用于多个传感器元件的传感器电子器件及用于确定传感器元件处的物件的位置的方法

摘要

本发明提供一种具有用于多个传感器元件的多个连接的电子电路，其中所述电子电路经配置以借助至少一种多路复用方法来检测所述传感器元件的至少一个观察区中的物件的存在且区分所述传感器元件。还提供一种用于确定坐落于传感器元件的至少一个观察区中的至少一个物件相对于所述传感器元件的位置的方法，其中借助多路复用方法，检测每一传感器元件的指示所述相应观察区中的所述物件的存在的电变量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有用于多个传感器元件(尤其是电容性传感器元件)的连接的传感 器电子器件，以及一种用于确定物件(例如手指)相对于与根据本发明的传感器电子器件 耦合的多个传感器元件的位置的方法。

背景技术

从现有技术已知具有与传感器电子器件(例如评估装置)耦合的若干个传感器的传感 器系统。在此方面，针对每一传感器，必须提供自身传感器电子单元或评估装置以便运 行单个传感器或测试传感器信号是不利的。如果以集成电子电路的形式提供传感器电子 单元或评估装置，则用相当昂贵的材料及花费做出每隔一个传感器的连接。

此外，因提供于集成组件处的额外连接器产生额外昂贵的材料及花费。

在提供多个电容性传感器的电容性传感器系统中，额外缺点为必须在电容性传感器 之间维持某一距离以便防止交流电场耦合到邻近电容性传感器中。为了减小两个邻近电 容性传感器的距离，额外措施是必要的以便将两个邻近电容性传感器彼此屏蔽。因此， 必须在集成电路上提供充分额外连接器，在所述额外连接器处可连接对应屏蔽构件。

发明内容

发明目标

因此，本发明的目标为提供以下解决方案：一方面允许在不同时必须显著增加传感 器电子单元的硬件组件的情况下增加传感器电子单元上的传感器元件的数目，且另一方 面同时允许建立并运行多个电容性传感器元件(甚至彼此具有小距离)，同时具有对电容 性传感器元件的观察区中物件的位置的改进的检测。

根据本发明的解决方案

通过根据独立技术方案的具有用于多个传感器元件的连接的传感器电子单元以及 用于确定坐落于所述传感器元件的至少一个观察区中的物件的位置的方法来实现根据 本发明的此目标。本发明的有利实施例由相应独立技术方案得出。

因此，提供一种具有用于多个传感器元件的多个连接的电子电路，其中所述电子电 路的所述连接可与形成传感器元件的至少一个发射电极、至少一个接收电极及至少一个 补偿电极耦合，其中所述至少一个补偿电极可与所述至少一个接收电极电容性耦合且其 中所述传感器元件处的至少一个交流电场形成所述传感器元件的观察区，且其中所述电 子电路经配置以借助至少一种多路复用方法来检测所述传感器元件的至少一个观察区 中的至少一个物件的存在且将所述传感器元件彼此区分。

将所述至少一个补偿电极布置于所述传感器元件的所述至少一个发射电极与所述 至少一个接收电极之间是有利的。

所述传感器元件处的所述至少一个电交流场可由在所述发射电极处发射的第一交 流电场及在所述补偿电极处发射的第二交流电场形成，其中所述第一交流电场及所述第 二交流电场可耦合到所述接收电极中。

当物件进入所述传感器元件的所述观察区时，在所述发射电极处发射的所述第一交 流电场可耦合到所述接收电极中。甚至在所述传感器元件的所述观察区中不存在物件的 情况下，在所述补偿电极处发射的所述第二交流电场还可耦合到所述接收电极中。物件 向传感器元件的靠近可致使在所述发射电极处发射的所述第一交流电场耦合到所述接 收电极中，其中所述第一交流电场是借助于所述物件耦合到所述接收电极中。通过借助 于所述物件将在所述发射电极处发射的所述第一电交流场耦合到所述接收电极中，实际 上将所述第一交流电场从在所述补偿电极处发射的所述第二交流电场的范围撤出。接 着，实际上将所述第二交流电场“桥接”，即，所述第一交流电场不再因所述第二交流 电场而删除或不会因其发生的衰减较少。

通过多路复用，所述电子电路的硬件组件的特别有利多种使用是可能的，因为针对 数个传感器元件仅需要提供一次所述电子电路中的信号路径的部分。

所述电子电路可以使得以多路复用将第一交流电压供应到所述传感器元件的每一 发射电极、将第二交流电压供应到所述传感器元件的每一补偿电极且检测流动穿过所述 传感器元件的相应接收电极的电流的方式配置，其中针对每一传感器元件，所述第一交 流电压与所述第二交流电压具有相同频率且彼此相移。

所述多路复用方法可为频率多路复用方法，且被供应到所述传感器元件的所述发射 电极的所述第一交流电压可各自具有一不同频率。

所述电子电路的连接可借助于共用电导体与所述传感器元件的所述接收电极耦合， 其中所述电子电路以使得由在所述相应接收电极中流动的电流产生的总电流提交给频 率分析以便确定每一接收电极的表示所述相应传感器元件处的所述物件的存在的值的 方式配置。

所述多路复用方法可为时分方法，且所述电子电路可经配置以给所述传感器元件的 所述发射电极一个接一个地供应所述第一交流电压。

所述电子电路可经配置以将流动穿过所述传感器元件的所述相应接收电极的电流 相加。

所述电子电路可进一步经配置以使接收电极(在所述接收电极处未检测电流)的电流 渐弱。

所述多路复用方法可为时分方法，且所述电子电路可经配置以顺序地检测流动穿过 所述传感器元件的所述相应接收电极的电流且依据所述所检测电流确定表示所述相应 传感器元件处的所述物件的存在的值。

所述电子电路可经配置以将发射电极(所述发射电极未被供以所述第一交流电压)及 /或接收电极(在所述接收电极处未检测电流)与所述电子电路的大量电位耦合。

所述多路复用方法可为码分多路复用方法，其中所述电子电路经配置以每次用不同 代码编码可供应给所述传感器元件的所述发射电极的所述第一交流电压。

所述电子电路可经配置以对由流动穿过所述相应接收电极的电流产生的总电流进 行解码以便确定每一接收电极的表示所述相应传感器元件处的所述物件的存在的值。

所述电子电路可经配置以每次给所述传感器元件的所述补偿电极供应所述第一交 流电压的至少一部分。

所述传感器元件的所述补偿电极可由共用补偿电极形成，其中所述电子电路的连接 经提供用于连接所述共用补偿电极。

替代地或另外，所述传感器元件的所述接收电极可由共用接收电极形成，其中所述 电子电路的连接经提供用于连接所述共用接收电极。

替代地或另外，所述传感器元件的所述发射电极可由共用发射电极形成，其中所述 电子电路的连接经提供用于连接所述共用发射电极。

已发现由一共用发射电极、若干个接收电极及至少一个补偿电极形成所述传感器元 件是有利的。所述至少一个补偿电极可形成为一共用补偿电极或若干个补偿电极。

还提供一种用于确定坐落于传感器元件的至少一个观察区中的至少一个物件相对 于所述传感器元件的位置的方法，其中借助多路复用方法，检测每一传感器元件的指示 所述相应观察区中的所述物件的存在的电变量。

传感器元件可包括至少一个发射电极(SE)、至少一个接收电极(EE)及至少一个补偿 电极(KE)。

可将所述至少一个补偿电极配置于所述传感器元件的所述至少一个发射电极与所 述至少一个接收电极之间。

由在所述发射电极处发射的第一交流电场及在所述补偿电极处发射的第二交流电 场形成的交流电场构成所述传感器元件的所述观察区。

可将所述第一交流电场及所述第二交流电场耦合到所述接收电极中。

当物件进入所述传感器元件的所述观察区时，可将在所述发射电极处发射的所述第 一交流电场耦合到所述接收电极中。

可在所述所检测电变量之间执行内插以便确定所述至少一个物件相对于所述传感 器元件的经内插位置。

将描述所述传感器元件之间的邻近关系的序号指派给每一传感器元件是有利的，且 其中所述内插包括

-检测展示所述所检测电变量的最高值的第一传感器元件，

-从直接邻近传感器元件检测展示所述所检测电变量的最高值的第二传感器元件， 及

-依据所述第一及第二传感器元件的所述序号且依据所述第一及第二传感器元件 的所述所检测电变量的值，计算所述至少一个物件相对于所述传感器元件的经内插位 置。

可根据公式计算所述经内插位置

(n1·v1+n2·v2)/(v1+v2)，

其中n1为所述第一传感器元件的序号，n2为所述第二传感器元件的序号，v1为所 述第一传感器元件的所述所检测电变量的值且v2为所述第二传感器元件的所述所检测 电变量的值。

附图说明

由与图式相关联的以下说明得出本发明的其它细节及特性。所述图式展示：

图1具有用于多个传感器元件的连接的传感器电子电路，其中针对每一传感器元件 提供一对应连接；

图2到4根据本发明的可与多个传感器元件耦合的传感器电子器件的实施例，且其 中传感器电子器件的若干个连接经提供用于连接不同电容性传感器元件的数个电极；

图5根据本发明的具有作为电容性滑动控制件的多个传感器元件的传感器电子器 件的应用实例；

图6呈电容性旋转调节器形式的另一应用实例；

图7物件相对于多个传感器元件的位置的内插的实例；

图8用于确定物件相对于若干个传感器元件的经内插位置的方法的流程图；

图9根据本发明的传感器电子器件的另一实施例，其中以频率多路复用方法操作传 感器元件；

图10根据本发明的传感器电子器件的再一实施例，其中通过时分方法操作传感器 元件的发射及补偿电极且将接收电极的电流相加且在必要的情况下使所述电流渐弱；及

图11根据本发明的传感器电子器件的再一实施例，其中传感器元件各自具有可通 过时分方法操作的数个发射电极。

具体实施方式

图1展示根据本发明的具有两个传感器元件Z1及Z2连接到其的电子电路S的电容 性传感器系统。电子电路S将在下文中指定为传感器电子单元S。所述两个传感器元件 中的每一者包括一个发射电极SE、一个补偿电极KE及一个接收电极EE。所述电极借 助于传感器电子器件与传感器电子器件的连接A而耦合。发射电极SE各自被供以第一 交流电压，以使得从每一发射电极SE发射第一交流电场。两个补偿电极KE各自被供 以第二交流电压，以使得在每一补偿电极KE处发射另一交流电场。

优选地，所述第二交流电压相对于所述第一交流电压相移。第一交流电压可为(举例 来说)正弦信号，而第二交流电压可为(举例来说)矩形信号。两个信号还可具有矩形信号 形式。第一及/或第二交流电压可针对每一传感器元件不同。

还可将第一电交流电压的一部分添加到第二交流电压，以使得给补偿电极KE供应 为第一交流电压的一部分与第二交流电压的一部分的和的电交流电压。出于此目的，传 感器电子单元S中的对应信号路径可彼此耦合。向第二交流电压添加第一交流电压的仅 一部分可通过最初将第一交流电压传导到衰减器而实现。替代地，发射电极SE及补偿 电极KE也可借助于衰减器而彼此耦合。

在发射电极SE或补偿电极KE处发射的交流电场耦合到接收电极EE中，以使得电 流流动穿过接收电极EE。流动穿过接收电极EE的电流可由为传感器电子单元S的组件 的评估装置检测。

举例来说，可以时分多路复用方法操作图1中所示的传感器元件Z1及Z2，即，每 次两个传感器元件Z1、Z2中的仅一者为活动的。因此，传感器电子单元S仅必须提供 一个信号产生器，所述信号产生器的信号施加于发射电极SE或补偿电极KE处。仅还 需要提供一个评估装置以评估或检测在接收电极EE中流动的电流。替代地，还可借助 基于频率的多路复用操作传感器元件Z1、Z2，即，给第一传感器物项Z1的发射电极及 补偿电极供应其频率不同于供应给第二传感器物项Z2的发射电极SE及补偿电极KE的 信号的信号。

图2展示根据本发明的具有两个电容性传感器元件Z1及Z2连接到其的传感器电子 单元的电容性传感器系统。所述两个传感器元件Z1、Z2中的每一者包含一个发射电极 SE、一个补偿电极KE及一个接收电极EE。

传感器元件Z1、Z2还可各自包含数个发射电极SE及/或数个补偿电极KE及/或数 个接收电极EE，如根据图2的实施例以及以下各图中所描述的实施例中所描述。举例 来说，传感器元件可包含一发射电极、一补偿电极及数个接收电极。传感器元件还可包 含数个发射电极、数个补偿电极及一共用接收电极。

传感器电子单元S具有两个传感器元件Z1、Z2的发射电极SE借助于共用主电线 连接到其的连接。传感器电子单元S具有两个传感器元件Z1、Z2的补偿电极KE借助 于共用主电线连接到其的另一连接。传感器电子单元S进一步具有每次两个传感器元件 Z1、Z2的一个接收电极EE连接到其的另外两个连接器。

两个传感器元件Z1、Z2的发射电极SE各自被供以第一交流电压，以使得从每一发 射电极SE发射交流电场。两个补偿电极KE各自被供以第二交流电压U₂，以使得在每 一补偿电极KE处发射另一交流电场。优选地，被供应到补偿电极KE的第二交流电压 相对于供应给发射电极SE的第一交流电压相移。出于此目的，传感器电子单元S可提 供信号产生器，所述信号产生器与发射电极SE连接到其的第一连接耦合，且所述信号 产生器通过在补偿电极KE连接到其的第二连接上方的移相器耦合。替代地，所述移相 器还可提供于所述信号产生器与所述第一连接之间。

传感器电子单元S进一步包含借助于多路复用器与接收电极EE连接到其的连接耦 合的评估电路。因此，可顺序地询问单个接收电极EE，即，可顺序地检测接收电极EE 的电变量。接收电极的电变量可为在于发射电极SE及补偿电极KE处发射的电交流场 耦合到接收电极EE中的情况下流动的电流。优选地，以使得在发射电极SE处发射的交 流场仅在物件进入传感器元件的观察区的情况下耦合到接收电极EE中的方式选择第一 交流电压U₁及第二交流电压U₂。替代地，在正常状态中可存在小的耦合以供系统监视。 可将表示相应传感器元件Z1、Z2处的物件的存在的值赋予在相应接收电极EE处检测 的电流。

根据本发明，通过将发射电极SE及补偿电极KE连接到传感器电子单元S的每一 连接且通过检测多路复用中的相应接收电极EE处的电变量，可将所述传感器电子单元 处的连接器的数目维持为低。连接器的最大数目由传感器元件的数目加上用于发射电极 或补偿电极的两个连接器(即，连接器的数目=传感器元件的数目+2)得出。由于接收电 极EE顺序地与传感器电子单元的评估装置耦合，因此甚至在传感器元件Z1、Z2的所 有发射电极SE或所有补偿电极KE各自被供以相同第一交流电压U₁或相同第二交流电 压U₂的情况下也可明确地识别每一传感器元件。

图3展示根据本发明的两个传感器元件Z1、Z2连接到其的传感器电子单元S的另 一实施例。根据图3中所示的实施例，传感器电子单元S针对每一发射电极SE提供一 连接。传感器电子单元S还针对每一补偿电极KE提供一连接。然而，传感器元件Z1、 Z2的接收电极EE借助于共用主电线连接到传感器电子单元S的特定连接。

在图3中所示的实施例的变化形式中，可给第一传感器元件Z1的发射电极SE及第 二传感器元件Z2的时分多路复用中的发射电极SE供应第一电交流电压U₁。还给第一 传感器元件Z1的补偿电极KE及第二传感器元件Z2的时分多路复用中的补偿电极KE 供应第二交流电压，优选地，所述第二交流电压相对于所述第一交流电压相移。此处， 所述第二交流电压U₂相对于所述第一交流电压U₁的相移可在移相器的帮助下完成。

由于发射电极SE及补偿电极KE各自被顺序地供以对应交流电压，因此传感器元 件Z1、Z2的所有接收电极EE连接到其的传感器电子单元S的评估装置可进行将所检 测传感器信号精确归属到相应传感器元件Z1、Z2。

在根据图3的传感器电子单元S的第二变化形式中，发射电极SE可各自被供以不 同频率的第一交流电压。此处，相应补偿电极被供以相等频率的第二交流电压，所述第 二交流电压相对于所述第一交流电压相移。相移可再次借助移相器完成。由于传感器元 件的发射电极SE及补偿电极KE各自被供以不同频率的交流电压，因此在所述发射电 极及所述补偿电极中的每一者处还形成不同频率的交流电场。由耦合于对应接收电极EE 中的所述交流电场产生的电流因此也具有一不同频率。接收电极EE连接到其的连接处 的频谱可借助于频率分析(例如快速傅里叶变换或算法)划分成传感器电子单元S 的评估单元中的单频分量。可再次将因频率分析产生的电流精确地指派给传感器元件 Z1、Z2。

在图3中所示的传感器电子单元的第三变化形式中，可由用代码编码的信号产生器 提供交流信号，在所述信号产生器中所述代码针对每一发射电极SE不同。将经编码交 流信号供应到所述发射电极。将相对于所述经编码交流信号相移的交流信号供应到对应 补偿电极。可再次借助于所述代码将传感器电子单元S的入口处的信号解码。可再次将 因解码产生的电流精确地指派给相应传感器元件Z1、Z2。

在根据图3的实施例中，对连接多个传感器元件来说必要的连接的最大数目由传感 器元件的数目加上一个连接(即，2x传感器元件的数目+1)得出。

图4展示根据本发明的两个传感器元件Z1、Z2连接到其的传感器电子单元S的实 例。针对两个传感器元件Z1、Z2的每一发射电极SE，提供到传感器电子单元S的一连 接。补偿电极KE借助于共用主电线连接到传感器电子单元S的特定连接。两个传感器 元件的接收电极EE也借助于共用主电线连接到传感器电子单元S的特定连接。

根据图4中所示的实施例，可(举例来说)以时分多路复用操作两个传感器元件Z1、 Z2，即，传感器元件的发射电极SE各自被顺序地供以电交流电压。因此，在两个发射 电极SE处还顺序地发射交流电场，所述交流电场耦合到相应接收电极EE中以使得电流 在所述相应接收电极中流动。通过给发射电极SE顺序地供应电交流电压，可精确地将 由评估装置A检测的电流指派给接收电极EE且因此还指派给传感器元件。

图5展示具有传感器电子单元S及多个传感器元件的电容性传感器装置的应用。图 5中所示的应用为包括八个传感器元件的电容性滑动控制件SR，其中所述八个传感器元 件使用共用接收电极EE。传感器元件到传感器电子单元S的耦合大致对应于图3中所 示的耦合。

在此方面，传感器电子单元S可实施关于图3所描述的多路复用以便检测或确立滑 动控制件SR处的手指的位置。

如已关于图2描述，在每一发射电极SE处发射第一交流电场且所述第一交流电场 耦合到接收电极EE中。，在每一补偿电极KE处还发射第二交流电场且所述第二交流 电场耦合到接收电极EE中。接收电极EE处的经耦合电交流场在其中产生可由传感器 电子单元S检测并分析的电流。

对于电容性滑动控制件SR或所述滑动控制件的传感器电子单元上的传感器元件的 连接，针对此处所示的八个传感器元件必须在传感器电子单元S处提供十七个连接器， 对于接收电极EE的连接仅需要一个连接。此处，传感器电子单元处置模拟前端(AFE)， 所述模拟前端评估在接收电极EE处施加的信号及/或流动到接收电极EE中的电流且转 换一个或一个以上数字信号并供应微控制器μC。所述微控制器可处理数字信号且基于 结果可在与所述电容性滑动控制件耦合的电装置中诱导动作。

如果手指沿滑动控制件SR移动，则手指影响相应电交流场，此致使接收电极EE 处的电流改变。此电流改变由传感器电子单元S评估，在传感器电子单元S中通过评估 (如已关于图3描述)可确定手指相对于滑动控制件SR的位置。在此方面，手指不必要 触摸传感器元件。手指沿电容性滑动控制件在传感器元件的观察区中移动就够了。由于 可通过适当选择多路复用方法非常靠近彼此的布置传感器元件，因此可提供非常紧凑的 电容性滑动控制件SR，然而其包括高分辨率，即，可特别清晰地定义手指相对于滑动 控制件SR的位置。此情况是可能的，因为通过适当选择避免多路复用传感器元件的交 互或因此由传感器电子单元S辨识所述交互。

还可检测数个手指在滑动控制件上的位置。出于此目的，其经提供以将入口(接收电 极连接在此入口处)处的传感器信号引导到信号分析。举例来说，在应用频率多路复用的 情形中，所述信号分析可将传感器信号分解成具有振幅的频率分量。依据所述频率分量 的振幅，可推导出是仅一个手指(振幅仅呈现一个峰值)还是数个手指(振幅呈现数个峰值) 放置于电容性滑动控制件上。

替代地，图5中所示的滑动控制件还可实施有一发射电极、一补偿电极及多个接收 电极。

图6中展示具有传感器电子单元S及连接到传感器电子单元S的多个传感器元件的 电容性传感器的另一应用。在此情形中，所述电容性传感器为电容性旋转调节器。此处， 传感器元件的连接再次对应于图3中所示的实施例，即，所述传感器元件具有共用接收 电极EE。此处，传感器电子单元S再次具有用于传感器元件到传感器电子单元S的连 接的十七个连接器，因为电容性旋转调节器设置有八个传感器元件。

替代地，图6中所示的旋转控制件还可实施有一发射电极、一补偿电极及若干个接 收电极。为了实现手指相对于多个传感器元件的位置的甚至更佳分辨率，使用本发明所 提供的内插方法是有利的。

图7中展示线性内插方法的结果，所述结果展示针对八个传感器元件手指相对于所 述八个传感器元件的位置的内插。沿X轴，基于序号应用八个传感器元件。优选地，传 感器元件的邻近关系由序号定义，即(举例来说)，具有序号4的传感器元件具有有序号 3或有序号5的传感器元件作为直接邻居。

在Y轴上，应用针对相应传感器元件所检测的离散信号值。举例来说，所述信号值 可对应于相应传感器元件的接收电极EE中的电流。

此处，图7中所示的标志M对应于物件相对于八个传感器元件的经内插位置。这八 个传感器元件可为关于图5或关于图6所示的所述八个传感器元件。如从图7可认识到， 可明显增加对位置确定的分辨率，以使得除已与图5一起描述的能够特别靠近彼此地布 置所述传感器元件的可能性之外，甚至还可进一步加强所述分辨率且还可提供仍更精确 电容性滑动控制器。

此处，替代所示线性内插方法，还可提供较高级内插方法，例如，二乘内插或样条 内插。

图8中以流程图的形式展示根据本发明的线性内插方法的实例。在第一步骤S1中， 确定单个传感器元件之间的相邻关系，即，向每一传感器元件指派一序号。举例来说， 在电容性传感器或传感器电子单元S的初始化过程期间可执行一次此第一步骤S1。还可 将所述序号存储于传感器电子单元中的非易失性存储器中。

当所述传感器正在工作时，询问所有传感器元件的传感器值，S2。传感器值可指示 相应传感器元件的观察区中的物件的存在。举例来说，观察区中的物件的存在可为物件 到传感器元件的距离。

可将所询问传感器值存储于评估装置中以供在一存储装置中或在数个寄存器中进 一步处理。

在另一步骤S3中，确定展示最高传感器值(例如最高电流)的传感器元件。针对此所 检测传感器元件，缓冲序号及传感器值。

在下一步骤S4中，确定展示最高传感器值的邻近传感器。在图7中的实例中，具 有序号6的传感器元件为展示最大传感器值(即，45)的传感器元件。因此，邻近于具有 序号6的传感器元件的传感器元件为具有序号5及7的传感器元件。从具有序号5及7 的传感器元件中选择展示最大传感器值的传感器元件，即选择具有序号5的传感器元件。 针对所检测邻近传感器元件，也在存储装置中缓冲序号及传感器值。

在下一步骤S5中，现在确定或计算经内插位置。在本发明的一个实施例中，可基 于以下公式计算经内插位置：

$\frac{n_1·v_1+n_2·v_2}{v_1+v_2}$

其中n₁为第一传感器元件的序号，n₂为第二传感器元件的序号，v₁为第一传感器元 件的所检测电变量的值且v₂为第二传感器元件的所检测电变量的值。所述公式得出物件 相对于传感器元件的经内插位置M，其中在此情形中所述位置M位于具有序号5或6 的传感器元件的两个离散位置之间。

根据本发明，在内插中可涉及其它邻近传感器元件以得出一般化内插公式：

$\frac{\Sigma n_1·v_1}{\Sigma v_1}$

其中n₁为第i个传感器元件的序号且v₁为第i个传感器元件的所检测电变量的值。 以此方式，可能甚至进一步增加物件相对于传感器元件的位置的精确度。

图9展示根据本发明的两个传感器元件Z1及Z2连接到其的传感器电子单元的实施 例。传感器元件Z1、Z2到传感器电子单元S的连接对应于如关于图3所示的传感器元 件传感器电子单元S的连接。在图9中所示的实施例中，仅以频率多路复用方法操作传 感器元件Z1、Z2。在此方面，给每一发射电极SE供应电交流信号，所述电交流信号每 次包括不同频率f₁或f₂。所述电交流信号的振幅U₁、U₂可为相同的，然而其还可为不 同的。还给两个传感器元件的补偿电极KE供应电交流信号，相应信号的频率对应于在 传感器元件的相应发射电极SE处供应的交流信号的频率。补偿电极KE处的电交流信 号相对于相应发射电极SE处的电交流信号相移。

两个传感器元件Z1、Z2的接收电极EE借助于共用主电线与传感器电子单元S的 入口耦合。将施加到接收电极EE的传感器信号(即，流动穿过接收电极EE的电流)传导 到信号分析以便分离总电流中的不同频率。接着，可将所分离频率再次精确地指派给接 收电极EE或传感器元件Z1、Z2。替代地，可在将施加到接收电极EE的传感器信号传 导到信号分析之前放大所述信号。

图10展示根据本发明的传感器电子单元S的再一实施例。传感器元件Z1、Z2到传 感器电子单元S的连接对应于图1中的传感器元件的连接。

通过时分给发射电极SE及补偿电极EE供应电交流信号，即，给传感器元件Z1、 Z2顺序地供应电交流信号。此处，同样，在补偿电极KE处施加的电交流信号相对于供 应给相应发射电极SE的电交流信号相移。

两个传感器元件的接收电极EE各自借助于传感器电子单元S的入口与评估装置耦 合。所述评估装置可包含信号分析。将两个入口处的传感器信号(即，流动穿过两个接收 电极EE的电流)相加且传导到信号分析。添加输入信号具有对传感器元件的观察区中的 物件的检测可更快发生的优点，因为无需每次重新校准评估路径的操作区。

可在将于传感器电子单元S的入口处施加的传感器信号(即，电极电流)传导到加法 器之前将其传导到放大器。提供所述放大器以便使此刻因通过时分启动的传感器元件而 不活动的所述接收电极EE的电极电流渐弱。如图10中所示，传感器元件Z2为活动的， 即，传感器元件Z2的发射电极及补偿电极各自被供以电交流信号。在发射电极或补偿 电极处发射的交流电场耦合于第二传感器元件Z2的接收电极EE中，以使得电流流动穿 过接收电极EE，所述电流由传感器电子单元S的评估单元检测。

由于第一传感器元件Z1为不活动的，因此还可使流动穿过第一传感器元件的接收 电极EE的电流渐弱，此可通过可调整放大器完成。所述放大器以使得对应传感器元件 的经启动状态中的电流大致减小到零的方式形成。替代可调整放大器，还可提供单级放 大器。

通过使相应不活动传感器元件的电极电流渐弱，可避免或减小这些电极电流对总电 流的影响。

图11展示根据本发明的传感器电子单元的另一实施例。在此实施例中，传感器元 件Z1及Z2包括两个通信发射电极SE1及SE2以及对应补偿电极KE及对应接收电极 EE。可根据多路复用方法操作传感器元件Z1及Z2，如已(举例来说)关于图1到图10 所描述。

也可以多路复用方法操作单个传感器元件的电极。在执行方案的变化形式中，如图 11中所示，可以时分多路复用(即，顺序地)给发射电极SE1及SE2供应电交流信号。每 次向补偿电极KE传导电交流信号，所述电交流信号的频率对应于在电极SE1或SE2处 施加的电交流信号，然而所述所施加的电交流信号相对于此电交流信号相移。第一传感 器元件Z1的接收电极连接到传感器电子单元S的入口且借助于所述入口与信号评估耦 合。此处，同样，可首先将入口处的传感器信号传导到放大器。由于给发射电极SE1或 SE2连续供应(即，顺序地供应)电交流信号的，因此在入口处供应的传感器信号(即，流 动穿过接收电极EE的入口的电极电流)还可精确地与发射电极相关。

针对每一传感器元件，还可提供数个对应补偿电极KE及/或数个接收电极EE。可 根据关于图1到图4以及图9及图10所描述的多路复用中的一者操作数个补偿电极及/ 或数个接收电极连同一发射电极及/或连同数个发射电极的操作。

如图1到图6中以及图9到图11中所精确地展示，每次补偿电极均布置于发射电 极与接收电极之间。