Anordnung zum Messen einer physikalischen Grösse

Hinweis auf verwandte Anmeldungen

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Schweizer Patentanmeldung Nr. 1958/06, die am 1. Dezember 2006 eingereicht wurde und deren ganze Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum

Messen einer physikalischen Grosse und Verwendungen der Anordnung gemäss Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche,

Stand der Technik

Zum Messen physikalischer Grössen von Körpern, die auch als Messobjekte bezeichnet werden, insbesondere von deren relativer Dielektrizitätszahl, Grosse und Form und somit auch von deren Volumen, werden häufig kapazitive Sensoranordnungen eingesetzt, die zwei Elektroden umfassen, an die eine Spannung, vorzugsweise eine Wechselspannung, angelegt wird, wodurch zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld entsteht. Wird an die beiden Elektroden eine Wechselspannung angelegt, so fliesst in den Zuleitungen zu den Elektroden ein elektrischer Wechselstrom. Aus der angelegten Wechselspannung und dem Wechselstrom kann dann die elektrische Kapazität, die zwischen den beiden Elektroden vorhanden ist, ermittelt werden. Wird ein Messobjekt in das elektrische Feld der Sensoranordnung eingebracht, so führt dies zu einer Veränderung der Kapazität der

Sensoranordnung. Die Kapazität ist von der Grosse, der Form und der relativen

Dielektrizitätszahl des Messobjekts abhängig. Sie kann als Masszahl für die Eigenschaften des Messobjekts dienen. Grundsätzlich ist die Kapazität auch von dem Abstand abhängig, der zwischen dem Messobjekt und den jeweiligen Elektroden besteht. Wegen der Abstandsabhängigkeit der ermittelten Kapazität können kapazitive Sensoranordnungen als Abstands- und Näherungssensoren eingesetzt werden.

Bei kapazitiven Sensoranordnungen können die Elektroden nebeneinander in einer Ebene angeordnet sein. Zur Bestimmung der Kapazität eines Messobjekts wird dieses dann von einer Seite her in die Nähe der Elektroden gebracht. Alternativ können die Elektroden parallel nebeneinander bzw. gegenüberliegend in zwei Ebenen, auch Elektrodenebenen genannt, angeordnet sein. Bei dieser Anordnung wird das Messobjekt in den Raum zwischen den beiden Ebenen bzw. zwischen den beiden Elektroden gebracht.

Sollen die kapazitiv messbaren physikalischen Grossen bzw. Eigenschaften eines Messobjekts möglichst unabhängig von dessen Abstand zu den Elektroden der Sensoranordnung erfasst werden, so wird hierfür typischerweise die Sensoranordnung eingesetzt, bei der die beiden Elektroden in zwei parallelen Ebenen angeordnet sind und das Messobjekt in den Raum zwischen den beiden Elektroden gebracht wird. Bei dieser Sensoranordnung nimmt die Abhängigkeit der gemessenen Kapazität vom Abstand zwischen dem Messobjekt und den Elektroden ab, wenn die flächenmässige Ausdehnung der Elektroden wesentlich grösser als der jeweilige Abstand der beiden Elektroden zueinander gewählt ist. Solche Sensoranordnungen werden beispielsweise für die kapazitive Messung der Dicke von Folien und Papieren eingesetzt. Das Messobjekt, insbesondere eine Folie oder ein Papier, wird zwischen den beiden parallel

angeordneten Elektroden eingebracht, wobei die Elektrodenflächen wesentlich grösser sind als der jeweilige Abstand der beiden Elektroden zueinander, wobei die beiden Elektroden grössenmässig gleiche Flächen aufweisen und die Messobjektfläche gleich oder grösser ist als die Fläche einer Elektrode. Diese Sensoranordnung ist auch als so genannter Plattenkondensator bekannt, bei dem aufgrund der Grosse und Ausdehnung der Platten Randeffekte, insbesondere Feldverzerrungen am Rand der Platten bzw. Elektroden, vernachlässigbar sind, was zur Folge hat, dass die gemessene Kapazität im wesentlichen unabhängig vom Abstand ist, der zwischen dem Messobjekt und den Elektroden bzw. Platten besteht. Bei einer derartigen Sensoranordnung ist die gemessene Kapazität im Wesentlichen unabhängig davon, ob das Messobjekt genau in der Mitte zwischen den. beiden Elektroden oder näher an der einen als an der anderen Elektrode positioniert ist.. Die Gesamtdicke des Messobjekts, insbesondere einer Folie oder eines Papiers, kann im Wesentlichen unabhängig von dessen Abstand zu den Elektroden ermittelt werden. Wegen der grossflächigen Ausgestaltung der Elektroden ist es jedoch nicht möglich, die Dicke des Messobjekts als Funktion des Ortes bzw. der Position auf der Elektrodenebene, die auch als Referenzebene bezeichnet wird, zu messen. Lokale Verdickungen von geringer flächenmässiger Ausdehnung und Strukturelemente eines Objekts können daher nicht erkannt werden.

Werden bei der bekannten Vorrichtung die beiden Elektrodenflächen derart verringert, dass ihre flächenmässige bzw. horizontale Ausdehnung im

Wesentlichen dem Abstand zwischen dem Elektrodenpaar entspricht oder diesen unterschreitet, so ergibt sich eine unerwünscht starke Abstandsabhängigkeit der gemessenen Kapazität. Damit keine verfälschten Messergebnisse erhalten werden, muss das Messobjekt genau in einem vordefinierten Abstand zu den Elektroden positioniert werden. Dies macht den Einsatz einer exakt

arbeitenden Transportmechanik zum Positionieren des Messobjekts zwischen den Elektroden der Sensoranordnung notwendig, was zu hohen Kosten führen kann. Ferner ändert sich mit zunehmender Dicke des Messobjekts auch der Abstand zwischen der Oberfläche des Messobjekts und der jeweiligen Elektrode der Sensoranordnung, was wegen der Abstandsabhängigkeit der gemessenen Kapazität zu einer Verfälschung der Messergebnisse führen kann. Die Abstandsabhängigkeit kann je nach Lage des Messobjekts zu einer Zunahme oder zu einer Abnahme der gemessenen Kapazität führen.

Darstellung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Anordnung zum Messen einer physikalischen Grosse zu schaffen, die eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist und die ein Messergebnis liefert, welches wenig oder im Wesentlichen nicht von dem Abstand des Messobjekts zu den Elektroden abhängig ist. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, Verwendungen einer derartigen Anordnung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung und durch Verwendungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Die erfindungsgemässe Anordnung zum Messen einer physikalischen Grosse mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode, wobei die erste Elektrode parallel gegenüber der zweiten Elektrode angeordnet ist, kennzeichnet sich dadurch aus, dass die Fläche der ersten Elektrode kleiner ist als die Fläche der zweiten Elektrode. Jede der Elektroden spannt eine Ebene, eine so genannte Elektrodenebene, auf, wobei die Elektrodenebenen einander gegenüber angeordnet sind. Gemäss bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemässen Anordnung ist das Grössenverhältnis der Flächen der ersten und der zweiten

Elektrode zueinander, d.h. das Verhältnis der Fläche der ersten Elektrode zu der Fläche der zweiten Elektrode, derart gewählt, dass ein Ausgangssignal der Anordnung im Wesentlichen von der vertikalen Position eines Messobjekts zwischen der ersten und der zweiten Elektrode unabhängig ist. Unter der vertikalen Richtung wird die Richtung von der einen Elektrode zu der anderen, parallel angeordneten Elektrode verstanden. Unter der horizontalen Richtung wird die Richtung in einer Elektrodenebene verstanden. Aus dem Ausgangssignal der Anordnung können die Kapazität zwischen den beiden Elektroden und somit die kapazitiv messbaren Eigenschaften des Messobjekts, wie beispielsweise relative Dielektrizitätszahl, Grosse und Form, ermittelt werden. Diese Eigenschaften des Messobjekts können mittels der erfindungsgemässen

Vorrichtung nicht nur an einem Punkt, sondern an mehreren Punkten des Messobjekts, d.h. in Abhängigkeit bzw. als Funktion des Ortes bzw. der Position auf einer Referenzebene, die parallel zu den Elektrodenebenen liegt oder einer der Elektrodenebenen entspricht, ermittelt werden, indem entweder ein Vielzahl kleinflächiger erster Elektroden eingesetzt wird oder eine einzige kleinflächige erste Elektrode gegenüber dem Messobjekt bzw. das Messobjekt gegenüber einer einzigen kleinflächigen ersten Elektrode verschoben und das Ausgangssignal der Anordnung für jeden Ort bzw. jede Position erneut ausgewertet wird, so dass die Eigenschaften des Messobjekts vorteilhafterweise mit einer gewissen räumlichen Auflösung erfasst werden können.

Vorzugsweise betragen die Breite oder der

Durchmesser der ersten Elektrode 2 mm und die Breite oder der Durchmesser der zweiten Elektrode 105 mm, wobei bevorzugt der Abstand der Elektroden 6 mm beträgt. Bei einer Länge und Breite des Messobjekts von 85 mm bzw. 54 mm weist die zweite Elektrode vorzugsweise eine Länge von 110 mm, insbesondere von 105 mm, und/oder eine Breite von

80 mm, insbesondere von 74 mm, auf. Eine Anordnung mit einer ersten und einer zweiten Elektrode der angegebenen Abmessungen wird bevorzugterweise zur Erkennung einer Kunststoffidentitätskarte, beispielsweise einer Kreditkarte, verwendet, die eine Kartengrösse von 85 mm x 54 mm aufweist. Ferner kann der Abstand der beiden Elektroden beispielsweise 18 mm und die Breite der ersten Elektrode 6 mm betragen. Die erfindungsgemässe Anordnung kann ferner beispielsweise zu-r Ermittlung des Füllstandes von Mikrotiterplatten mit einer Plattengrösse von 127 mm x 85 mm eingesetzt werden. Hierzu wird vorzugsweise eine zweite Elektrode mit einer Länge von 190 mm, insbesondere von 187 mm, und einer Breite von 150 mm, insbesondere von 145 mm, verwendet, während die erste Elektrode die oben angegebenen Abmessungen aufweisen kann. Weiter können der Abstand der beiden Elektroden beispielsweise 36 mm und die Breite der ersten Elektrode 12 mm betragen. Die erfindungsgemässe Anordnung kann ferner zur Ermittlung der Bestückung einer Pralinenschachtel bzw. einer Pralinenverpackung mit einer Schachtelgrösse von 220 mm x 150 mm verwendet werden. Vorzugsweise wird hierzu eine zweite Elektrode mit einer Länge von 340 mm und einer Breite von 270 mm verwendet, während die erste Elektrode bevorzugt die oben angegebenen Abmessungen aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den ünteransprüchen und den anhand der Zeichnungen nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Figur 1 eine bekannte Anordnung zum kapazitiven Messen einer physikalischen Grosse, in der ein Messobjekt angeordnet ist,

Figur 2 die bekannte Anordnung nach Figur 1, in der ein Messobjekt angeordnet ist, das eine lokale Verdickung aufweist,

Figur 3 eine erfindungsgemässe Anordnung zum Messen einer physikalischen Grosse, in der ein Messobjekt angeordnet ist,

Figur 4 die erfindungsgemässe Anordnung nach Figur 3, in der ein Messobjekt angeordnet ist, das eine lokale Verdickung aufweist, Figur 5 Diagramme mit Verläufen der gemessenen Kapazität der bekannten Anordnung nach den Figuren 1 und 2 (Figur 5a) und der erfindungsgemässen Anordnung der Figuren 3 und 4 (Figur 5b) in Abhängigkeit von der vertikalen Position des Messobjekts, Figur 6 ein Diagramm mit dem Verlauf der relativen Kapazitätsänderung der bekannten Anordnung nach den Figuren 1 und 2 und der erfindungsgemässen Anordnung nach den Figuren 3 und 4 in Abhängigkeit von der vertikalen Position des Messobjekts, Figur 7 eine erfindungsgemässe Anordnung, bei der einer grossflächigen Elektrode mehrere kleinflächige Elektroden zugeordnet sind, in perspektivischer Darstellung

Figuren 7a und 7b eine weitere erfindungsgemässe Anordnung, bei der einer grossflächigen Elektrode mehrere kleinflächige Elektroden zugeordnet sind, in Draufsicht (Figur 7a) und in Seitenansicht (Figur 7b) ,

Figur 8 ein Schaltbild einer erfindungsgemässen Anordnung, welches eine Ausleseschaltung umfasst,

Figur 9 ein Schaltbild einer weiteren erfindungsgemässen Anordnung, welches eine Ausleseschaltung umfasst, Figur 10 ein Schaltbild einer weiteren erfindungsgemässen Anordnung, welches mehrere Ausleseschaltungen umfasst, und

Figur 11 eine schematische Darstellung eines ersten Messobjekts (Fig. IIa) und eines zweiten Messobjekts (Fig. IIb) , deren physikalische Eigenschaften mit der erfindungsgemässen Anordnung gemessen werden können.

In den Figuren bezeichnen gleiche

Bezugszeichen strukturell bzw. funktionell gleichwirkende Komponenten. Bei in den Figuren angegebenen Werteangaben wurde der Einfachheit halber auf die Angabe der Einheit verzichtet.

Weg(e) zur Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung 1 zum kapazitiven Messen einer physikalischen Grosse eines Messobjekts, welches zwei parallel angeordnete, gleich grosse Elektroden 2 umfasst, deren Fläche relativ zum Abstand zwischen den Elektroden 2 gesehen klein ist. Zwischen den Elektroden 2, die jeweils eine Elektrodenebene definieren, ist in einem Abstand s von einer der beiden Elektroden 2 ein Messobjekt 3 angeordnet. Den Elektroden 2 ist jeweils eine geerdete Abschirmung 4 zugeordnet, welche vom Messobjekt 3 hin nach aussen weist und sich in der jeweiligen Elektrodenebene erstreckt. Bei dem Messobjekt 3 handelt es sich beispielsweise um eine dünne Platte mit konstanter relativer Dielektrizitätszahl und konstanter Dicke, deren Plattenlänge bzw. -ausdehnung wesentlich grösser als der horizontale Durchmesser bzw. die horizontale Ausdehnung einer Elektrode 2, d.h. die Ausdehnung in der der Elektrode 2 zugeordneten Elektrodenebene, ist. Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung die bekannte Anordnung 1 aus Figur 1, wobei bei Figur 2 zwischen den Elektroden 2 ein Messobjekt 5 angeordnet

ist, das zwischen den Elektroden 2 eine lokale Verdickung 6 aufweist. Bei dem Messobjekt 5 handelt es sich insbesondere um eine dünne, grossflächige Platte, die einen lokalen Aufsatz 6 aufweist, der von der Anordnung 1 detektiert werden soll. Bei dem Messobjekt 5 kann es sich beispielsweise um eine Plastikfolie handeln, wobei die Verdickung bzw. der Aufsatz 6 eine lokale Verdickung der Plastikfolie darstellt.

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemässe Anordnung zum Messen einer physikalischen Grosse eines Messobjekts, das eine erste Elektrode 8 und eine zweite Elektrode 9 aufweist, die parallel gegenüber angeordnet sind und jeweils eine Elektrodenebene aufspannen, wobei die Fläche der ersten Elektrode 8 kleiner ist, insbesondere wesentlich kleiner ist, als die Fläche der zweiten Elektrode 9. Zwischen den Elektroden 8, 9 ist ein Messobjekt 3 in einem Abstand s von der zweiten Elektrode 9 vorgesehen, welches dem Messobjekt 3 in der Figur 1 entspricht. Die Elektroden 8, 9 sind jeweils mit einer geerdeten Abschirmung 10, 11 versehen, die von dem Messobjekt 3 wegweisend angeordnet sind.

Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemässe Anordnung 7 nach Figur 3, zwischen deren Elektroden 8, 9 das Messobjekt 5 mit der Verdickung 6 angeordnet ist, welches in Figur 2 dargestellt ist.

In den Diagrammen von Figur 5 ist als

Simulationsergebnis die mit der bekannten Anordnung 1 (vgl. Figur 1 und 2) und mit der erfindungsgemässen Anordnung 7 (vgl. Figuren 3 und 4) ermittelte Kapazität bzw. Sensorkapazität in Abhängigkeit von einem Abstand s des Messobjekts 3, 5 von der unteren Elektrodenebene bzw. Elektrode 2, 9 dargestellt. Der Ausdruck „untere" bezieht sich hierbei auf die Darstellung in den Figuren 1-4. Für die Simulation wurde eine relative Dielektrizitätszahl der Messobjekte 3, 5 von 10 und bei dem Messobjekt 3 eine konstante Dicke von 0.05 angenommen, wobei die Einheit unwesentlich ist, da nur die relativen

Grössenverhältnisse entscheidend sind. Die Länge bzw. die Fläche der Messobjekte 3, 5 wurde für die Simulation als unendlich angesetzt. Bei dem Messobjekt 5 wurde für die Verdickung 6 eine Dicke von 0.1 angesetzt. Die simulierte Kapazität wird in Figur 5 als Kapazität pro

Längeneinheit, mit Meter als Längeneinheit, angegeben. Der Abstand s von der jeweiligen unteren Elektrode 2, 9 bzw. der jeweiligen Elektrodenebene ist in Metern angegeben. Das Diagramm in Figur 5a zeigt die Kapazität

C, die mit der erfindungsgemässen Anordnung 7 (vgl. Figuren 3 und 4) ermittelt wird, in Abhängigkeit von dem Abstand s von der unteren Elektrode 9 bzw. von der von dieser aufgespannten Elektrodenebene. Die gestrichelte Kurve gibt die Kapazität für das Messobjekt 5 mit der Verdickung 6 an (vgl. Figur 4) und die durchgezogene Kurve gibt die Kapazität für das Messobjekt 3 an (vgl. Figur 3) . Für beide Messobjekte 3, 5 ist die ermittelte Kapazität C im Wesentlichen konstant, d.h. im Wesentlichen unabhängig vom Abstand s, der zwischen dem Messobjekt 3, 5 und der unteren Elektrodenebene besteht. Das Diagramm in Figur 5b zeigt die Kapazität in Abhängigkeit von dem Abstand s von der unteren Elektrode 2 bzw. der von dieser aufgespannten Elektrodenebene für die bekannte Anordnung 1 (vgl. Figuren 1 und 2) . Die gestrichelte Kurve gibt die Kapazität für das Messobjekt 5 mit der Verdickung 6 an (vgl. Figur 2) und die durchgezogene Kurve gibt die Kapazität für das Messobjekt 3 an (vgl. Figur 1) . Für beide Messobjekte 3, 5 ist die Kapazität höher, je näher das Messobjekt 3, 5 an einer der beiden Elektroden 2 angeordnet ist. Die Kapazität hängt stark vom Abstand s ab, der zwischen dem Messobjekt 3, 5 und einer der beiden Elektrodenebenen, die von den Elektroden 2 aufgespannt werden, besteht.

Figur 6 zeigt ein Diagramm, welches die relative Kapazitätsänderung C _Rel in Abhängigkeit von dem

Abstand s des Messobjekts 5 mit einer Verdickung 6 von der unteren Elektrodenebene darstellt. Die relative Kapazitätsänderung C _Re i ist definiert als

^■ , ,

wobei C _Leer der Leerkapazität, d.h. der Kapazität der Anordnung ohne in dieser angeordnetem Messobjekt, C _P i _atte der Kapazität der Anordnung mit einem in dieser angeordneten Messobjekt 3 (vgl. Figuren 1 und 3) und Cpiatte _+Aufsa t _z der Kapazität einer Anordnung mit einem in dieser angeordneten Messobjekt 5 mit der Verdickung 6 (vgl. Figur 2) entsprechen. Die Leerkapazität der in den Figuren 1 und 2 dargestellten bekannten Anordnung 1 beträgt C _Leer = 1.1177 pF/Längeneinheit . Bei der erfindungsgemässen Anordnung 7, die in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, beträgt die Leerkapazität C _Le er ⁼ 3.6711 pF/Längeneinheit .

Die relative Kapazitätsänderung C _Re i stellt die relative Empfindlichkeit der jeweiligen Anordnung bei einer gegebenen Dickenänderung eines Messobjekts, beispielsweise einer Verdickung eines als Platte ausgeführten Messobjekts durch einen Aufsatz dar. Die durchgezogene Kurve in Figur 6 stellt die relative Kapazitätsänderung C _Re i für die erfindungsgemässe Anordnung 7 (vgl. Figuren 3 und 4) in Abhängigkeit von dem Abstand s eines Messobjekts von der unteren Elektrodenebene bzw. von der unteren Elektrode 9 dar. Die gestrichelte Kurve in Figur 6 stellt die relative Kapazitätsänderung C _Re i für die bekannte Anordnung 1 (vgl. Figuren 1 und 2) in Abhängigkeit von dem Abstand s eines Messobjekts von der unteren Elektrode 2 bzw. der unteren Elektrodenebene dar.

Bei der erfindungsgemässen Anordnung 7 bewirkt die lokale Dickenänderung des Messobjekts im Wesentlichen unabhängig vom Abstand s eine relative Kapazitätsänderung von ungefähr 10 %. Bei der bekannten Anordnung 1 ist die relative Kapazitätsänderung C _Re i, die von einer lokalen Dickenänderung des Messobjekts hervorgerufen wird, stark vom Abstand s des Messobjekts von den Elektroden 2 abhängig. Ist das Messobjekt nur wenig von einer der Elektroden 2 beabstandet, so beträgt die relative Kapazitätsänderung C _Re i ungefähr 10 %. Befindet sich das Messobjekt dahingegen in der Mitte zwischen den beiden Elektroden 2, so beträgt die relative Kapazitätsänderung ungefähr -1.5 %. Das heisst, die bekannte Anordnung 1 (Figuren 1 und 2) weist nur dann eine hohe Empfindlichkeit bzw. relative

Kapazitätsänderung C _Re i auf wenn sich das Messobjekt in unmittelbarer Nähe einer der beiden Elektroden 2 befindet. Die Empfindlichkeit bzw. die relative Kapazitätsänderung C _Re i nimmt stark ab, wenn das Messobjekt in der Mitte zwischen den zwei Elektroden 2 eingebracht wird. Befindet sich das Messobjekt bei der bekannten Anordnung 1 in der Mitte zwischen den beiden Elektrodenebenen, so kann eine lokale Verdickung des Messobjekts eine Reduktion der mittels der Anordnung 1 bestimmten Kapazität bewirken, was fälschlicherweise eine Verdünnung des Messobjekts vortäuschen würde. Bei der erfindungsgemässen Anordnung 7 (vgl. Figuren 3 und 4) bleibt die Empfindlichkeit bzw. die relative Kapazitätsänderung C _Re i im Wesentlichen unabhängig von der vertikalen Position des Messobjekts bzw. von dem Abstand des Messobjekts zu den Elektroden relativ hoch.

Figur 7 zeigt in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemässe Anordnung 12, bei der mehrere erste Elektroden 8 vorgesehen sind, die parallel gegenüber einer zweiten Elektrode 9 angeordnet sind. Die ersten Elektroden 8 spannen eine erste Elektrodenebene 13 auf und die zweite Elektrode 9 spannt eine zweite

Elektrodenebene 14 auf. Die erste Elektrode 8 ist kleinflächiger, vorzugsweise wesentlich kleinflächiger, als die zweite Elektrode 9. Die mehreren ersten Elektroden 8 bilden in der ersten Elektrodenebene 13 vorzugsweise ein Feld bzw. ein Array, bei dem mehrere erste Elektroden 8 vorzugsweise regelmässig, d.h. in gleichem Abstand zueinander, nebeneinander angeordnet sind. Die erste Elektrodenebene 13 wird auch als Array- Ebene bezeichnet. Die zweite, von der zweiten Elektrode 9 aufgespannte Elektrodenebene 14 wird auch als Mono-Ebene bezeichnet. Zwischen den beiden Elektrodenebenen 13, 14 kann ein Messobjekt 15 angeordnet sein. Durch das Vorsehen von mehreren ersten Elektroden 8, die ein Array bilden, kann das Messobjekt 15 abgetastet werden. Anstelle des Arrays aus mehreren ersten

Elektroden 8 kann auch eine einzelne erste, kleinflächige Elektrode 8 vorgesehen sein, wobei die Abtastung des Messobjekts 15 dadurch erfolgt, dass entweder das Messobjekt 15 parallel zu den Elektrodenebenen 13, 14 mit den feststehenden Elektroden 8, 9 bewegt wird, oder dass die erste Elektrode 8 relativ zu dem feststehenden Messobjekt 15 in der Elektrodenebene 13 bewegt wird, wobei die Signaleinspeisung, insbesondere die Spannungseinspeisung entweder an der zweiten Elektrode 9 in der Mono-Ebene 14 oder an der ersten Elektrode 8 erfolgt. Die Bewegung von Messobjekt 15 bzw. der ersten Elektrode 8 erfolgt vorzugsweise durch mechanische Verschiebung.

In den Figuren 7a und 7b ist eine weitere erfindungsgemässe Anordnung 12 dargestellt, bei der mehrere kleinflächige erste Elektroden 8, die ein Array bilden, einer grossflächigen zweiten Elektrode 9 zugeordnet sind. Figur 7a zeigt die Anordnung 12 in Draufsicht und Figur 7b zeigt die Anordnung 12 aus Figur 7a in Seitenansicht. Die Elektroden 8, 9 können eine quadratische, eine rechteckige, eine runde oder auch eine ovale Fläche aufweisen. Diese Aufzählung ist nicht

abschliessend. Die ersten Elektroden 8 sind derart angeordnet, dass in Draufsicht von oben, jede der ersten Elektroden 8 und das Array, das durch sie gebildet wird, von der zweiten Elektrode 9 überragt wird. Das heisst, die Fläche der zweiten Elektrode ist vorzugsweise grösser als die Fläche des durch die ersten Elektroden 8 gebildeten Arrays. Wenn d den Abstand zweier paralleler Elektroden 8, 9 und bi die horizontale Breite einer quadratischen bzw. den Durchmesser einer runden ersten Elektrode 8 bezeichnen, wird die Breite b ₂ einer ebenfalls quadratischen und/oder der Durchmesser b ₂ einer ebenfalls runden zweiten Elektrode vorzugsweise gewählt gemäss

b ₂ ≥ 3d + bi.

Sind, wie in den Figuren 7a und 7b dargestellt, mehrere, ein Array bildende, erste Elektroden 8 vorgesehen, so ist jeder ersten Elektrode 8 vorzugsweise ein Teilelektrode 9' zugeordnet. Falls nur eine einzige erste Elektrode 8 vorgesehen ist, entspricht die Teilelektrode 9' der zweiten Elektrode 9. Sind mehrere erste Elektroden 8 vorgesehen, so sind die Teilelektroden 9' derart miteinander verbunden bzw. überlappen sich derart, dass sie eine durchgehend leitende zweite Elektrode 9 bilden (vergleiche Figur 7a) . Wenn b _Messob j _ekt der horizontalen Breite bzw. dem horizontalen Durchmesser des Messobjekts entspricht, so wird die Breite bzw. der Durchmesser b ₂ der zweiten Elektrode 9 vorzugsweise so gewählt, dass er die folgende Gleichung erfüllt:

b2 ≥ 3d + bi + bMessobjekt -

Die in den Figuren 7a und 7b mit der Breite b2 bzw. b ₂ /2 gekennzeichneten Bereiche der zweiten Elektrode 9 kennzeichnen die Breite der Elektrode 9, die

sie vorzugsweise mindestens aufweist, falls nur eine einzige erste Elektrode 8 vorgesehen ist. Die tatsächlich in den Figuren 7a und 7b dargestellte Elektrode 9 weist exemplarisch eine Breite auf, die grösser als b ₂ ist, insbesondere wenn eine Vielzahl erster Elektroden 8 vorgesehen ist.

Zur Auslesung bzw. zur Auswertung der mit der Anordnung 12 gemessenen Werte umfasst die erfindungsgemässe Anordnung 12 vorzugsweise eine Ausleseschaltung. Figur 8 zeigt ein erstes

Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Anordnung 12.1, die drei erste Elektroden 8 und eine zweite Elektrode 9 umfasst. An die zweite Elektrode 9 ist eine Ausleseschaltung 16 angeschlossen, die einen invertierenden Verstärker in Form eines

Operationsverstärkers IOP1 umfasst, dessen Gegenkopplung durch eine Parallelschaltung aus einem Widerstand Rl und einer Kapazität Ck gebildet wird. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers IOP1 ist mit der zweiten Elektrode 9 verbunden. Der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers I0P1 liegt an Masse an. Die Anzahl der ersten Elektroden 8 ist beispielhaft gewählt.

Jede der ersten Elektroden 8 ist mit einem Schalter SWl, SW2 bzw. SW3 verbunden, wobei in einer ersten Schalterstellung des jeweiligen Schalters SWl, SW2, SW3 die dem Schalter SWl, SW2, SW3 zugeordnete erste Elektrode 8 mit einer Signalquelle 17 verbunden ist. In einer zweiten Schalterstellung ist die jeweilige erste Elektrode 8 mit Masse verbunden. Es ist eine

Schaltersteuerung 18, beispielsweise ein Steuergerät, vorgesehen, mit welchem die Schalterstellung der Schalter SWl, SW2, SW3 gesteuert werden kann. Im Betrieb bzw. im Messbetrieb der Anordnung 12.1 sind die Schalter SWl, SW2, SW3 vorzugsweise derart mittels der

Schaltersteuerung 18 angesteuert, dass eine erste Elektrode 8 mit der Signalquelle 17 verbunden ist,

während die übrigen ersten Elektroden 8 an Masse anliegen. In der Figur 8 liegt beispielhaft die zuoberst dargestellte erste Elektrode 8 an der Signalquelle 17 an, d.h. der Schalter SWl befindet sich in der ersten Schalterstellung, während die übrigen Schalter SW2, SW3 sich in der zweiten Schalterstellung befinden und die diesen Schaltern SW2, SW3 zugeordneten ersten Elektroden 8 an Masse anliegen. Auf diese Weise wird erzielt, dass zur gleichen Zeit immer nur eine erste Elektrode 8 mit der Signalquelle 17 verbunden ist, während die anderen ersten Elektroden 8 an Masse anliegen. Durch die Erdung der übrigen ersten Elektroden 8 kann verhindert werden, dass sie über parasitäre Schalterkapazitäten ebenfalls mit einem Signal der Signalquelle 17, bei der es sich vorzugsweise um eine Wechselsignalquelle handelt, versorgt werden und ein unerwünschtes übersprechen bewirken. Mittels der Schaltersteuerung 18 werden die Schalter SWl, SW2, SW3 zeitsequenziell angesteuert, sodass jede erste Elektrode 8 für eine bestimmte Zeit an der Signalquelle 17 anliegt, während die übrigen ersten Elektroden 8 an Masse anliegen, wobei nach einer gewissen Zeit die Stellung der Schalter SWl, SW2, SW3 derart geändert wird, dass eine andere erste Elektrode 8 an der Signalquelle 17 anliegt und die nun übrigen ersten Elektroden 8 an Masse anliegen.

Figur 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Anordnung 12.2, die beispielhaft drei erste Elektroden 8, eine zweite Elektrode 9 und eine Ausleseschaltung 16 umfasst. Die zweite Elektrode 9 ist mit der Signalquelle 17, bei der es sich vorzugsweise um eine Wechselsignalquelle handelt, verbunden. Die ersten Elektroden 8 sind jeweils über einen Schalter SWl, SW2 bzw. SW3 mit der Ausleseschaltung 16 verbunden, die in ihrer Ausgestaltung der in der Figur 8 dargestellten Ausleseschaltung 16 entspricht, wobei der invertierende Eingang des Operationsverstärkers IOPl mit den Ausgängen der Schalter SWl, SW2, SW3 verbunden ist, während der

nicht invertierende Eingang an Masse anliegt. In einer ersten Schalterstellung eines Schalters SWl, SW2 bzw. SW3 liegt die dem jeweiligen Schalter SWl, SW2 bzw. SW3 zugeordnete erste Elektrode 8 an dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers IOPl an. In einer zweiten Schalterstellung des Schalters SWl, SW2 bzw. SW3 liegt die diesem Schalter SWl, SW2 bzw. SW3 zugeordnete erste Elektrode 8 an Masse an.

Die Schalter SWl, SW2, SW3 werden über eine Schaltersteuerung 18 angesteuert und zwar in der Art, dass zur gleichen Zeit jeweils nur eine erste Elektrode 8 mit der Ausleseschaltung 16 verbunden ist. In der Figur 9 ist beispielhaft die zuoberst dargestellte erste Elektrode 8 mit der Ausleseschaltung 16 verbunden. Die übrigen ersten Elektroden 8 liegen an Masse an. Die

Erdung der übrigen ersten Elektroden 8 verhindert, dass diese über parasitäre Schalterkapazitäten ebenfalls mit der Ausleseschaltung 16 verbunden sind und auf diese Weise ein unerwünschtes übersprechen bewirkt wird. Ferner kann sichergestellt werden, dass das Potential aller übrigen ersten Elektroden 8 gleich ist, sodass Feldverzerrungen verhindert werden, die die Abstandsunabhängigkeit der Messung, d.h. die Unabhängigkeit des Messergebnisses von dem Abstand des Messobjekts zu den Elektroden 8, 9, gefährden könnten.

über die Steuerschaltung 18 werden die

Schalter SWl, SW2, SW3 zeitsequenziell gesteuert, sodass zur gleichen Zeit immer nur eine erste Elektrode 8 mit der Ausleseschaltung 16 verbunden ist, während die übrigen ersten Elektroden 8 an Masse anliegen. Nach einer bestimmten Zeit wird eine andere erste Elektrode 8 mit der Ausleseschaltung 16 verbunden, während die nun übrigen ersten Elektroden 8 an Masse anliegen.

Wird statt eines Arrays bzw. eines Feldes aus mehreren ersten Elektroden 8 nur eine erste Elektrode 8 eingesetzt, die relativ zu einem Messobjekt verschoben wird bzw. zu der ein Messobjekt relativ verschoben wird,

so werden die Schalter SWl, SW2, SW3 in den in den Figuren 8 und 9 dargestellten Schaltungen nicht benötigt, da die einzige erste Elektrode 8 permanent mit der Ausleseschaltung 16 bzw. mit dem invertierenden Eingang von dessen Operationsverstärker IOP1 verbunden werden kann.

Figur 10 zeigt ein weiteres

Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Anordnung 12.3 mit beispielhaft drei ersten Elektroden 8, einer zweiten Elektrode 9, wobei jeder ersten Elektrode 8 eine Ausleseschaltung 16.1, 16.2 bzw. 16.3 zugeordnet ist. Die zweite Elektrode 9 ist mit einer Signalquelle 17, bei der es sich vorzugsweise um eine Wechselsignalquelle handelt, verbunden. Jede erste Elektrode 8 ist mit einer Auswerteschaltung 16.1, 16.2 bzw. 16.3 verbunden, wobei die ersten Elektroden 8 jeweils mit einem invertierenden Eingang der ihnen zugeordneten Ausleseschaltung 16.1,

16.2 bzw. 16.3 verbunden sind. Die erste Ausleseschaltung 16.1 umfasst einen invertierenden Verstärker in Form eines Operationsverstärkers IOP1, dessen Gegenkopplung durch eine Parallelschaltung aus einem Widerstand Rl und einer Kapazität CkI gebildet wird. Die zweite Ausleseschaltung 16.2 umfasst einen invertierenden Verstärker in Form eines Operationsverstärkers IOP2, dessen Gegenkopplung durch einen Widerstand R2 und eine Kapazität Ck2 gebildet wird. Die dritte Ausleseschaltung

16.3 umfasst einen invertierenden Verstärker in Form eines Operationsverstärkers I0P3, dessen Gegenkopplung durch einen Widerstand R3 und eine Kapazität Ck3 gebildet wird. Die Widerstände Rl, R2, R3 der Ausleseschaltungen 16.1, 16.2, 16.3 entsprechen sich vorzugsweise. Ebenso entsprechen sich die Kapazitäten CkI, Ck2, Ck3 der Ausleseschaltungen 16.1, 16.2, 16.3 bevorzugterweise. Bei der in der Figur 10 dargestellten erfindungsgemässen Anordnung 12.3 sind somit die ersten Elektroden 8 jeweils permanent mit je einer Ausleseschaltung 16.1, 16.2, 16.3 verbunden. Die von den

ersten Elektroden 8 abgegebenen Signale stehen als Ausgangssignale Voutl, Vout2, Vout3 der Ausleseschaltungen 16.1, 16.2, 16.3 zur Verfügung.

Die erfindungsgemässe Anordnung kann beispielsweise für die Messung von flachen Körpern mit lokalen Verdickungen oder ähnlichen Strukturmerkmalen verwendet werden, wie beispielsweise von Folien, deren Dicke sich in Abhängigkeit von der Position auf der Folie ändert, oder Kunststoffidentitätskarten, die mit einer Code-Struktur versehen sind. So kann die erfindungsgemässe Anordnung beispielsweise zur Erkennung eines eindimensionalen oder zweidimensionalen Codes, einer Kunststoffidentitätskarte oder eines Kunststoffschlüssels eingesetzt werden. Optische eindimensionale Codes, so genannte

Barcodes, und optische zweidimensionele Codes werden üblicherweise mit beabstandeten Lasern oder Kameras gelesen. Hierfür ist den eindimensionalen und den zweidimensionalen Codes typischerweise gemeinsam, dass sie optisch sichtbar sind und nur zwei Grundwerte (Schwarz und Weiss) umfassen. Werden dahingegen unterschiedliche Materialien mit verschiedenen relativen Dielektrizitätszahlen verwendet, so können eindimensionale und zweidimensionale Codes mehr als zwei Grundwerte aufweisen. Hierzu werden eindimensionale und zweidimensionale Codes hergestellt, indem dielektrische Tinte auf ein Trägermaterial gedruckt wird, wobei als Druckverfahren beispielsweise das Ink-Jet-Verfahren oder das Siebdruckverfahren in Frage kommen, und dielektrische Tinten mit unterschiedlichen relativen

Dielektrizitätszahlen verwendet werden. Werden beispielsweise bei einem zweidimensionalen Code, der in jeder Dimension 18 Felder umfasst, drei verschiedene Tinten eingesetzt, die sich in ihrer relativen Dielektrizitätszahl unterscheiden, so sind insgesamt vier Grundwerte vorhanden, mit denen 4 ^18x18 = 1.17 x 10 ^19S Codeworte dargestellt werden können. Bei bekannten

optischen zweidimensionalen Codes, die nur die zwei Grundwerte Schwarz und Weiss umfassen, sind mit 18 Feldern pro Dimension dahingegen nur 2 ^18x18 = 3.42 x 10 ⁹⁷ Codeworte darstellbar. Soll nur eine Tintensorte mit einer relativen Dielektrizitätszahl eingesetzt werden, so können einzelne Felder eines eindimensionalen oder zweidimensionalen Codes mehrfach bedruckt werden, so dass an diesen Stellen eine dickere Tintenschicht entsteht und die erfindungsgemässe Anordnung an diesen Stellen einen höheren Kapazitätswert feststellt.

Die eindimensionalen und zweidimensionalen Codes können anstelle des Siebdruck- oder Ink-Jet- Verfahrens auch dadurch hergestellt werden, dass mehrere mit verschiedenen Mustern gestanzte dielektrische Folien übereinandergelegt, geklebt oder gepresst werden.

Bei der Identifikation bzw. Erkennung der eindimensionalen bzw. zweidimensionalen Codes mittels der erfindungsgemässen Anordnung brauchen die Codes nicht optisch lesbar zu sein. Sie können daher mit einer Etikette oder Beschriftung abgedeckt werden oder dürfen sich im Inneren einer Kunststoffkarte befinden.

Die Zuverlässigkeit der Erkennung der eindimensionalen bzw. zweidimensionalen Codes mit der erfindungsgemässen Anordnung kann insbesondere dadurch erhöht werden, dass die Codes vordefinierte

Referenzfelder, die den verwendeten Grundwerten entsprechen, umfassen. Die an diesen Referenzfeldern mittels der erfindungsgemässen Anordnung ermittelten Kapazitäten dienen dann als Referenzkapazitäten für die Zuordnung bzw. Klassifizierung der Werte der übrigen Code-Felder. Auf diese Weise wird eine hohe Zuverlässigkeit der Erkennung gewährleistet, selbst wenn die relativen Dielektrizitätszahlen des verwendeten Code- Materials, insbesondere der Tinte, der Folie oder ähnlichem, in einem weiten Toleranzbereich schwanken.

Analog zu der Herstellung von eindimensionalen und zweidimensionalen Codes mit einer

Wertigkeit, die mehr als zwei Grundwerte umfasst, können auch Kunststoffidentitätskarten und Kunststoffschlüssel hergestellt werden, die kein Metall enthalten. Die Oberfläche der Kunststoffidentitätskarten bzw. Kunststoffschlüssel kann vollständig glatt sein, wobei die dielektrische Struktur im Inneren verborgen bleibt. Aufgrund der Unabhängigkeit der erfindungsgemässen Anordnung von der vertikalen Positionierung der Kunststoffidentitätskarte bzw. des Kunststoffschlüsseis zwischen den Elektroden ist keine exakte Positionierung der Kunststoffidentitätskarte bzw. des Kunststoffschlüssels erforderlich. Ebenfalls ist es unerheblich, in welcher Tiefe der Kunststoffidentitätskarte bzw. des Kunststoffschlüsseis sich die zu erkennende dielektrische Struktur befindet.

Für die Messung von

Kunststoffidentitätskarten in Kreditkartenformat (üblicherweise 85 mm x 54 mm) wird eine erfindungsgemässe Anordnung mit einer ersten Elektrode mit Abmessungen von 2 mm x 2 mm und einer zweiten Elektrode mit Abmessungen von 110 mm x 80 mm verwendet, wobei der Elektrodenabstand vorzugsweise 6 mm beträgt.

Die erfindungsgemässe Anordnung kann ferner zum Messen bzw. Erkennen von flachen Körpern, die gewisse Strukturmerkmale tragen, wie z.B. von geprägten Münzen, verwendet werden. Wird insbesondere die Münze nicht metallisch leitend mit einer der beiden Elektroden der erfindungsgemässen Anordnung verbunden, so erzeugt die . Anordnung bei der Messung bzw. Abtastung Ausgangssignale, die eine überlagerung der Prägungen auf der Vorder- und der Rückseite der Münze entsprechen, sodass vorteilhafterweise keine zweimalige Abtastung der Münze erforderlich ist. Aufgrund der Abstandsunabhängigkeit der erfindungsgemässen Anordnung ist keine hochpräzise Positionierung der Münze bzw. eines Trägers für die Münze nötig.

Die erfindungsgemässe Anordnung kann ferner zum Messen und Prüfen von flexiblen und festen Trägermaterialien wie Folien, von Printplatten, von Dickschichtschaltungen, von Dickfilmschaltungen, von Keramikträgern für Hybridschaltungen und ähnlichem eingesetzt werden, dessen bzw. deren Dicke und/oder Beschichtungsdichte gemessen bzw. geprüft werden soll. Beim Bedrucken, Aufdampfen oder Niederschlagen von Schichten auf flexiblen oder festen Trägern muss typischerweise die Schichtdicke hinterher geprüft bzw. gemessen werden und zwar häufig in Abhängigkeit von der Position auf dem Träger. Dies ist beispielsweise bei Hybridschaltungen, Dickschichtschaltungen und Dickfilmschaltungen der Fall, wo an bestimmten Stellen beispielsweise Widerstandsschichten auf einen Keramikträger aufgebracht werden. Aufgrund der Abstandsunabhängigkeit des Messergebnisses der erfindungsgemässen Anordnung ist eine hochpräzise Positionierung des Trägers bzw. der Hybrid-, Dickfilm-, Dickschichtschaltung nicht erforderlich.

Die erfindungsgemässe Anordnung kann ferner verwendet werden, um die Bestückung von flachen Körpern, die als Träger für eine grossere Anzahl kleinerer Objekte dienen, zu überprüfen, wie beispielsweise von Verpackungen für Süsswaren, von Verpackungen für

Halbleiterbauelemente oder von Medikamentenverpackungen für Medikamente und/oder Medikamentenkapseln, wobei die Objekte an vorbestimmten Stellen der flachen Körper angeordnet sein und auch in Hohlräumen der Körper bzw. von dessen Träger liegen können. Unter

Medikamentenverpackungen werden beispielsweise so genannte Blister-Verpackungen verstanden, die als Verpackung für Medikamente in Form von Tabletten und/oder Kapseln dienen, wobei mittels der erfindungsgemässen Anordnung kontrolliert werden kann, ob die Blister- Verpackungen vollständig mit Tabletten bzw. Kapseln bestückt sind. Die Tabletten bzw. Kapseln treten als

Erhebungen bzw. Strukturmerkmale der Blister-Verpackung in Erscheinung. Mittels der erfindungsgemässen Anordnung kann die Anwesenheit und/oder das Volumen der Tabletten bzw. Kapseln erkannt, gemessen und überprüft werden. Ferner kann mit der erfindungsgemässen

Anordnung der Füllstand einer Medikamentenkapsel, die insbesondere einen pulverförmigen oder flüssigen Inhalt hat und auf einem Träger angeordnet ist, ermittelt werden. Durch diese Ermittlung kann kontrolliert werden, ob die Medikamentenkapsel gefüllt ist und die Füllmenge korrekt ist.

Mit der erfindungsgemässen Anordnung können vorteilhafterweise auch Blister-Verpackungen gemessen und überprüft werden, die aus Lichtschutzgründen nicht transparent sind. Dies ist mit einer optischen

überprüfung bzw. Kontrolle nicht möglich. Mittels der erfindungsgemässen Anordnung kann der Füllstand von Ampullen mit flüssigem Inhalt, die auf einem Träger, beispielsweise einer Schachtel, angeordnet sind, der das eigentliche Messobjekt darstellt, ermittelt und gemessen werden. Bei der Messung wird einerseits überprüft, ob die Ampullen vorhanden sind, ferner ob sie gefüllt sind und schliesslich ob die Füllmenge der einzelnen Ampullen korrekt ist. Die erfindungsgemässe Anordnung ermöglicht auch eine Messung bzw. überprüfung von Ampullen die undurchsichtig sind bzw. die zwar aus einem durchsichtigen Material, wie beispielsweise Glas, bestehen, aber eine farblose Flüssigkeit enthalten. In den letztgenannten Fällen ist eine optische bzw. bildverarbeitende überprüfung nicht möglich.

Mit der erfindungsgemässen Anordnung kann weiter die Bestückung von Verpackungen bzw. Trägern für Halbleiterbauelementen, wie beispielsweise von aufgerollten Trägerbändern von so genannten Tape-and- Reel-Verpackungen, die elektronische Bauelemente enthalten, ermittelt und überprüft werden. Die aufgerollten Trägerbänder von Tape-and-Reel-Verpackungen

werden üblicherweise in automatisierungstechnischen Anlagen zur automatischen Bestückung von Leiterplatten eingesetzt. Für die automatische Bestückung der Leiterplatten werden typischerweise so genannte Pick-and- place-Automaten eingesetzt. Nach der Abfüllung der Trägerbänder mit elektronischen Bauelementen muss kontrolliert werden, ob jeder dafür vorgesehene Platz mit einem elektronischen Bauelement versehen worden ist. Das Trägerband stellt das mit der erfindungsgemässen Anordnung zu messende bzw. zu überprüfende Messobjekt dar. Die darin enthaltenen Bauelemente stellen die zu ermittelnden Strukturmerkmale des Messobjekts dar. In den automatisierungstechnischen Anlagen sind die Lichtverhältnisse häufig derart ungenügend, dass eine optische bzw. bildverarbeitende Qualitätskontrolle erschwert ist.

Die erfindungsgemässe Anordnung kann ferner beispielsweise zur Ermittlung der Bestückung von Pralinenschachteln eingesetzt werden, die einen Träger für die einzelnen Pralinen aufweisen. Automatisiert abgefüllte Pralinenschachteln werden nach der Bestückung bzw. Abfüllung mittels der erfindungsgemässen Anordnung auf die Vollständigkeit der Bestückung hin überprüft. Optische bzw. bildverarbeitende Qualitätskontrollen erweisen sich bei schlechten Lichtverhältnissen als schwierig. Bei der erfindungsgemässen Anordnung kann aufgrund der Abstands-unabhängigkeit auf eine exakte Positionierung der Pralinenschachtel relativ zu den Elektroden der Anordnung verzichtet werden. Für die Messung von Pralinenschachteln mit einer beispielhaften Schachtelgrösse von 220 mm x 140 mm wird vorzugsweise eine erfindungsgemäss Anordnung eingesetzt, deren erste Elektrode die Dimensionen 12 mm x 12 mm und deren zweite Elektrode die Dimension 340 mm x 270 mm aufweist. Der Elektrodenabstand beträgt vorzugsweise 36 mm.

Figur IIa zeigt schematisch ein Messobjekt 19, welches einen Träger 20 und von dem Träger getragene Objekte 21 aufweist, wobei eines der dargestellten Objekte 22 fehlerhaft ist. Bei dem Messobjekt kann es sich beispielsweise um eine Schachtel bzw. Verpackung, wie eine Pralinenschachtel, handeln. Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens kann das Messobjekt 19 überprüft werden und das fehlerhafte Objekt 22 bzw. dessen Ort auf dem Messobjekt 19 detektiert werden. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können ferner flache Körper, die Vertiefungen aufweisen, die mit bestimmten flüssigen, pulverförmigen oder festen Stoffen, so genannten Füllobjekten, gefüllt sind, überprüft bzw. gemessen werden. Beispielsweise können mit der erfindungsgemässen Anordnung so genannte

Mikrotiterplatten oder ähnliche Träger mit Kavitäten bzw. Vertiefungen für die Aufnahme von Flüssigkeiten gemessen bzw. der Füllstand der Kavitäten kann ermittelt werden. Derartige Träger werden beispielsweise im Bereich der Laborautomatisierung verwendet, wo mittels

Pipettierautomaten kleine Flüssigkeitsmengen in die Kavitäten der Träger gefüllt werden. Nach der Füllung kann mittels der erfindungsgemässen Anordnung in einem Qualitätskontrollschritt geprüft werden, ob jede Kavität des Trägers Flüssigkeit enthält bzw., bei bekannter relativer Dielektrizitätszahl der Flüssigkeit, welches der Füllstand der Flüssigkeit in der jeweiligen Kavität ist bzw. wie gross die Füllmenge in der jeweiligen Kavität ist. Ist dahingegen die Füllmenge in jeder Kavität bekannt, so kann über die erfindungsgemässe Anordnung die relative Dielektrizitätszahl der Flüssigkeit ermittelt werden, was eine Aussage über die Zusammensetzung der Flüssigkeit erlaubt. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn sich die Flüssigkeit innerhalb einer Kavität aus zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlicher relativer Dielektrizitätszahl zusammensetzt .

Da die eingesetzten Flüssigkeiten oft durchsichtig sind, können optische Messsysteme häufig nicht eingesetzt werden. Für die Messung von Mikrotiterplatten, die üblicherweise eine Plattengrösse von _, 127 mm x 85 mm aufweisen, wird vorzugsweite eine erfindungsgemässe Anordnung eingesetzt, deren erste Elektrode die Dimensionen 6 mm x 6 mm und deren zweite Elektrode die Dimensionen 190 mm x 150 mm, insbesondere 187 mm x 145 mm, aufweist, wobei der Abstand der Elektroden vorzugsweise 18 mm beträgt.

Figur IIb zeigt beispielhaft ein Messobjekt 23, welches einen Träger 24 und Kavitäten 25 aufweist, die mit einer Flüssigkeit 26 gefüllt sind. Mit der erfindungsgemässen Anordnung kann der Füllstand, die Füllmenge und/oder die relative Dielektrizitätszahl der Flüssigkeit 26 ermittelt werden.

Zusammenfassend lässt sich somit feststellen, dass mit der erfindungsgemässen Anordnung die physikalischen Eigenschaften von relativ kleinräumigen strukturellen Merkmalen eines Messobjekts bzw. die physikalischen Eigenschaften von relativ kleinräumigen Objekten oder Füllungen auf bzw. in einem als Träger ausgeformten Messobjekt quantitativ erfasst werden können und zwar vorteilhafterweise im Wesentlichen unabhängig von dem Abstand, den das Messobjekt zu den Elektrodenebenen, die von den Elektroden der erfindungsgemässen Anordnung aufgespannt werden, hat. Dies führt zu einer Reduzierung der Anforderungen an die Genauigkeit der Positionierung des Messobjekts zwischen den Elektroden und macht eine zuverlässige Messung, insbesondere eine zuverlässige Dicken- und Volumenmessung möglich. Typische Anwendungen der erfindungsgemässen Anordnung liegen im Bereich der Qualitätskontrolle, wo es beispielsweise um die überprüfung der Bestückung eines Trägers oder einer Verpackung oder die überprüfung der Füllung einer Vertiefung eines Trägers geht.

Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.