接時(shí)間常數(shù)測(cè)量的7位比較時(shí)，所提出的方法將測(cè)量精確度增加到大約12-14位。使用本發(fā)明，可以在測(cè)量單元中使用廉價(jià)的、低功率微控制器。微控制器的成本和功率消耗可能是重要的，因?yàn)槠淇赡苡呻姵毓╇姴⑶仪度朐诘匕鍌鞲衅髟?。開關(guān)電容器電路具有大的測(cè)量范圍。地板傳感器必須既能夠測(cè)量小電容以檢測(cè)踏在元件上的人，又要能夠在有人躺在傳感器上時(shí)測(cè)量雙倍或三倍的電容。在兩種情況下，傳感器最好應(yīng)當(dāng)能夠測(cè)量可能僅為最大值的1:iooo的電容變化。開關(guān)電容器電路的測(cè)量范圍可以被調(diào)節(jié)。當(dāng)一個(gè)人在地板傳感器之上行走時(shí)，傳感器的電容為例如僅約為200pF。然而，當(dāng)有人躺在傳感器上時(shí)，其電容可以增加至例如400-500pF。在此情況下，必須快速地改變測(cè)量范圍，以取得提高的測(cè)量精確度。這可以例如，通過改變切換頻率或通過軟件改變負(fù)載電容來實(shí)現(xiàn)。測(cè)量時(shí)間可以被調(diào)節(jié)。在一些情況下，可能有人快速走過地板。在此種情況下，可以使用低精確度快速掃描地板的元件，以監(jiān)控快速移動(dòng)。當(dāng)一個(gè)人躺在地板上時(shí)，可能需要較高的精確度以監(jiān)控人的呼吸和心跳。測(cè)量時(shí)間現(xiàn)在可以更長(zhǎng)。通過選擇更高的振蕩回路電容或通過降低切換頻率，系統(tǒng)的測(cè)量模式可以被調(diào)節(jié)為更慢卻更精確的狀態(tài)。開關(guān)電容器電路可以自動(dòng)校準(zhǔn)。在地板傳感器安裝在不同環(huán)境中時(shí)，其裸電容可能在每個(gè)地方都不同。為在所有類型的環(huán)境中有效地測(cè)量，傳感器必須調(diào)節(jié)合適的測(cè)量范圍，并使用裸電容校準(zhǔn)測(cè)量值。在測(cè)量范圍可以通過軟件改變時(shí)，校準(zhǔn)更容易且更有效。時(shí)間常數(shù)可以被解釋為系統(tǒng)的階躍響應(yīng)達(dá)到其最終(漸近)值的63.2%(即低于其最終值36.8%)所花費(fèi)的時(shí)間。在電容通過串聯(lián)電阻器連接到電壓源時(shí)，時(shí)間常數(shù)可以是電容上的電壓已經(jīng)達(dá)到電壓源的電壓的63.2%所花費(fèi)的時(shí)間。采樣表示模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。采樣方法表示例如電容器的充電時(shí)間的模擬變量被轉(zhuǎn)換為數(shù)字變量的方式。測(cè)量算法表示在采樣信號(hào)上執(zhí)行的信號(hào)處理操作，以將正被搜索的信號(hào)同噪聲和其他干擾分開。術(shù)語"包括"被解釋為開放式的含義，S卩，包括第一電極和第二電極的傳感器還可以包括其它的電極和/或其它部分。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員，很清楚對(duì)根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法的修改和改變都是可以想到的的。以上參考附圖描述的具體實(shí)施例和示例僅是說明性的，而不用于限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求限定。權(quán)利要求一種用于電容性地檢測(cè)物體(BOD1)的裝置(100)，所述裝置(100)包括-電容傳感器(20)，具有傳感器電容器(CX)，所述傳感器電容器(CX)形成于至少一個(gè)第一電容元件(10a)和至少一個(gè)第二電容元件(10b)之間，使得所述物體(BOD1)的存在能夠改變所述傳感器電容器(CX)的電容，-電壓源(40)，-第一開關(guān)(S1)，將所述傳感器電容器(CX)耦合到所述電壓源(40)，以為所述傳感器電容器(CX)充電，-振蕩回路電容器(C2)，-第二開關(guān)(S2)，將所述傳感器電容器(CX)耦合到所述振蕩回路電容器(C2)，以把電荷從所述傳感器電容器(CX)轉(zhuǎn)移到所述振蕩回路電容器(C2)，以及改變所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(VX)。-至少一個(gè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元(90)，通過打開和閉合所述開關(guān)(S1，S2)若干次使得所述開關(guān)(S1，S2)不同時(shí)處于閉合狀態(tài)來控制所述充電和電荷轉(zhuǎn)移，-電壓監(jiān)控單元(50，70)，監(jiān)控所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(CX)，以及-控制器(60)，確定取決于所述振蕩回路電容器(C2)的電壓的變化率的至少一個(gè)測(cè)量值。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置(IOO)，其中，在所述物體(B0D1)遠(yuǎn)離所述傳感器(20)時(shí)，所述傳感器電容器(CX)的電容小于或等于lnF。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置(100)，其中，所述振蕩回路電容器(C2)的電容大于或等于所述傳感器電容器(CX)的電容的IO倍，優(yōu)選地大于或等于所述傳感器電容器(CX)的電容的100倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的裝置(IOO)，其中，所述控制器(60)被配置為對(duì)所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(CX)達(dá)到或超過預(yù)定電壓電平(Vref)所需的所述第二開關(guān)(S2)的連續(xù)閉合循環(huán)的數(shù)量(Nk)計(jì)數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的裝置(IOO)，其中，所述控制器(60)被配置為對(duì)所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(CX)的多個(gè)測(cè)量值(MP)的平均值(VAVE)達(dá)到或超過預(yù)定電壓電平(VMf)所需的所述第二開關(guān)(S2)的連續(xù)閉合循環(huán)的數(shù)量(Nk)計(jì)數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置(IOO)，其中，所述預(yù)定電壓電平(Vref)被配置為基于在先的測(cè)量值而被調(diào)節(jié)。7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的裝置(IOO)，其中，所述測(cè)量值是時(shí)間常數(shù)(tCHARGE)。8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的裝置(100)，其中，所述測(cè)量值是在預(yù)定充電時(shí)間段(TFIX)之后獲得的所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(VX)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置(IOO)，其中，所述預(yù)定充電時(shí)間段(TFIX)的長(zhǎng)度被配置為基于在先的測(cè)量值而被調(diào)節(jié)。10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的裝置(100)，其中，所述控制器(60)或另外的計(jì)算機(jī)(200)被配置為確定對(duì)應(yīng)于所述傳感器電容器(CX)的第一電容值的第一測(cè)量值和對(duì)應(yīng)于所述傳感器電容器(CX)的第二電容值的第二測(cè)量值之間的差。11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的裝置(100)，進(jìn)一步包括，對(duì)應(yīng)于附加傳感器電容器(CXb)的第二電容傳感器，使得所述物體(B0D1)的存在能夠改變所述附加傳感器電容器(CXb)的電容，所述裝置(100)進(jìn)一步包括-第一附加開關(guān)(SI)，將所述附加傳感器電容器(CXb)耦合到電壓源(40)，以為所述附加傳感器電容器(CXb)充電，-附加振蕩回路電容器(C2b)，-第二附加開關(guān)(S2b)，將所述附加傳感器電容器(CX)耦合到所述附加振蕩回路電容器(C2)，以把電荷從所述附加傳感器電容器(CXb)轉(zhuǎn)移到所述附加振蕩回路電容器(C2b)，并改變所述附加振蕩回路電容器(C2b)的電壓(VXb)，-至少一個(gè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元(90)，通過打開和閉合所述附加開關(guān)(Slb，S2b)若干次使得所述附加開關(guān)(Slb，S2b)不同時(shí)處于閉合狀態(tài)來控制所述充電和電荷轉(zhuǎn)移，-電壓監(jiān)控單元(70，80)，監(jiān)控所述振蕩回路電容器(CX)的電壓(VX)和所述附加振蕩回路電容器(C2b)的電壓(VXb)之間的差，以及-控制器(60)，確定取決于所述振蕩回路電容器(CX)的電壓(VX)的變化率與所述附加振蕩回路電容器(C2b)的電壓(VXb)的變化率之間的差(AVa/dt-AVb/dt)的至少一個(gè)12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的裝置(IOO)，其中，所述第二開關(guān)(S2)的切換頻率(fsw)被配置為基于在先的測(cè)量值而被調(diào)節(jié)。13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的裝置(IOO)，其中，所述第一電容元件(10a)和所述振蕩回路電容器(C2)之間的距離小于或等于O.5m。14.一種通過使用電容傳感器(20)來電容性地檢測(cè)物體(B0D1)的方法，所述電容傳感器(20)具有形成于至少一個(gè)第一電容元件(10a)和至少一個(gè)第二電容元件(10b)之間的傳感器電容器(CX)，使得所述物體(B0D1)的存在能夠改變所述傳感器電容器(CX)的電容值，所述方法包括-通過將所述傳感器電容器(CX)耦合到電壓源(40)來為所述傳感器電容器(CX)充電，其中，所述電壓源(40)在所述充電的期間與振蕩回路電容器(C2)斷開，-把電荷從所述傳感器電容器(CX)轉(zhuǎn)移到振蕩回路電容器(C2)，其中，所述電壓源(40)在所述電荷轉(zhuǎn)移的期間與所述振蕩回路電容器(C2)斷開，_重復(fù)所述充電和電荷轉(zhuǎn)移若干次，-監(jiān)控所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(VX)，以及-確定取決于所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(VX)的變化率的至少一個(gè)測(cè)量值。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述傳感器電容器(20)已經(jīng)被安裝在地板之中或地板之上，使得所述振蕩回路電容器和所述地板的表面之間的距離小于或等于50mm。全文摘要人(BOD1)的接近導(dǎo)致具有一對(duì)電容極板(10a，10b)的傳感器電容器(CX)的電容值的改變。所述改變通過以下方式檢測(cè)通過將傳感器電容器(CX)耦合到電壓源(40)來為其充電，其中，在所述充電的期間，所述電壓源(40)與振蕩回路電容器(C2)斷開，把電荷從所述傳感器電容器(CX)轉(zhuǎn)移至振蕩回路電容器(C2)，其中，在所述電荷轉(zhuǎn)移的期間，所述電壓源(40)與所述振蕩回路電容器(C2)斷開，重復(fù)所述充電和電荷轉(zhuǎn)移若干次，監(jiān)控所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(VX)，以及確定取決于所述振蕩回路電容器(C2)的電壓(VX)的變化率的至少一個(gè)值。電容傳感器的電容通常是低的，通常大約為100pF到1nF的量級(jí)。振蕩回路電容器(C2)的電容可以高于傳感器電容器(CX)若干個(gè)數(shù)量級(jí)。大振蕩回路電容器(C2)作為有效濾掉信號(hào)噪聲的低通濾波器的一部分。文檔編號(hào)G01R27/26GK101796422SQ200880105654公開日2010年8月4日申請(qǐng)日期2008年6月19日優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日發(fā)明者J·弗塔嫩,J·梅基蘭塔,K·科一瑪拉嫩,L·巴納,P·瓦利索申請(qǐng)人:馬里米斯有限公司