Skip to main content
Log in

Vollständig integriertes kapazitives Winkelsensorsystem für den Einsatz unter erschwerten Umweltbedingungen

Fully integrated capacitive angular sensor system to be used under harsh environmental conditions

  • Begutachtete Originalarbeiten
  • Published:
e&i Elektrotechnik und Informationstechnik Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Berührungslose Drehwinkelsensoren sind hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Lebensdauer herkömmlichen Sensoren auf Potentiometerbasis überlegen. Geringe Signalpegel und eine inhärente Anfälligkeit für elektromagnetische Störungen erzwingen jedoch den Einsatz geeigneter Signalverarbeitungsmethoden. Dieser Artikel gibt einen Überblick über kapazitive Messverfahren und stellt eine vollständig integrierte Systemlösung für Kfz-Anwendungen vor.

Abstract

Contact-less angular sensors are by far superior to conventional ones based on potentiometers. However, low input signal levels in conjunction with an inherent susceptibility to electromagnetic disturbances require intensive use of sophisticated signal processing methods. This article describes a family of capacitive measurement principles and introduces a completely integrated system suited for automotive applications.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Schrifttum

  1. Brasseur, G.: A robust capacitive angular position sensor. In: IEEE Conference Proceedings on Instrumentation and Measurement Technology (IMTC/96), Brussels, Belgium, June 4–6, 1996 S. 1081–1086.

  2. Brasseur, G., Eberharter, T.: Kapazitiver Drehwinkelsensor. Österreichische Patentanmeldung, Dezember 1991, erteilt im Februar 1994 unter AT 398245B. Europäische Patentanmeldung EP 0 551 066 B1, 1992, erteilt im September 1996 und USA Patent 5.598.153, erteilt im Jänner 1997.

  3. Cermak, St., Brasseur, G., Fulmek, P.: A planar capacitive sensor for angular measurement. In: IEEE Conference Proceedings on Instrumentation and Measurement Technology (IMTC/2001), Budapest, Hungary, May 21–23, vol. 1, 2001, S. 1393–1396.

  4. Brasseur, G., Cermak, St., Fulmek, P.: Robust sensors for angular position and angular speed measurement. In: Conference Proceedings of the 10th International Conference Sensor 2001, Nürnberg, Germany, May 8–10, vol. 1, 2001, S. 7–11.

  5. Eberharter, T., Brasseur, G.: Improvements of the charge amplifier used in a capacitive angular position sensor. In: IEEE Conference Proceedings on Instrumentation and Measurement Technology (IMTC/97), Ottawa, Canada, May 19–21, 1997, S. 1273–1277.

  6. Brasseur, G.: Modeling of the front end of a new capacitive finger-type angular position sensor. In: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 50, no. 1, Feb. 2001, S. 111–116.

  7. Brasseur, G., Fulmek, P., Smetana, W.: Virtual rotor grounding of capacitive angular-position sensors. In: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 49, no. 5, Aug. 2000, S. 1108–1111.

  8. Brasseur, G.: A capacitive 4-turn angular-position sensor. In: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 47, no. 1, Feb. 1998, S. 275–279.

  9. Cermak, St., Wandling, F., Zdiarsky, W., Fulmek, P., Brasseur, G.: Capacitive sensor for torque measurement. In: IMEKO 2000, XVI IMEKO World Congress Proceedings, Vienna, Austria, September 25–28, vol. 3, 2000, S. 25–28.

  10. Sauter, T., Kerö, N.: Systemanalyse eines kapazitiven Drehwinkelsensors. Tagungsband der TMÖ-Fachtagung Austrochip ’98.

  11. Fabian, T., Brasseur, G., Hauser, H.: Impact of axial and radial rotor offset on the measurement error of a capacitive angular-position sensor with a modified front-end topology. In: IEEE Conference Proceedings on Instrumentation and Measurement Technology (IMTC/99), Venice, Italy, May 24–26, vol. 3, 1999, S. 1362–1366.

  12. Fabian, T., Brasseur, G.: A measurement algorithm for capacitive angular speed encoder with a modified frontend topolog. In: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 47, no. 5, Oct. 1998, S. 1341–1245.

  13. Fabian, T., Brassuer, G.: A robust capacitive angular speed sensor. In: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 47, no. 1, Feb. 1998, S. 280–284.

  14. Sauter, T., Kerö, N.: Design of an integrated angular sensor system. In: IEEE Conference Proceedings on Instrumentation and Measurement Technology (IMTC/ 2001), Budapest, Hungary, May 22–23, vol. 5, 2001, S. 433–436.

  15. Pommer, H., Kerö, N., Kausel, W.: Ein skalierbarer uController für die digitale Signalverarbeitung. Tagungsband d. TMÖ-Fachtagung Austrochip ’98, S. 111–114.

  16. Nachtnebel, H., Sauter, T.: Efficient noise detection in sensor systems with limited computing resources. IEEE Conference Proceedings on Instrumentation and Measurement Technology (IMTC/2001), Budapest, Hungary, May 22–23, vol. 5, 2001, S. 465–468.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Sauter, T., Kerö, N. & Brasseur, G. Vollständig integriertes kapazitives Winkelsensorsystem für den Einsatz unter erschwerten Umweltbedingungen. Elektrotech. Inftech. 118, 609–617 (2001). https://doi.org/10.1007/BF03159000

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF03159000

Schlüsselwörter

Keywords

Navigation