Sensor und Nahfeldkommunikation

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für ein

Kraftfahrzeug, welche eine wenigstens einschichtige Leiterplatte aufweist, auf welcher eine Sensorelektrode wenigstens eines kapazitiven Sensors ausgebildet ist. Eine induktive Nahfeld- Übertragungseinrichtung ist mit einer Nahfeld-Übertragungsspule mit wenigstens einer Windung ausgebildet, die sich auf der wenigstens einschichtigen Leiterplatte erstreckt. Eine

Steuerelektronik ist sowohl mit der Sensorelektrode als auch der Nahfeld-Übertragung6seinrichtung gekoppelt.

Sensoreinrichtungen mit integrierten kapazitiven Sensoren sind allgemein bekannt, insbesondere deren Anwendung in

Türaußengriffen von Kraftfahrzeugen. Beispielsweise offenbart die DE 196 17 038 AI einen Türgriff mit kapazitiven Sensoren, um eine Annäherung eines potentiellen Bedieners zu erfassen.

Ein solcher kapazitiver Annäherungssensor umfasst dabei eine Sensorelektrode und eine Ansteuer- und Auswerteschaltung. Die Ansteuer- und Auswerteschaltung misst die Kapazität der

Elektrode gegenüber Masse. Durch Annäherung einer Hand des

Bedieners wird die Kapazität der Elektrode verändert, und die Kapazitätsänderung wird durch die Ansteuer- und

Auswerteschaltung erfasst.

Sobald der Sensor eine Annäherung erfasst hat, kann in

Abhängigkeit davon ein Wecksignal eines Keyless-Entry-Systems ausgesandt werden.

Es ist außerdem bekannt, dass Benutzer von Kraftfahrzeugen im Alltag möglichst wenig durch mitgeführte Geräte und Schlüssel für Kraftfahrzeuge belastet werden möchten. Daher besteht der Wunsch, Funktionen des Kraftfahrzeuges auch durch die Verwendung von Geräten mit anderer Hauptfunktion zu legitimieren, die vom Benutzer mitgeführt werden. Dies können beispielsweise Mobiltelefone sein. Zum Informationsaustausch zwischen einem Mobilgerät und dem Fahrzeug können Nahfeld- Übertragungseinrichtungen als Kommunikationsschnittstelle eingesetzt werden. Insbesondere sind dazu

Kommunikationsschnittstellen gemäß dem NFC-Standard etabliert und in zahlreichen Mobilgeräten bereits eingebaut.

Ein Fahrzeugtürgriff mit sowohl einer kapazitiven Elektrode als auch einer Nahfeld-Übertragungseinrichtung beschreibt beispielsweise die WO 2014/146949 AI. Dort sind auf ein und derselben Leiterplatte sowohl eine Übertragungsspule einer

Nahfeldeinrichtung als auch eine kapazitive Sensorelektrode angeordnet .

Der Bauraum innerhalb eines Bedienelementes am Fahrzeug, z.B. einem Türgriff, ist begrenzt. Allerdings können sowohl der kapazitive Sensor als auch die Nahfeld-Übertragungseinrichtung umso sensitiver ausgebildet werden, je mehr Platz für deren sensitive Elemente, also die Sensorelektrode und die Nahfeld- Übertragungsspule, zur Verfügung steht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte

Sensoreinrichtung für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Bauraumnutzung mit optimierter Sensitivität aufweist .

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung der eingangs

genannten Art ist so ausgebildet, dass die Sensorelektrode in einem von der Windung der Nahfeld-Übertragungsspule umgriffenen Innenbereich ausgebildet ist.

Sowohl die Nahfeld-Übertragungsspule als auch die

Sensorelektrode können als Leiterbahnen und Leiterflächen auf der Leiterplatte ausgebildet sein. Sie können dabei sowohl auf derselben Ebene der Leiterplatte ausgebildet sein, als auch, bei einer mehrschichtigen Leiterplatte, auf verschiedenen Ebenen der Leiterplatte. Durch die Nahfeld-Übertragungsspule wird jedoch in jedem Fall ein Innenbereich definiert, der innerhalb der Windung liegt, jedoch nicht von dieser bedeckt ist. Es handelt sich also um den windungsfreien Innenbereich und dessen in der

Windungsachse verlaufende Projektionen über die Schichten oder Ebenen der Leiterplatte. Die Sensorelektrode ist in diesem freien Innenbereich der Nahfeld-Übertragungsspule ausgebildet.

Erfindungsgemäß ist die Sensorelektrode dabei mit einer besonderen Geometrie ausgebildet, um die Wirbelströme in der Sensorelektrode zu minimieren. Beim Betrieb der Nahfeld- Übertragungseinrichtung kommt es in der Sensorelektrode im freien Innenbereich der Spule zur Induktion von Wirbelströmen. Diese Wirbelströme bringen ein Magnetfeld hervor, welches dem erzeugenden Magnetfeld entgegenwirkt und damit die

Kommunikationsfähigkeit der Nahfeld-Übertragungseinrichtung erheblich einschränkt. Erfindungsgemäß ist die Sensorelektrode mit einem langgestreckten Mittelleiter ausgebildet und einer Mehrzahl von Abzweigleitern, die sich von dem Mittelleiter aus erstrecken. Dabei sind die Abzweigleiter entlang des

Mittelleiters beabstandet voneinander angeordnet, so dass die Abzweigleiter gleichsam wie Zweige von dem Mittelleiter abstehen und nur über den Mittelleiter galvanisch miteinander gekoppelt sind. Die Abzweigleiter weisen auf ihrer dem Mittelleiter abgewandten Seite freie (nicht elektrisch mit weiteren Bauteilen gekoppelte) Enden auf. Außerdem sind die Abzweigleiter jeweils paarweise zu voneinander abgewandten Seiten an dem Mittelleiter angeordnet, so dass zu jedem Abzweigleiter ein zugeordneter Abzweigleiter auf der jeweils abgewandten Seite des

Mittelleiters ausgebildet ist. Sämtliche Leiter, Mittelleiter und Abzweigleiter, können als Leiterbahnen auf einer Ebene der Leiterplatte ausgebildet sein.

Der Mittelleiter bildet mit den Abzweigleitern zusammen die Sensorelektrode und bildet eine Art von Tannenzweig-Struktur oder zweiseitiger Kamm-Struktur. Grundsätzlich können dabei die Abzweigleiter eine beliebige Form einnehmen, sie dürfen jedoch miteinander und mit dem Mittelleiter keine geschlossenen

Ringstrukturen bilden, in denen sich größere Wirbelstrombereiche ausbilden können.

Erfindungsgemäß wird auf diese Weise eine Sensorelektrode gebildet, die ein Detektionsgebiet teilweise mit

Leiterstrukturen belegt, ohne jedoch Raum für die Ausbildung größerer Wirbelstrombereiche zu bieten. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise sowohl eine verlässliche Detektion des kapazitiven Sensors möglich ist, als auch ein sensitiver Betrieb der Nahfeld-Übertragungsspule. Da ein und derselbe

Flächenbereich der Leiterplatte sowohl für die kapazitive

Sensorelektrode als auch für die Nahfeld-Übertragungseinrichtung genutzt werden kann, ist eine kompaktere Bauform der

Sensoreinrichtung möglich, oder aber eine weitere Erstreckung des sensitiven Bereiches sowohl der Nahfeld- Übertragungseinrichtung als auch der kapazitiven

Sensoreinrichtung .

Sowohl die Nahfeld-Übertragungsspule als auch die

Sensorelektrode können in herkömmlicher Weise, also

beispielsweise wie im oben genannten Stand der Technik

beschrieben, angesteuert werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass die zwischen den Leitpfaden der Nahfeld-Übertragungsspule und der Sensorelektrode auftretenden parasitären Kapazitäten reduziert werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind alle

Paare von Abzweigleitern jeweils zueinander symmetrisch

ausgebildet. Dies bedeutet, dass bezogen auf den Ansatzpunkt der Abzweigleiter am Mittelleiter jedes Paar von Abzweigleitern symmetrisch hinsichtlich seiner Länge, Breite und seiner

Formgebung ist.

Auf diese Weise können ungewollt induzierte Spannungen in den leitenden Elektrodenflächen des kapazitiven Sensors während des Betriebs der Nahfeldeinrichtung reduziert werden. In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Abzweigleiter sämtlich gerade gestreckt ausgebildet und in einem einheitlichen Abzweigwinkel zu dem Mittelleiter angeordnet. Die einheitliche gerade Ausbildung der Abzweigleiter und der einheitliche

Abzweigwinkel führen zu einem einheitlichen Abstand der

Mittelleiter zueinander. Entsprechend sind induktive und

kapazitive Effekte zwischen den Mittelleitern einheitlich über deren Länge mit geringstmöglicher Schwankung anzutreffen.

In einer Weiterbildung dieser Gestaltung beträgt der

Abzweigwinkel 90°, so dass die Abzweigleiter mit dem

Mittelleiter eine zweiseitige Kammstruktur bilden. Eine

derartige Anordnung sorgt dafür, dass bezüglich des

Mittelleiters über seine gesamte Länge eine einheitliche Wirkung der Abzweigleiter auftritt, da die Abzweigleiterdichte im

Bereich um den Mittelleiter geringstmöglich variiert. Bei schrägen Abzweigleitern hingegen kann es versetzt zum

Mittelleiter zu Flächenbereichen kommen, die eine

unterschiedliche Flächendichte der Abzweigleiter aufweisen. Dies kann in Einzelfällen gewünscht oder vorteilhaft sein. Die

Abzweigwinkel von 90° gewährleisten jedoch eine einheitliche Flächendichte und eine besonders zuverlässige Aufhebung

unerwünscht induzierter Spannungen in der Sensorelektrode.

In einer bevorzugten Gestaltung der erfindungsgemäßen

Sensoreinrichtung sind die Abzweigleiter, ausgehend von dem Mittelleiter, über die gesamte Länge mit konstanter Breite ausgebildet. Während die Sensoreinrichtung grundsätzlich

Abzweigleiter aufweisen kann, die verbreiterte Bereiche und verjüngte Bereiche aufweisen, ist in dieser Gestaltung eine konstante Breite der Abzweigleiter vorgesehen. Auch diese

Gestaltung ermöglicht eine vereinfachte Herstellung und

gewährleistet, dass der Abstand der Abzweigleiter zueinander über deren Erstreckungslänge konstant bleibt.

Eine weitere bevorzugte Gestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung sieht vor, dass sämtliche Abzweigleiter von ihren benachbarten Abzweigleitern einheitliche Abstände aufweisen. Während im allgemeinen die Abstände der

Abzweigleiterpaare entlang des Mittelleiters variieren können, ist die Gleichverteilung der Abzweigleiter über die Länge des Mittelleiters für eine bestmögliche Flächenbelegung der

Sensorelektrode vorteilhaft.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Abstände zwischen benachbarten Abzweigleitern derart

bemessen, dass sie einem 0,1-Fachen bis 10-Fachen der Breite der benachbarten Abzweigleiter entsprechen. Die von den

Abzweigleitern belegte Fläche und die zwischen den

Abzweigleitern ausgebildete freie Fläche kann entsprechend mit einer anteilig größeren Flächenbelegung der freien Fläche oder anteilig größeren Belegung durch die Abzweigleiter einhergehen. Welche dieser Gestaltungen zu wählen ist, hängt von der

Dimensionierung der Sensorelektrode und der Gesamtvorrichtung ab, kann jedoch einfach in Simulationsberechnungen empirisch optimiert werden.

Wesentlich ist, dass im Rahmen der Fertigungstoleranzen die benachbarten Abzweigleiter jederzeit galvanisch getrennt werden, bis auf die Verbindung über den Mittelleiter.

Die Nahfeld-Übertragungsspule kann mit einem rechteckigen Spulenquerschnitt auf der Leiterplatte ausgebildet sein und dabei kann der Mittelleiter der Sensorelektrode entlang einer Symmetrieachse des Spulenquerschnittes ausgebildet sein. Wird entsprechend die Nahfeld-Übertragungsspule gemäß einem

rechteckigen Flächeninhalt um einen Bereich der Leiterplatte geführt, kann entlang der Mittelachse dieses Rechteckes der Mittelleiter der Sensorelektrode ausgebildet werden, wobei sich dann zu zwei Seiten dieses Mittelleiters die Abzweigleiter erstrecken. Die Anordnung an dieser Position ist vorteilhaft, weil eine symmetrische Mittelachse das

Induktionsspannungsminimum bildet und so in der Sensorelektrode ungewollte induzierte Spannungen möglichst klein gehalten werden .

Es ist in einer Weiterbildung der Erfindung möglich, eine Mehrschichtplatine zur Ausbildung der Sensoreinrichtung

vorzusehen, wobei die Sensorelektrode auf einer Lage der

Mehrschichtplatine angeordnet ist und auf wenigstens einer weiteren Ebene der Mehrschichtplatine, insbesondere darunter, zu der Sensorelektrode eine deckungsgleiche Elektrode als

Schirmelektrode (auch Shield-Elektrode) oder auch als

Bezugselektrode ausgebildet ist. Die Schirmelektrode kann auch zu allen Seiten mit einem Überstand ausgebildet sein, was die Schirmwirkung weiter verbessert. Bei einem Abstand der Schichten von z.B. 600 μιη sollte der Überstand allseitig mindestens 0,5 mm betragen .

Die Anordnung von kapazitiven Sensoreinrichtungen mit

Schirmelektroden und Sensorelektroden sowie Bezugselektrode ist im Stand der Technik bekannt. Im Rahmen der Erfindung werden die Elektroden deckungsgleich oder allseitig überstehend, das heißt, mit im wesentlichen gleicher Geometrie und senkrecht zur

Leiterplattenebene deckungsgleich ausgerichtet. Auf diese Weise erzielt die Sensoreinrichtung die bekannten Vorteile einer

Sensoreinrichtung mit Sensorelektrode und Schirmelektrode sowie Bezugselektrode, gleichzeitig werden die genannten Vorteile der Erfindung erreicht. Außerdem kann die Nahfeld-Übertragungsspule Windungen auf verschiedenen Ebenen der Leiterplatte aufweisen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist außerdem die Steuereinrichtung der Sensoreinrichtung so

ausgebildet, dass die Sensorelektrode immer dann auf ein

Massepotential gelegt wird, wenn die Nahfeld-Übertragungsspule zur Übertragung aktiviert ist. Außerdem sollte die Nahfeld- Übertragungsspule immer dann auf ein Massepotential gelegt werden, wenn die Sensorelektrode zur Sensierung aktiviert ist. Das jeweils nicht aktive Element, die Nahfeld-Übertragungsspule einerseits und die Sensorelektrode andererseits, werden deaktiviert und auf ein Massepotential gelegt, um den Betrieb des jeweils aktiven Elementes nicht zu stören.

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch einen Fahrzeugtürgriff mit einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung und deren Erfassungsfeld;

Figur 2 zeigt schematisch einen Aufbau einer

erfindungsgemäßen Sensoranordnung gemäß einer ersten

Ausführungsform;

Figur 3 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen

Sensoranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Figuren 4a, 4b und 4c zeigen schematisch eine

Magnetfeldverteilung einer Nahfeld-Übertragungsspule bei unterschiedlichen Belegungen eines Innenraums mit

Leiterstrukturen.

In Figur 1 ist ein Fahrzeugtürgriff 1 gezeigt. In dem

Fahrzeugtürgriff 1 ist eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 2 angeordnet. Von der Sensoranordnung 2 führen Zuleitungen 3 zu einer fahrzeugseitigen zentralen Steuereinrichtung.

Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung 2, welche unter Bezug auf die weiteren Figuren näher beschrieben wird, bildet ein Detektionsfeld 6 aus. Die Sensoreinrichtung 2 weist dazu sowohl einen kapazitiven Sensorbereich auf, der die Annäherung einer Hand 4 erfasst, als auch eine Nahfeld-Übertragungseinrichtung, die eine NFC-Mobileinrichtung 5 erfasst. Die entsprechenden Schnittstellen werden an der Sensoreinrichtung wechselweise, also zeitversetzt, aktiviert.

Wie der Figur 1 zu entnehmen, dehnt sich der

Erfassungsbereich 6 über nahezu die gesamte Erstreckung der Sensoreinrichtung 2 aus. Der Erfassungsbereich 6 ist hier schematisch einheitlich für die Erfassung einer Nahfeld- Übertragung als auch die kapazitive Erfassung gezeigt, dies ist jedoch nur sinnbildlich zu verstehen. Jedenfalls weisen die kapazitiven Erfassungsbereiche und die Erfassung einer Nahfeld- Übertragungseinrichtung 5 überlappende Bereiche auf.

In Figur 2 ist die Sensoreinrichtung 2 aus Figur 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Eine Leiterplatte 10 ist in dieser Darstellung als einschichtige Leiterplatte gebildet. Im Randbereich der Leiterplatte 10 läuft eine Windung 11 einer Nahfeld-Übertragungsspule um. Die Windung 11 ist mit der Steuerelektronik 12 gekoppelt, mit der zusammen sie eine Nahfeld-Übertragungseinrichtung bildet. Die Steuerelektronik 12 weist einen NFC-Reader Chip und einen mit diesem gekoppelten

MikroController auf. Die Windung 11 ist mit dem NFC-Reader Chip und über diesen mit dem MikroController gekoppelt.

Ebenfalls mit der Steuerelektronik 12 ist eine

Sensorelektrode 13 gekoppelt, wobei die Sensorelektrode nicht mit dem NFC-Reader Chip sondern unmittelbar mit dem

MikroController gekoppelt ist. Diese weist einen Mittelleiter 14 und eine Vielzahl an Abzweigleitern 15 auf. Die Abzweigleiter sind nur teilweise mit Bezugszeichen versehen, um die Abbildung nicht unübersichtlich zu gestalten. Die Abzweigleiter 15 bilden zusammen mit dem Mittelleiter 14 die Sensorelektrode, die sich innerhalb des von der Nahfeld-Übertragungsspule 11 umgriffenen Bereiches der Leiterplatte 10 befindet. Der Mittelleiter 14 ist entlang der Symmetrieachse der Nahfeld-Übertragungsspule 11 ausgebildet .

Zwischen den Abzweigleitern 15 sind unbelegte, leiterfreie

Zwischenräume ausgebildet, so dass die Abzweige nur über den Mittelleiter 14 galvanisch gekoppelt sind. Die Abzweigleiter weisen in dieser Ausführungsform sämtlich dieselbe Länge auf und erstrecken sich spiegelsymmetrisch von dem Mittelleiter 14 zur Ausbildung einer doppelten Kammstruktur. Die Abstände der

Abzweigleiter 15 sind in dieser Darstellung sämtlich

einheitlich, ebenso wie die Länge. Außerdem sind die

Abzweigleiter 15 gerade ausgebildet. Die Sensorelektrode 13 wird zur Detektion im zeitlichen Wechsel mit der Nahfeld-Übertragungseinrichtung und der

zugehörigen Nahfeld-Übertragungsspule 11 aktiviert. Durch die grätenartige Struktur der Sensorelektrode 13 ist es möglich, das durch die Nahfeld-Übertragungsspule 11 aufgebaute Magnetfeld zur Kopplung mit einem NFC-fähigen Gerät ohne größere Störungen (Performanceverslust) aufzubauen .

Figur 3 zeigt eine alternative Gestaltung einer

Sensoreinrichtung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel. In dieser Gestaltung ist eine Leiterplatte 20 ausgebildet, die eine Steuereinrichtung 12 aufweist. Eine Windung 21 ist als Leiterbahn auf der Leiterplatte 20 zur Bildung einer Nahfeld- Übertragungsspule ausgebildet. Innerhalb des inneren freien Bereiches der Nahfeld-Übertragungsspule 21 ist eine

Sensorelektrode 22 ausgebildet. In dieser Darstellung ist ersichtlich, dass die Sensorelektrode 22 einen Mittelleiter mit unterschiedlich langen Abzweigleitern aufweist. Außerdem sind die Abzweigleiterpaare mit unterschiedlichen Abständen entlang des Mittelleiters angeordnet. Der Mittelleiter ist entlang der Symmetrieachse der Nahfeld-Übertragungsspule 21 ausgebildet. Weiterhin ist die Steuerelektronik 12 mit einer zweiten

Sensorelektrode 23 ausgebildet, die außerhalb der Nahfeld- Übertragungsspule liegt. Auch diese weist eine symmetrische Struktur mit einer Vielzahl von Abzweigleitern auf, die

beabstandet voneinander angeordnet sind.

An diesem Ausführungsbeispiel wird deutlich, dass die

Erfindung mit unterschiedlichen Abständen zwischen den

Abzweigleitern realisiert werden kann und auch mit

unterschiedlichen Längen der Abzweigleiter. Die Abzweigleiter sind jedoch paarweise symmetrisch an dem Mittelleiter

angeordnet .

Das gezeigte Beispiel dient in der Praxis dazu,

beispielsweise im Türgriff, einen Bereich für eine Türöffnung, detektiert durch die Sensorelektrode 22, von einem Bereich für die Türschließung, detektiert durch die Elektrode 23, abzugrenzen. Es wäre grundsätzlich möglich, auch um die

Elektrode 23 eine weitere Nahfeld-Übertragungsspule auszubilden.

Die Figuren 2 und 3 zeigen entsprechend unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung. Es wird deutlich, dass die Einrichtungen mit unterschiedlichem Teilungsverhältnis gebildet werden können. Welche Breite die Abzweigleiter und der Mittelleiter aufweisen ist

anwendungsabhängig. Typische Breiten der Abzweigleiter betragen zum Beispiel 0,3 mm bis 2 mm. Auch die Abstände können zum

Beispiel 0,3 mm bis 2 mm betragen. Die Breiten der Abzweigleiter können jedoch auch deutlich größer gewählt werden, zum Beispiel bis 3 oder 5 mm und die Abstände können kleiner sein.

Auch die Anzahl der Abzweigleiter kann variiert werden.

Üblicherweise ist es jedoch erforderlich, wenigstens eine Anzahl von fünf Abzweigleiterpaaren an einem Mittelleiter vorzusehen, wobei erheblich mehr Abzweigleiterpaare, beispielsweise 20 bis 100 Abzweigleiterpaare vorgesehen werden können.

Die Figuren 4a bis 4c zeigen in schematischer Wiedergabe die Ergebnisse von Simulationsrechnungen. Dargestellt ist eine

Leiterschleife 30 auf einer Leiterplatte 40, die mit einer entsprechenden Bestromung ein Magnetfeld aufbaut. Die

gestrichelten Linien 31 zeigen die Verläufe gleicher

Magnetfeldstärken .

In Figur 4a ist im Inneren der Leiterschleife 30 der einer

Leiterplatte 40 kein elektrisch leitfähiges Material

aufgebracht. Entsprechend bildet sich ein Magnetfeld gemäß dem Linien 31 aus .

In Figur 4b ist hingegen eine herkömmliche Sensorelektrode mit einer Elektrodenfläche 33 als Vollfläche ausgebildet. Bei einer solchen Vollfläche 33 wird das Magnetfeld gemäß der Linie 32 erheblich geschwächt und konzentriert sich im Wesentlichen auf den unbelegten freien Bereich innerhalb der Windung 30. In Figur 4c ist hingegen die erfindungsgemäße

Sensoranordnung gezeigt, wobei die Vollfläche 33 durch eine Sensorelektrode 34 mit einem Mittelleiter und einer Vielzahl von Abzweigleitern ersetzt wurde. Die Abzweigleiter weisen jeweils Abstände zueinander auf, die eine Ausbildung von Wirbelströmen großen Durchmessers verhindern. Außerdem ist der Mittelleiter entlang einer Symmetrieachse der Spule 30 angeordnet. Die

Simulationsrechnungen ergeben, dass ein erzeugtes Magnetfeld 35 nur geringfügig geschwächt gegenüber dem Magnetfeld 31 aus Figur 4a ohne Sensorelektrode ausgebildet wird. Entsprechend kann sowohl die Kopplung der Windung 30 als auch die Sensorelektrode 34 bei besserer Ausnutzung des Bauraumes genutzt werden.

In Figur 4c ist beispielhaft eine Anordnung der

Abzweigleiter gezeigt, wobei die Breiten der jeweiligen

Abzweigleiter größer sind als die Abstände der Abzweigleiter voneinander. Dieses Verhältnis von Breiten der Abzweigleiter zu dem Abstand der Abzweigleiter kann jedoch, wie oben beschrieben, in einem erheblichen Rahmen variiert werden.