DE10217859C1

DE10217859C1 - Electronic inclinometer, e.g. for activating car alarm or for use in iron or washing machine, has construction resembling variable electrical condenser with pendulous rotor

Info

Publication number: DE10217859C1
Application number: DE2002117859
Authority: DE
Inventors: Heinz Kueck; Daniel Warkentin; Daniel Benz
Original assignee: Hann-Schickard-Gesellschaft fuer Angewandte Forschung eV
Current assignee: Hann-Schickard-Gesellschaft fuer Angewandte Forschung eV
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2022-04-23
Also published as: WO2003089877A1

Abstract

A first moving electrode assembly of the condenser comprises pendulous plates. Their side faces (12a) extend away from the inclination axis (30) and terminate at end faces (12b). Plates (22) of the second, fixed electrode (22) are connected to the base (20) and their side faces lie opposite those of the first electrode, overlapping them. Overlap varies as a result of tilting, which swings the pendulum assembly (10) comprising the moving plates, relative to the fixed plates.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Neigungs vorrichtungen und insbesondere auf Neigungssensoren oder Neigungsaktoren mit einem Pendel.The present invention relates to tilt devices and in particular on inclination sensors or Inclination actuators with a pendulum.

Allgemein können Neigungssensoren für eine Vielzahl von An wendungen aus den Bereichen Haushalt, Industrie und For schung eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Über schlagssensoren in Kraftfahrzeugen, Überwachungssensoren von Alarmanlagen in Fahrzeugen und Gebäuden, Positionssen soren für automatisierte Maschinen, Bügeleisen, Waschma schinen etc. Im Stand der Technik sind Neigungssensoren be kannt, deren Wirkungsweisen auf verschiedenen Prinzipien basieren. So sind beispielsweise Neigungssensoren bekannt, um eine Kapazitätsmessung bei neigungsbedingter Änderung durchzuführen.In general, inclination sensors can be used for a variety of applications applications from the areas of household, industry and for be used. Examples of this are About impact sensors in motor vehicles, monitoring sensors of alarm systems in vehicles and buildings, position sensors sensors for automated machines, irons, washing machines machines etc. In the prior art inclination sensors are knows their effects on different principles based. For example, inclination sensors are known a capacity measurement in the event of a change due to inclination perform.

Die DE 35 45 630 C2 beschreibt beispielsweise einen Beschleunigungs- und Neigungssensor, bei dem ein magneti sches Material auf einer ebenen Fläche angeordnet ist, die in vier Kondensatorplattensektoren aufgeteilt ist, wobei je nach Neigung das magnetische Material nicht mehr in der Mitte der ebenen Fläche liegt, sondern sich in Richtung der Neigung verschiebt und verformt, so daß sich Kapazitätsän derungen von Kondensatoren ergeben, die durch jeweils zwei der vier Kondensatorplatten gebildet werden.DE 35 45 630 C2 describes, for example Acceleration and inclination sensor, in which a magneti cal material is arranged on a flat surface which is divided into four capacitor plate sectors, each after inclination, the magnetic material no longer in the Lies in the middle of the flat surface, but towards the Inclination shifts and deforms, so that capacity changes changes in capacitors result by two of the four capacitor plates are formed.

Weitere Neigungssensoren führen eine Kapazitätsmessung bei neigungsbedingter Änderung einer durch ein Dielektrikum ü berdeckten Fläche durch.Additional inclination sensors perform a capacity measurement inclination-related change of a dielectric ü covered area.

Ferner existieren Neigungssensoren, die eine thermische De tektion der Neigung durch eine bei einer Verkippung entste hende Temperaturdifferenz (Konvektion) durchführen. Andere Neigungssensoren messen wiederum eine neigungsabhängige Leitfähigkeit einer Flüssigkeit bei deren Höhenvariation. Dieses Prinzip wird auch als konduktometrisches Prinzip be zeichnet.There are also inclination sensors that have a thermal De the inclination is detected by a tilting Carry out the temperature difference (convection). Other Tilt sensors in turn measure a tilt-dependent Conductivity of a liquid with its height variation. This principle is also called the conductometric principle records.

Wieder andere Neigungssensoren detektieren eine Verkippung durch Messung einer hieraus resultierenden mechanischen Spannung. Dieses Prinzip wird auch als piezoresistives Prinzip bezeichnet.Still other inclination sensors detect a tilt by measuring a resulting mechanical Tension. This principle is also called piezoresistive Called principle.

Wieder andere Neigungssensoren führen eine optische Mes sung der Neigung durch Brechung bzw. Reflexion an Grenzflä chen durch.Still other inclination sensors perform an optical measurement solution of the inclination by refraction or reflection at the interface chen through.

Schließlich existieren auch Neigungssensoren, die eine Nei gungsmessung durch Änderung der Induktivität einer Spüle bei Lageänderung eines Ferrofluids durchführen.Finally, there are also inclination sensors that have a Nei measurement by changing the inductance of a sink when changing the position of a ferrofluid.

Die DE 41 06 932 A1 offenbart einen Neigungssensor mit einem abgeschlossenen Sensorinnenraum. Die seismische Masse ist aus zwei Kreissektoren gebildet, wobei die seismische Masse eine Seitenfläche hat, die sich von einer Aufhängung der seismischen Masse weg erstreckt und eine Stirnfläche hat. Insbesondere sind eine erste Stirnfläche eines oberen Kreissektors und eine untere Stirnfläche eines unteren Kreissektors vorhanden. Die obere Stirnfläche liegt einer im Querschnitt kreisbogenförmigen Elektrode gegenüber, die mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Die Stirnfläche des un teren Kreissektors des Pendels, d. h. der seismischen Mas se, liegt zwei ebenfalls kreissektorförmigen Elektroden ge genüber. Ein Kondensator wird daher bei dem bekannten Nei gungssensor durch eine Stirnfläche des Rotors als erste Kondensatorelektrode und eine der Stirnfläche gegenüberlie gende kreisbogenförmige Elektrode als zweite Kondensator elektrode gebildet.DE 41 06 932 A1 discloses an inclination sensor with a locked sensor interior. The seismic mass is formed from two sectors of a circle, the seismic mass has a side surface that is different from a suspension of the Seismic mass extends away and has an end face. In particular, a first end face is an upper one Circular sector and a lower end face of a lower one Circular sector available. The top face is one in cross section circular arc shaped electrode, the is firmly connected to the housing. The face of the un tere circular sector of the pendulum, d. H. the seismic mas se, there are two circular sector-shaped electrodes genüber. A capacitor is therefore used in the known Nei supply sensor through an end face of the rotor as the first Capacitor electrode and one opposite the end face circular arc-shaped electrode as a second capacitor electrode formed.

Nachteilig an diesem Neigungssensor ist die Tatsache, daß zum Erreichen eines hohen Kapazitätswerts entweder der Ab stand der Stirnfläche zu der festen Elektrode sehr klein gewählt werden muß, oder daß die Stirnfläche sehr groß ge wählt werden muß. Wird der Abstand sehr klein gemacht, um eine hohe Kapazität zu erhalten, so nehmen die Anforderun gen an die mechanische Genauigkeit sowohl bezüglich der fe sten Elektroden als auch bezüglich des Pendels zu, damit die Stirnfläche nicht die feste Elektrode bei mechanischen Abweichungen vom Idealwert berührt. Dies führt zu einem Preisanstieg des Neigungssensors aufgrund der geforderten hohen Genauigkeit bei der Herstellung. Wird dagegen die Stirnfläche flächenmäßig vergrößert und damit auch die fes te Kondensatorelektrode, so ergibt sich ein Neigungssensor mit großer Baugröße, d. h. mit einem großen Volumen. Auch dies resultiert in erhöhten Kosten für den Neigungssensor.A disadvantage of this inclination sensor is the fact that to reach a high capacity value either the Ab the face of the fixed electrode was very small must be selected, or that the face ge very large must be chosen. The distance is made very small to To get a high capacity, so take the requirements mechanical accuracy both with respect to the fe most electrodes as well as regarding the pendulum too the end face is not the fixed electrode for mechanical ones Deviations from the ideal value are affected. This leads to one Price increase of the inclination sensor due to the required high manufacturing accuracy. However, if Front face enlarged in area and thus the firm te capacitor electrode, there is an inclination sensor with large size, d. H. with a large volume. Also this results in increased costs for the tilt sensor.

Andererseits ist eine neigungsabhängige Kapazität nötig, um eine gute Sensorempfindlichkeit zu erreichen, damit sich bei einer Auslenkung des Rotors bezüglich des Gehäuses eine große Kapazitätsvariation ergibt. On the other hand, an inclination-dependent capacity is necessary in order to to achieve a good sensor sensitivity so that a deflection of the rotor with respect to the housing large capacity variation results.

Die EP 0 981 052 A2 offenbart einen Halbleiter-Beschleuni gungsmesser-Schalter und ein Verfahren zum Herstellen des selben. Der Beschleunigungsmesser-Schalter umfaßt einen Si liziumrahmen, der auf einer Basis angeordnet ist. Die Basis umfaßt einen Trägerabschnitt, der an der Basis befestigt ist. Ein bewegbarer Balken ist an einem Ende mit dem Trä gerabschnitt verbunden. An dem anderen Ende des bewegbaren Balkens ist eine Masse angebracht. Abhängig von einer auf die Masse ausgeübten Beschleunigung biegt sich der Balken, um bei einer bestimmten Beschleunigung einen Kurzschluß zwischen einer an dem Balken befestigten Elektrode und einer festen Elektrode zu erreichen.EP 0 981 052 A2 discloses a semiconductor accelerator ammeter switch and a method of manufacturing the the same. The accelerometer switch includes an Si silicon frame, which is arranged on a base. The base includes a support portion that attaches to the base is. A movable bar is at one end with the door connected section. At the other end of the moveable A bar is attached to a mass. Depending on one on the mass applied acceleration the beam bends, to short-circuit at a certain acceleration between an electrode attached to the beam and one to achieve a fixed electrode.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Neigungsvorrichtung zu schaffen, die preisgünstig herstell bar ist und dennoch eine ausreichende Empfindlichkeit hat.The object of the present invention is a To create tilt device that manufactures inexpensively bar and yet has sufficient sensitivity.

Diese Aufgabe wird durch eine Neigungsvorrichtung nach Pa tentanspruch 1 gelöst.This task is accomplished by a tilt device according to Pa Claim 1 solved.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Kapazität zwischen einer mit dem Pendel verbundenen Pendel-Kondensatorelektrode und einer mit einer Basis ver bundenen Basis-Kondensatorelektrode dadurch erhöht werden kann, daß die Pendel-Kondensatorelektrode nicht hinsicht lich ihrer Stirnseite eine Erfassungskapazität bildet, son dern hinsichtlich ihrer seitlichen Seite, die sich von der Lagerung weg erstreckt. Damit ist es möglich, die ohnehin für ein Pendel nötige seismische Masse, die eine bestimmte Größe einnimmt, auch für den Erfassungskondensator auszu nützen, wodurch eine höhere Kapazität pro Volumen erreicht werden kann als bei einem Neigungssensor, bei dem die Stirnseite eines Pendels als Kondensatorelektrode fungiert.The present invention is based on the finding that that the capacity between one connected to the pendulum Pendulum capacitor electrode and one with a base ver bound base capacitor electrode can be increased can that the pendulum capacitor electrode is not Lich forms a detection capacity on its face, son with regard to their side, which is different from the Storage stretches away. It is possible to do that anyway seismic mass required for a pendulum, which has a certain Size takes out, also for the detection capacitor benefit, which achieves a higher capacity per volume can be as with a tilt sensor, in which the Front of a pendulum acts as a capacitor electrode.

Durch Erhöhen der erreichbaren Kapazität pro Volumen der Neigungsvorrichtung ist es möglich, bei gleicher Sensoremp findlichkeit einen kleineren Sensor herzustellen, bzw. bei gleicher Sensorgröße einen Sensor mit größeren erlaubten mechanischen Toleranzen und einer größeren Kapazität herzu stellen, was insgesamt in einer Preisreduktion resultiert.By increasing the attainable capacity per volume of Inclination device, it is possible with the same sensor temp sensitivity to produce a smaller sensor, or at same sensor size allowed a sensor with larger mechanical tolerances and a larger capacity ask what overall results in a price reduction.

Das Erreichen einer beträchtlichen Menge an Kapazität hat ferner den Vorteil, daß die Neigungsvorrichtung nicht als Neigungssensor, sondern auch als Neigungsaktor betrieben werden kann, um mittels elektrostatischer Anziehungskräfte das Pendel bewußt auszulenken, um eine mechanische Betäti gung irgendwelcher Art zu erreichen. Insbesondere könnte die mechanische Bewegung zum Zwecke eines Funktionstests erfolgen.Has reached a significant amount of capacity further the advantage that the inclination device is not considered Inclination sensor, but also operated as an inclination actuator can be made by means of electrostatic attraction to consciously deflect the pendulum in order to operate it mechanically of any kind. In particular, could the mechanical movement for the purpose of a functional test respectively.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß aufgrund der ausreichenden Kapazität ein "Teil" der Kapazität für eine aktuelle Sensorpositionserfassung "geopfert" werden kann, um einen kompensierten Neigungssen sor zu schaffen, bei dem das Pendel immer so angesteuert wird, daß es möglichst in seiner Bezugsposition bleibt, und bei dem dann die zwischen den Kondensatorelektroden ange legte elektrische Spannung ein Maß für die Neigung ist. Ein solcher kompensierter Sensor hat (obgleich der Schaltungs aufwand höher ist), den Vorteil, daß der Meßbereich, also die maximale "Auslenkung" des Sensors nicht mechanisch be grenzt ist, sondern lediglich elektrisch begrenzt ist, also durch die maximal an den Sensor anlegbare elektrostatische Kraft, d. h. elektrische Spannung.Another advantage of the present invention is in that due to the sufficient capacity, a "part" the capacity for a current sensor position detection can be "sacrificed" to a compensated inclination to create, where the pendulum is always controlled is that it remains in its reference position as far as possible, and in which then between the capacitor electrodes put electrical voltage is a measure of the slope. On has such a compensated sensor (although the circuit expenditure is higher), the advantage that the measuring range, ie the maximum "deflection" of the sensor is not mechanical is limited, but is only electrically limited, that is due to the maximum electrostatic that can be applied to the sensor Force, d. H. electrical voltage.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß, wenn vorteilhafterweise mehrere ineinandergrei fende feste und bewegliche Elektroden in Form zweier inei nandergreifender "Elektrodenkämme" ausgeführt sind, um eine möglichst große Kapazität zu erreichen, sowohl die Basis als auch das Pendel für eine Kunststoffspritzgußfertigung geeignet sind. Bei der Kunststoffspritzgussherstellung sind weniger komplizierte Formen teuer, sondern eher enge mecha nische Toleranzen, wie sie aus der Siliziumtechnik bekannt sind. Insbesondere bei aus Kunststoff gefertigten erfin dungsgemäßen Neigungssensoren ist die mögliche Formenvaria bilität groß. Ferner ist auf sehr preisgünstige Art und Weise die "elektrische Verdrahtung" zu erstellen, da bei spielsweise Kondensatorelektroden ohne weiteres auch selek tiv metallisiert werden können und Zuleitungen ebenfalls als selektive Metallisierung direkt auf den Kunststoff auf gebracht werden können.Another advantage of the present invention is in that, if advantageously several interlocking Fixed and movable electrodes in the form of two electrodes interlocking "electrode combs" are designed to a to achieve the greatest possible capacity, both the base as well as the pendulum for plastic injection molding are suitable. In plastic injection molding manufacturing less complicated forms expensive, but rather narrow mecha African tolerances, as known from silicon technology are. Especially with inventions made of plastic Inclination sensors according to the invention are the possible forms bility great. Furthermore, in a very inexpensive way Way to create the "electrical wiring" since at for example capacitor electrodes are also easily selected tiv can be metallized and leads as well as a selective metallization directly on the plastic can be brought.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention are referred to below with reference to the enclosed Drawings explained in detail. Show it:

Fig. 1 eine Neigungsvorrichtung gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 shows a tilt device according to a first exemplary embodiment from the present invention;

Fig. 2 eine Basis der Neigungsvorrichtung von Fig. 1; Fig. 2 shows a base of the inclination device of Fig. 1;

Fig. 3 eine Pendeleinrichtung der Neigungsvorrichtung von Fig. 1; Fig. 3 shows a shuttle of the tilt device of Fig. 1;

Fig. 4 eine Neigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungs beispiel der Erfindung, bei der die Pendelein richtung aus einem nicht leitenden bzw. die lektrischen Werkstoff herstellbar ist; Figure 4 is a tilt device according to an embodiment example of the invention, in which the Pendelein direction is made of a non-conductive or the dielectric material.

Fig. 5 eine Neigungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem die Pendeleinrichtung nicht kontaktiert werden muß; Fig. 5 is a reclining device according to another embodiment of the present invention, in which the pendulum means does not need to be contacted;

Fig. 6a und 6b eine schematische Darstellung bzw. ein elektrisches Ersatzschaltbild einer Neigungsein richtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei dem keine unmittelbare Kontaktierung der Pendelein richtung erfolgen muß; Fig. 6a and 6b is a schematic representation or an electrical equivalent circuit diagram of a tilt device according to an embodiment in which no direct contacting of the Pendelein direction must take place;

Fig. 7 eine bevorzugte elektronische Ausleseschaltung zum differenzmäßigen Erfassen einer Kapazitätsän derung; Fig. 7 shows a preferred electronic readout circuit for differential detection of a change in capacitance;

Fig. 8a und 8b eine bevorzugte Aufhängung des Pendels auf der Basis in Form einer Schneidenlagerung mit ei ner Wippe an der Basis; und Figures 8a and 8b a preferred suspension of the pendulum on the base in the form of a cutting edge bearing with egg ner rocker at the base; and

Fig. 9a und 9b eine alternative bevorzugte Aufhängung in Form einer Schneidenlagerung mit einer Wippe an der Pendeleinrichtung. Fig. 9a and 9b, an alternative preferred suspension in the form of a knife-edge bearing with a rocker on the shuttle means.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Neigungsvorrichtung mit einer Basis 20, die eine Aufhängung 24 aufweist, an der ei ne Pendeleinrichtung 10 aufgehängt ist, um eine Drehung um eine Drehachse 30 bezüglich der Basis 20 ausführen zu kön nen. Die Pendeleinrichtung 10 ist somit abhängig von einer Neigung der Basis 20 um die Achse 30 bezüglich der Basis 20 auslenkbar. Das Pendel wird sich, wenn die Neigungsvorrich tung in einem Gravitationsfeld betrieben wird, immer paral lel zum Gravitationsfeld ausrichten, da der Schwerpunkt der Pendeleinrichtung nicht mit dem Aufhängungspunkt zusammen fällt. Fig. 1 shows an inclination device according to the invention with a base 20 , which has a suspension 24 on which ei ne pendulum device 10 is suspended in order to be able to perform a rotation about an axis of rotation 30 with respect to the base 20 . The pendulum device 10 can thus be deflected with respect to the base 20 depending on an inclination of the base 20 about the axis 30 . The pendulum will always align itself parallel to the gravitational field if the tilt device is operated in a gravitational field, since the center of gravity of the pendulum device does not coincide with the suspension point.

Die Pendeleinrichtung 10 umfaßt eine flächige Pendel- Kondensatorelektrode 12, die ausgebildet ist, um einer Aus lenkung der Pendeleinrichtung bezüglich der Basis zu fol gen, d. h. die mit der Pendeleinrichtung 10 mechanisch fest verbunden ist. In anderen Worten ausgedrückt bildet die Pendel-Kondensatorelektrode 12 einen Teil des Pendels, das als seismische Masse wirkt. Die Pendel-Kondensatorelektrode ist ferner so ausgebildet, daß sie eine sich von der Auf hängung 24 weg erstreckende seitliche Seite 12a sowie eine Stirnseite 12b hat. The pendulum device 10 comprises a flat pendulum capacitor electrode 12 , which is designed to follow a deflection of the pendulum device with respect to the base, ie, which is mechanically fixed to the pendulum device 10 . In other words, the pendulum capacitor electrode 12 forms part of the pendulum, which acts as a seismic mass. The oscillation capacitor electrode is further formed so that it has one of the hanging on 24 extending away lateral side 12a and an end face 12 b.

Mit der Basis 20 ist ferner eine flächige Basis- Kondensatorelektrode 22 verbunden, die von der Basis bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nach oben steht und, wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist, der Pendel- Kondensatorelektrode seitlich gegenüberliegt, so daß ein Überlappungsbereich zwischen der Pendel- Kondensatorelektrode und der Basis-Kondensatorelektrode re sultiert, der abhängig von einer Auslenkung des Pendels be züglich der Basis aufgrund einer Neigung um die Neigungs achse 30 variiert.Also connected to the base 20 is a flat base capacitor electrode 22 , which stands up from the base in the embodiment shown in FIG. 1 and, as can be seen from FIG. 1, is laterally opposite the pendulum capacitor electrode, so that a Overlap area between the pendulum capacitor electrode and the base capacitor electrode results, which varies depending on a deflection of the pendulum with respect to the base due to an inclination about the inclination axis 30 .

Obgleich bereits eine Pendel-Kondensatorelektrode und eine Basis-Kondensatorelektrode ausreichend sind, um die Neigung des Pendels bezüglich der Basis um die Neigungsachse 30 ka pazitiv zu erfassen, wird es bevorzugt, eine Vielzahl von vorzugsweise parallel angeordneten Pendel- Kondensatorelektroden zu verwenden, und gleichzeitig eine Vielzahl von ebenfalls im wesentlichen parallel angeordne ten Basis-Kondensatorelektroden zu verwenden, die in Form zweier ineinander greifender Kämme angeordnet sind, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die einzelnen hierdurch gebildeten Kapazitäten sind zueinander parallel geschaltet, so daß ei ne Auslenkung des Pendels eine Kapazitätsänderung ergibt, die ein Vielfaches einer Kapazitätsänderung ist, wenn nur eine Pendel-Kondensatorelektrode und nur eine Basis- Kondensatorelektrode vorhanden sind.Although a pendulum capacitor electrode and a base capacitor electrode are already sufficient to capacitively detect the inclination of the pendulum with respect to the base about the inclination axis 30 ka, it is preferred to use a plurality of pendulum capacitor electrodes, preferably arranged in parallel, and at the same time one A plurality of base capacitor electrodes, likewise arranged essentially in parallel, are used, which are arranged in the form of two intermeshing combs, as shown in FIG. 1. The individual capacitances formed in this way are connected to one another in parallel, so that ei ne deflection of the pendulum results in a change in capacitance which is a multiple of a change in capacitance if only one pendulum capacitor electrode and only one base capacitor electrode are present.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung der Basis ohne die Pendelein richtung. Insbesondere ist in Fig. 2 zu sehen, daß die Ba sis so gestaltet ist, daß zwei voneinander elektrisch iso lierte Teil-Kondensatorelektroden vorhanden sind, nämlich die Teil-Kondensatorelektrode 22 und eine weitere Teil- Kondensatorelektrode 23. Fig. 2 shows an illustration of the base without the Pendelein direction. In particular, it can be seen in Fig. 2 that the Ba sis is designed so that two electrically insulated partial capacitor electrodes are present, namely the partial capacitor electrode 22 and a further partial capacitor electrode 23rd

Analog hierzu ist in Fig. 3 eine zusammenpassende Pendel einrichtung 10 gezeigt, die ebenfalls zwei Kondensator- Teilelektroden 12 und 13 aufweist, die im einfachsten Fall elektrisch verbunden sind. Damit ist eine Differenzerfas sung der Neigung des Pendels bezüglich der Basis möglich, um die Auflösung und Empfindlichkeit der Neigungsvorrich tung weiter zu verbessern.Analogously to this, a matching pendulum device 10 is shown in Fig. 3, which also has two partial capacitor electrodes 12 and 13 , which are electrically connected in the simplest case. This enables a difference in the inclination of the pendulum with respect to the base in order to further improve the resolution and sensitivity of the inclination device.

Die oben beschriebene Elektrodenanordnung kann ebenfalls derart ausgeführt werden, daß die Kondensator- Teilelektroden 12 und 13 der Pendeleinrichtung voneinander elektrisch isoliert sind und mit den Kondensator- Teilelektroden 22 und 23 der Basis 20 zwei Kondensatoren bilden, welche ebenfalls eine Differenzerfassung der Nei gung des Pendels bezüglich der Basis ermöglichen.The electrode arrangement described above can also be carried out in such a way that the capacitor sub-electrodes 12 and 13 of the pendulum device are electrically insulated from one another and form two capacitors with the capacitor sub-electrodes 22 and 23 of the base 20 , which also detect the difference in inclination of the pendulum with respect enable the base.

Bei einem Vergleich von Fig. 2 und Fig. 3 wird ersichtlich, daß die beiden Teil-Pendel-Kondensatorelektroden mit einem spitz zulaufenden Ende gebildet sind, während die entspre chenden Teil-Basis-Kondensatorelektroden als stehende Plat ten mit von innen nach außen abfallender oberer Begrenzung gebildet sind. Wenn sich das Pendel bezüglich der Basis so bewegt, daß sich die rechte Pendel-Teilkondensatorelektrode 12 bezüglich der Basis nach rechts dreht (Bezug nehmend auf Fig. 3), so nimmt die Kapazität aufgrund der Teilelektrode 12 zu, während die Kapazität aufgrund der Teilelektrode 13 abnimmt. Wenn sich das Pendel bezüglich der Basis dagegen in die andere Richtung dreht, so nimmt die Kapazität auf grund der Teilelektrode 12 ab, während die Kapazität auf grund der anderen Teilelektrode 13 zunimmt. Damit ist durch getrenntes Erfassen dieser beiden Kapazitäten die Drehrich tung bestimmbar.A comparison of Fig. 2 and Fig. 3 it can be seen that the two part-pendulum capacitor electrodes are formed with a tapered end, while the corre sponding part-base capacitor electrodes as standing plat with falling from the inside to the top Limit are formed. If the pendulum moves with respect to the base such that the right pendulum partial capacitor electrode 12 rotates to the right with respect to the base (refer to FIG. 3), the capacitance due to the partial electrode 12 increases, while the capacitance due to the partial electrode 13 decreases. On the other hand, if the pendulum rotates in the other direction with respect to the base, the capacitance decreases due to the partial electrode 12 , while the capacitance increases due to the other partial electrode 13 . The direction of rotation can thus be determined by separately detecting these two capacities.

Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel, bei dem die Nei gungsvorrichtung als Aktor wirkt, sind die gegenüberliegen den Kondensatorelektroden so gebildet, daß in einer Bezugs stellung die Kapazität zwischen denselben minimal ist. Die Kapazität nimmt bei einer Auslenkung aus der Bezugsstellung von der minimalen Kapazität aus zu. In diesem Fall wird ein Anlegen einer Spannung zwischen den beiden Kondensator elektroden dazu führen, daß das Pendel bezüglich der Basis ausgelenkt wird, so daß die Neigungsvorrichtung als Aktor betreibbar ist.In the alternative embodiment in which the Nei act as an actuator, are the opposite the capacitor electrodes formed so that in a reference position the capacity between them is minimal. The Capacity increases with a deflection from the reference position from the minimum capacity. In this case, a Apply a voltage between the two capacitors electrodes cause the pendulum to relate to the base is deflected so that the inclination device as an actuator is operable.

Wird die Neigungsvorrichtung als Sensor betrieben, so kön nen die Pendeleinrichtung 10 und die Basis 20 andererseits kontaktiert werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich die Basiseinrichtung zu kontaktieren. Hierzu ist es jedoch erforderlich, daß beispielsweise die Teilelektrode 12 des Pendels zwischen zwei Elektroden der Basis aufgenommen ist, so daß das Ein- und Ausdrehen der Teilelektrode 12 zwischen den beiden Basiselektroden zu einer Kapazitätsänderung zwi schen den beiden Elektroden führt. In diesem Fall muß das Pendel nicht kontaktiert werden, sondern genügt eine Kon taktierung allein der Basis. Der schematische Aufbau dieser Ausführung ist in Fig. 4 dargestellt.If the inclination device is operated as a sensor, then the pendulum device 10 and the base 20 can be contacted on the other hand. Alternatively, however, it is also possible to only contact the base device in the exemplary embodiment shown in FIG. 1. However, this requires that, for example, the partial electrode 12 of the pendulum is received between two electrodes of the base, so that the screwing in and out of the partial electrode 12 between the two base electrodes leads to a change in capacitance between the two electrodes. In this case, the pendulum does not have to be contacted, but a contact is sufficient just the base. The schematic structure of this embodiment is shown in FIG. 4.

Im umgekehrten Fall würde, wenn zwei Pendel- Kondensatorelektroden vorhanden sind, die eine Basis- Kondensatorelektrode zwischen sich aufnehmen, lediglich ei ne Kontaktierung der Pendeleinrichtung genügen, während die Basis nicht kontaktiert werden muß. Darüber hinaus ist es auch möglich, als Werkstoff für die Pendeleinrichtung bzw. für die Basis ein Dielektrikum ohne Metallflächen zu ver wenden.Conversely, if two pendulums Capacitor electrodes are present which are a base Take the capacitor electrode between them, just egg ne contacting the pendulum device are sufficient, while the Base does not need to be contacted. Beyond that it is also possible as a material for the pendulum device or for the base a dielectric without ver metal surfaces turn.

Im Falle eines kompensierten Neigungssensors, bei dem die "Meßkapazität" zwischen einer Pendel-Kondensatorelektrode und einer Basis-Kondensatorelektrode so angesteuert wird, daß sich das Pendel trotz einer Neigung nicht auslenkt, ist die Höhe der angelegten Spannung ein Maß für die Neigung. Um diese Regelung durchführen zu können, muß die Stellung des Pendels bezüglich der Basis als Ist-Größe der Regelung überwacht werden. Hierzu kann ein anderes Paar von Pendel- Kondensatorelektrode und Basis-Kondensatorelektrode, wie z. B. am hinteren Ende des Sensors von Fig. 1, eingesetzt wer den. In the case of a compensated inclination sensor, in which the "measuring capacitance" between a pendulum capacitor electrode and a base capacitor electrode is controlled so that the pendulum does not deflect despite an inclination, the level of the voltage applied is a measure of the inclination. In order to be able to carry out this regulation, the position of the pendulum with respect to the base must be monitored as the actual variable of the regulation. For this purpose, another pair of pendulum capacitor electrode and base capacitor electrode, such as. B. at the rear end of the sensor of Fig. 1, who used the.

Der erfindungsgemäße Neigungssensor mißt die Neigung der Basis zum Gravitationsfeld bezüglich der Achse 30 mittels des Pendels 10. Insbesondere wird, wie es ausgeführt worden ist, die Verkippung des Pendels gegenüber dem Gehäuse durch die sich seitlich gegenüberliegenden Kondensatorelektroden kapazitiv ausgelesen. Der erfindungsgemäße Neigungssensor ist dahingehend vorteilhaft, daß aufgrund des zugrundelie genden Wirkprinzips und der daraus resultierenden Formge bung ein Aufbau aus wenigen Bauelementen möglich ist. Be dingt durch diese unkomplizierte Sensorbauweise ist eine Herstellung der beiden in Fig. 2 und 3 gezeigten Bauelemen te auf der Basis von selektiv metallisiertem Kunststoff mittels Kunststoffspritzgußtechnik kostengünstig möglich.The inclination sensor according to the invention measures the inclination of the base to the gravitational field with respect to the axis 30 by means of the pendulum 10 . In particular, as has been explained, the tilting of the pendulum relative to the housing is capacitively read out by the laterally opposite capacitor electrodes. The inclination sensor according to the invention is advantageous in that a construction of a few components is possible due to the underlying principle of action and the resulting shape. Due to this uncomplicated sensor design, it is possible to produce the two components shown in FIGS. 2 and 3 on the basis of selectively metallized plastic by means of plastic injection molding technology at low cost.

Wie es insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, umfaßt die Basis zwei Lagerstellen 26, 27, um das Pendel an entspre chenden Lagerstellen 29 bzw. 28 zu halten. Das Pendel samt Pendel-Kondensatorelektroden ist als asymmetrischer Rotor so gestaltet, daß sich der Schwerpunkt des Pendels außer halb der Drehachse befindet. Hierdurch wird gewährleistet, daß sich das Pendel bei Neigung des Gehäuses gegenüber dem Gravitationsfeld wieder in seine Ursprungslage, bei der der Schwerpunkt an der tiefsten Position ist, ausrichtet, wenn die erfindungsgemäße Neigungsvorrichtung als Neigungssensor betrieben wird.As can be seen in particular from Fig. 3, the base comprises two bearings 26 , 27 to hold the pendulum at corre sponding bearings 29 and 28 respectively. The pendulum together with pendulum capacitor electrodes is designed as an asymmetrical rotor so that the center of gravity of the pendulum is outside of the axis of rotation. This ensures that when the housing is inclined relative to the gravitational field, the pendulum aligns itself again in its original position, in which the center of gravity is at the lowest position, when the inclination device according to the invention is operated as an inclination sensor.

Zur Absolutmessung der Neigung und zur Gewinnung eines kon tinuierlichen analogen Neigungssignals bilden, wie es aus geführt worden ist, eine Kondensatorelektrode an der Basis und eine Kondensatorelektrode an dem Pendel einen Kondensa tor, wobei die ineinandergreifende Kammstruktur dazu führt, daß viele solche Kondensatoren zur Erhöhung der Empfind lichkeit gebildet werden. Bei Neigung der Basis gegenüber dem Pendel verändern sich die durch die Teilelektroden 12 und 22 bzw. 13 und 23 gebildeten Kapazitäten neigungsmäßig entgegengesetzt zueinander. Hierzu kann die Kondensator- Grundgleichung angesetzt werden. For absolute measurement of the inclination and for obtaining a continuous analog inclination signal, as has been explained, form a capacitor electrode on the base and a capacitor electrode on the pendulum, a capacitor, the intermeshing comb structure causing many such capacitors to increase the Sensitivity are formed. When the base is inclined with respect to the pendulum, the capacitances formed by the partial electrodes 12 and 22 or 13 and 23 change opposite in inclination to one another. The basic capacitor equation can be used for this.

Hierbei ist ε₀ die elektrische Feldkonstante, ε_r die Die lektrizitätszahl, A die von den Elektroden überdeckte Flä che, also die Fläche des Überlappungsbereichs, und d der Abstand der Kondensatorplatten zwischen Pendel und Basis.Here ε _{0 is} the electrical field constant, ε _r the dielectric constant, A the area covered by the electrodes, i.e. the area of the overlap area, and d the distance between the capacitor plates between the pendulum and the base.

Die Messung und Weiterverarbeitung der Sensorsignale kann beispielsweise durch eine in Fig. 7 dargestellte Schaltung erfolgen, auf die später eingegangen wird. Hierbei wird zur Steigerung der Meßempfindlichkeit die Differenz beider Ka pazitäten erfaßt und in eine Spannung umgewandelt. Die Dif ferenzkapazität bei Neigung um einen Winkel α um die Nei gungsachse 30 ergibt sich gemäß folgender Gleichung:
The measurement and further processing of the sensor signals can take place, for example, by means of a circuit shown in FIG. 7, which will be discussed later. In order to increase the measuring sensitivity, the difference between the two capacities is detected and converted into a voltage. The difference capacitance when inclined by an angle α about the inclination axis 30 results from the following equation:

Hierbei ist ΔA(α) die vom Neigungswinkel abhängige Flä chenänderung des Überlappungsbereichs zwischen den Basis- Kondensatorelektroden und den Pendel-Kondensatorelektro den.Here ΔA (α) is the area dependent on the angle of inclination change in the overlap area between the base Capacitor electrodes and the pendulum capacitor electrode the.

Neben einer direkten elektrischen Kontaktierung des Pendels beispielsweise über dessen Lagerung 26, 27 besteht eben falls die Möglichkeit, Energie über eine weitere Kapazität einzukoppeln. Hierbei wird beispielsweise die in Fig. 5 ge zeigte Neigungsvorrichtung eingesetzt.In addition to direct electrical contacting of the pendulum, for example via its bearing 26 , 27 , there is also the possibility of coupling in energy via a further capacitance. Here, for example, the inclination device shown in FIG. 5 is used.

Auf einer Basis 20 sind, wie es aus Fig. 5 ersichtlich ist, drei sektorförmige Elektrodenflächen 40, 41 und 42 ange bracht, wobei die Sektorelektrode 42 eine Halbkreisform hat, während die beiden Sektorelektroden 40, 41 jeweils voneinander isolierte Viertelkreis-Elektroden sind. Das Pendel 10 umfaßt wiederum eine flächige Pendel- Kondensatorelektrode 43, die zumindest eine leitende Ober fläche hat und mittels einer Aufhängungsachse 44 drehbar bezüglich der Basis 20 gehalten wird. Es sei darauf hinge wiesen, daß in Fig. 5 eine Explosionsansicht dargestellt ist. Im Betrieb wird die Achse 44 in einer Bohrung 45 rei bungsarm aufgenommen sein. Die Funktionalität der Neigungs vorrichtung von Fig. 5 besteht darin, daß mittels der halb kreisförmigen Sektorelektrode 42 Energie in die flächige Pendelelektrode 43 eingekoppelt wird, wobei ein Meßsignal abhängig von der Drehung des Pendels 10 durch Kontaktierung der beiden viertelkreisförmigen Sektorelektroden 41 und 40 erhalten wird. Im Ersatzschaltbild stellt sich diese Schal tungsanordnung als Serienschaltung zwischen einer ersten Kapazität zwischen der Elektrode 41 und der Elektrode 43 dar, gefolgt von einer Serienschaltung zwischen der Elekt rode 43 und der zweiten viertelkreisförmigen Sektorelektro de 40. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß le diglich die Basis kontaktiert werden muß, daß jedoch keine Kontaktierung des Pendels erfolgen muß. Voraussetzung ist lediglich, daß das Pendel elektrisch leitfähig ist bzw. zu mindest eine elektrisch leitfähige Oberflächengestaltung dahingehend hat, daß in dasselbe Energie durch die Elektro de 42 eingekoppelt werden kann.Three sector-shaped electrode surfaces 40, 41 and 42 are on a base 20, as can be seen from Fig. 5, is introduced, wherein the sector electrode 42 has a semicircular shape, while the two sector electrodes 40, 41 are respectively insulated from each quadrant electrodes. The pendulum 10 in turn comprises a flat pendulum capacitor electrode 43 which has at least one conductive upper surface and is rotatably held with respect to the base 20 by means of a suspension axis 44 . It should be noted that an exploded view is shown in Fig. 5. In operation, the axis 44 will be accommodated in a bore 45 with little friction. The functionality of the tilt device of Fig. 5 is that 42 energy is coupled into the planar pendulum electrode 43 by means of the semicircular sector electrode, wherein a measuring signal is obtained depending on the rotation of the pendulum 10 by contacting the two quarter-circular sector electrodes 41 to 40. In the equivalent circuit diagram, this circuit arrangement is shown as a series circuit between a first capacitance between the electrode 41 and the electrode 43 , followed by a series circuit between the electrode 43 and the second quarter-circle sector electrode 40 . This embodiment has the advantage that le diglich must be contacted to the base, but that there is no need to contact the pendulum. The only requirement is that the pendulum is electrically conductive or at least has an electrically conductive surface design in such a way that energy can be coupled into the same through the electrical de 42 .

Eine andere Möglichkeit zur Einkopplung der Energie in die Pendeleinrichtung ohne direkte Kontaktierung ist schema tisch in Fig. 6a und Fig. 6b gezeigt. Dabei werden die in Fig. 6a dargestellten Basis-Teilelektroden 22 und 23 und die Elektroden der Pendeleinrichtung wie in Fig. 6b darge stellt angeschlossen. Die zweite Kondensatorelektrode 60 für alle vier Einzelkapazitäten C₃, C₄, C₅ und C₆ ist die Pendeleinrichtung, die bei diesem Ausführungsbeispiel ent weder durchgehend aus einem leitenden Material (z. B. Me tall oder leitfähiger Kunststoff) gebildet ist oder durch ein leitendes Material entsprechend beschichtet ist. Another possibility for coupling the energy into the pendulum device without direct contacting is shown schematically in Fig. 6a and Fig. 6b. The base partial electrodes 22 and 23 shown in FIG. 6a and the electrodes of the pendulum device are connected as shown in FIG. 6b. The second capacitor electrode 60 for all four individual capacitances C ₃ , C ₄ , C ₅ and C ₆ is the pendulum device which, in this exemplary embodiment, is formed either continuously from a conductive material (for example metal or conductive plastic) or by one conductive material is coated accordingly.

Die Auflösung des Sensors ist von der kleinsten meßbaren Kapazität der verwendeten Elektronik abhängig und ergibt sich aus folgender Gleichung:
The resolution of the sensor depends on the smallest measurable capacity of the electronics used and results from the following equation:

α_min ist hierbei der kleinste aufzulösende Winkel, ΔC_max _α die Differenzkapazität bei ausgeschöpftem Meßbereich α_max des Sensors und C_min die minimale erfaßbare Kapazitätsänderung der Elektronik.In this case, α _min is the smallest angle to be resolved, ΔC _max _{α is} the differential capacitance when the measuring range α _{max of} the sensor has been exhausted, and C _{min is} the minimum detectable change in capacitance in the electronics.

Eine mögliche Elektronikanordnung zum Auslesen beispiels weise des Sensors von Fig. 1 ist in Fig. 7 dargestellt. Hierbei werden die beiden Teilkapazitäten C_x0 und C'_x0 bei einer Auslenkung des Pendels bezüglich der Basis jeweils um Δ-Kapazitätsbeträge verändert, die vorzugsweise ein entge gengesetztes Vorzeichen haben, obgleich dies nicht wesent lich ist.A possible electronic arrangement for reading example of the sensor of FIG. 1 is shown in Fig. 7. Here, the two partial capacitances C _x0 and C ' _{x0 are} each changed by Δ capacitance _amounts when the pendulum is _deflected with respect to the base, which preferably have an opposite sign, although this is not essential.

Signale des Pendels bzw. der beiden voneinander elektrisch isolierten Teilelektroden 12 und 13 des Pendels werden in zwei entsprechende Operationsverstärker eingespeist, die rückgekoppelt sind, um als Ladungsverstärker zu wirken. Die Ausgangssignale der rückgekoppelten Ladungsverstärkerschal tungen werden jeweils einer Demodulatorschaltung zugeführt, um dann letztendlich in einen Instrumenten-Verstärker-OP eingespeist zu werden, der ein Ausgangssignal V_out liefert, das von der Neigung des Pendels bezüglich der Basis ab hängt.Signals of the pendulum or the two sub-electrodes 12 and 13 of the pendulum which are electrically insulated from one another are fed into two corresponding operational amplifiers which are fed back in order to act as a charge amplifier. The output signals of the fed-back charge amplifier circuits are each fed to a demodulator circuit, in order to then ultimately be fed into an instrument amplifier OP, which supplies an output signal V _out which depends on the inclination of the pendulum with respect to the base.

Die Fig. 8a, 8b und 9a, 9b zeigen verschiedene Lagerungs möglichkeiten. Vorzugsweise wird das Pendel auf der Basis mittels einer Schneidenlagerung gelagert. Schneidenlagerun gen umfassen eine Wippe einerseits und eine Schneide ande rerseits. In Fig. 8a ist die Basisaufhängung derart ge zeigt, daß sie als Wippe mit zwei sich in einem Winkel schneidenden Flächen ausgebildet ist, wobei die dazu kor respondierende Schneide 28 des Pendels in Fig. 8b darge stellt ist. Alternativ kann die Wippe auch, wie es in Fig. 9a dargestellt ist, als "invertierte" Wippe ausgeführt sein, und die "Schneide" kann auch, wie es in Fig. 9b ge zeigt ist, mit einem Radius gefertigt sein. Ferner sei dar auf hingewiesen, daß sowohl die Wippe als auch die Schneide pendelseitig oder gehäuseseitig realisierbar sind. Figs. 8a, 8b and 9a, 9b show different storage options. The pendulum is preferably mounted on the base by means of a cutting edge bearing. Cutting edge bearings include a seesaw on the one hand and a cutting edge on the other. In Fig. 8a, the base suspension is shown in such a way that it is designed as a rocker with two surfaces intersecting at an angle, the corresponding cutting edge 28 of the pendulum in Fig. 8b being Darge. Alternatively, as shown in FIG. 9a, the rocker can also be designed as an "inverted" rocker, and the "cutting edge" can also be made with a radius, as is shown in FIG. 9b. It should also be pointed out that both the rocker and the cutting edge can be realized on the pendulum side or on the housing side.

Zur weiteren Minimierung der Lagerreibung kann ferner eine geeignete Flüssigkeit in ein Gehäuse der Neigungsvorrich tung zumindest teilweise gefüllt sein, das sowohl die Basis als auch das Pendel einfaßt. Durch die Auftriebskraft der Flüssigkeit wird die Lageraufstandskraft des Pendels an der Aufhängung minimiert. Neben der Reduzierung der Lagerrei bung kann durch die Flüssigkeit ebenfalls die Dämpfung des Pendels eingestellt werden. Darüber hinaus wird die Kapazi tätsänderung und damit die Empfindlichkeit durch die Wir kung einer Flüssigkeit als Dielektrikum mit einer Die lektrizitätszahl größer als Luft erhöht.To further minimize the bearing friction, a suitable liquid in a housing of the inclination device tion at least partially filled, which is both the basis as well as the pendulum. Due to the buoyancy of the Liquid becomes the bearing contact force of the pendulum on the Suspension minimized. In addition to reducing inventory Exercise can also dampen the Pendulum can be set. In addition, the capaci change of attitudes and thus sensitivity by the we a liquid as a dielectric with a die Electricity number greater than air increased.

Schließlich sei darauf hingewiesen, daß neben der absoluten Kapazitätsmessung oder alternativ auch eine Zeitmessung durchgeführt werden kann, um die Änderungsgeschwindigkeit der Kapazität zu erfassen. Hierdurch kann eine Erhöhung der Sensorauflösung herbeigeführt werden. Unter Verwendung ei ner Elektronik, die in der Lage ist, die Messung der Ände rungsgeschwindigkeit der Kapazität zu erfassen, kann der Bewegungsverlauf des Pendels rekonstruiert werden. Diese Rekonstruktion des Bewegungsverlaufs wird dazu verwendet, mit in einem Speicher hinterlegten Algorithmen eine Inter polation durchzuführen, um die Auflösung im Vergleich zu einer Messung zu erhöhen, bei der lediglich Kapazitätswerte ohne zeitliche Änderungen derselben erfaßt werden.Finally, it should be noted that in addition to the absolute Capacity measurement or alternatively a time measurement can be done at the rate of change the capacity to grasp. This can increase the Sensor resolution can be brought about. Using egg ner electronics, which is able to measure the changes speed of capacity, the The course of movement of the pendulum can be reconstructed. This Reconstruction of the course of movement is used to with algorithms stored in a memory, an inter to perform polation compared to the resolution to increase a measurement in which only capacitance values can be recorded without changes in time.

Claims

1. Tilt device with the following features:
a base ( 20 ) with a suspension ( 24 );
a pendulum device ( 10 ) which is rotatably suspended on the suspension so that the pendulum device can be deflected depending on an inclination with respect to the base ( 20 );
a flat pendulum capacitor electrode ( 12 , 13 ) connected to the pendulum device ( 10 ), which follows a deflection with respect to the base ( 20 ), the pendulum capacitor electrode having a lateral side (12a) which extends away from an inclination axis, and has an end face ( 12 b); and
a flat second base capacitor electrode ( 22 ) connected to the base ( 20 ), which lies opposite the lateral side (12a) of the first capacitor electrode, so that an overlap region between the pendulum capacitor electrode and the base capacitor electrode results, which depends on ei ner deflection of the pendulum device ( 10 ) with respect to the base ( 20 ) varies due to an inclination.

2. Tilting device according to claim 1, in which with the base ( 20 ) a coupling electrode ( 42 ) is connected, which is arranged with respect to the pendulum capacitor electrode so that a further overlap area between the coupling electrode ( 42 ) and the pendulum -Condenser electrode ( 43 ), and in which the base capacitor electrode ( 41 ) and a further base capacitor electrode ( 40 ) can be contacted in order to capacitively detect an inclination of the pendulum device ( 10 ).

3. Inclination device according to claim 1, in which at least one further pendulum capacitor electrode is connected to the pendulum device ( 10 ), which is arranged such that a space is present between the pendulum capacitor electrode and the further pendulum capacitor electrode, in which the Base capacitor electrode ( 22 ) he stretches.

4. Tilting device according to claim 3 or 1, in which at least one further base capacitor electrode is connected to the base ( 20 ), which is arranged such that a space is present between the base capacitor electrode and the further base capacitor electrode, into which the pendulum capacitor electrode extends.

5. Inclination device according to one of the preceding claims, in which the pendulum device ( 10 ) as an at least partially metallized plastic part and the base ( 20 ) are formed as an at least partially metallized plastic part.

6. Tilting device according to one of claims 1 to 4, in which the pendulum device ( 10 ) and / or the base ( 20 ) are made of conductive plastic.

7. Tilting device according to one of the preceding claims, in which the pendulum capacitor electrode and the base capacitor electrode are designed such that the overlap area is at a maximum in a reference position and decreases with a deflection of the pendulum device ( 10 ) with respect to the base ( 20 ).

8. inclination device according to claim 7,
further comprising means for detecting a current position between the pendulum capacitor electrode and the base capacitor electrode;
in which a variable voltage can also be applied between the oscillating capacitor electrode and the base capacitor electrode, and
in which there is also a control system to regulate the variable voltage depending on the current position between the pendulum capacitor electrode and base capacitor electrode so that the maximum capacitance is present, so that the voltage is a measure of the inclination.

9. tilt device according to claim 8, which also has a function checking device points, which is designed to lower one the movement of the control voltage Pendulum device to record and evaluate a automatic functional analysis of the inclination device perform.

10. inclination device according to one of claims 1 to 7,
in which the pendulum capacitor electrode ( 12 ) and the base capacitor electrode ( 22 ) are designed so that the overlap area is minimal in a reference position and increases with a deflection of the pendulum device ( 10 ) with respect to the base ( 20 ), and
wherein a voltage can be applied between the pendulum capacitor electrode and the base capacitor electrode in order to deflect the pendulum device ( 10 ) with respect to the base, so that the inclination device can be driven as an actuator.

11. Tilting device according to claim 10, which has a function checking device, which is designed to create a chip movement to detect, and in order to due to an expected reaction compared to the response detected a functional check of the Nei to carry out.

12. Inclination device according to one of the preceding claims, in which the pendulum capacitor electrode and / or the base capacitor electrode are divided into two mutually insulated sub-electrodes ( 12 , 13 ; 22 , 23 ) which are designed so that sub-capacities between two respective partial electrodes are different in a deflection from the pendulum device ( 10 ) with respect to the base ( 20 ).

13. Inclination device according to one of the preceding claims, in which the base capacitor electrode and the pendulum capacitor electrode are designed in such a way that two capacitors (C ₃ , C ₄ ; C ₅ , C ₆ ) result in an equivalent circuit, so that le diglich either the base or the pendulum device are directly electrically contacted.

14. Tilting device according to one of the preceding claims, in which the suspension has a cutting edge bearing which has a rocker ( 26 ) and a cutting edge ( 28 ), the rocker ( 26 ) on the pendulum device ( 10 ) or the base ( 20 ) and the cutting edge ( 28 ) on the base ( 20 ) or the rocker ( 10 ) are formed.

15. Inclination device according to one of the preceding claims, in which the cutting edge ( 28 ) has an edge or a radius.

16. Tilt device according to one of the preceding An claims, with a liquid in the overlap area is present, which has a relative dielectric constant has greater than 1.

17. Inclination device according to one of the preceding claims, in which the pendulum device ( 10 ) is at least partially in a liquid, the viscosity of which is selected such that a desired damping of the pendulum device ( 10 ) results.

18. Tilt device according to one of the preceding An claims, where the pendulum is made of a liquid is at least partially surrounded, its buoyancy is chosen so that friction between the pendulum device and the base on the suspension reduced is.

19. Inclination device according to one of the preceding An sayings housed in a housing that with a dielectric liquid at least in part is filled wisely.