[發(fā)明專利]電容檢測(cè)裝置及方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201611191663.1 | 申請(qǐng)日: | 2016-12-21 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN108226649B | 公開(kāi)(公告)日: | 2021-05-04 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 袁中平;鄭明德;楊立宇 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 十速興業(yè)科技(深圳)有限公司;海速芯(無(wú)錫)科技有限公司 |
| 主分類號(hào): | G01R27/26 | 分類號(hào): | G01R27/26 |
| 代理公司: | 連云港聯(lián)創(chuàng)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32330 | 代理人: | 劉剛 |
| 地址: | 518048 廣東省深圳市福田區(qū)益*** | 國(guó)省代碼: | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書(shū): | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū): | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 電容 檢測(cè) 裝置 方法 | ||
1.一種電容檢測(cè)裝置,其特征在于,包括:
至少一電容檢測(cè)電路,用以于包括多個(gè)檢測(cè)子時(shí)間的一檢測(cè)時(shí)間內(nèi)獲得一感應(yīng)電容的一電容值,其中該電容檢測(cè)電路包括一可變儲(chǔ)存電容,且該可變儲(chǔ)存電容的一電容值于所述檢測(cè)子時(shí)間內(nèi)并不相同,于每一個(gè)檢測(cè)子時(shí)間內(nèi),該電容檢測(cè)電路用以進(jìn)行:
步驟a,提供一放電路徑將該可變儲(chǔ)存電容降低至一第三特定電壓;
步驟b,提供一充電路徑將該感應(yīng)電容充電至一第一特定電壓;
步驟c,提供一電荷轉(zhuǎn)移路徑將該感應(yīng)電容儲(chǔ)存的電荷轉(zhuǎn)移到該可變儲(chǔ)存電容;以及
步驟d,重復(fù)該步驟b、c,直到一可變儲(chǔ)存電容電壓提升到一第二特定電壓,并獲得重復(fù)該步驟b、c的一計(jì)數(shù)值,其中該第二特定電壓小于或等于該第一特定電壓;
其中該電容檢測(cè)電路用以根據(jù)所述檢測(cè)子時(shí)間的所述計(jì)數(shù)值的一總計(jì)數(shù)值獲得該感應(yīng)電容的該電容值,該電容檢測(cè)電路包括:
一路徑選擇器,用以提供該放電路徑、該充電路徑與該電荷轉(zhuǎn)移路徑的其中之一;
一電壓檢測(cè)器,電性連接該可變儲(chǔ)存電容,用以檢測(cè)該可變儲(chǔ)存電容電壓;該電壓檢測(cè)器包括:
一比較器,具有一正輸入端、一負(fù)輸入端與一輸出端,其中該正輸入端與該負(fù)輸入端分別電性該第二特定電壓與該可變儲(chǔ)存電容,或者分別電性連接該可變儲(chǔ)存電容與該第二特定電壓,以及該輸出端電性連接該計(jì)數(shù)器;
一路徑選擇信號(hào)產(chǎn)生器,電性連接該路徑選擇器,用以提供一個(gè)或多個(gè)路徑選擇信號(hào)給該路徑選擇器選擇性地提供該放電路徑、該充電路徑與該電荷轉(zhuǎn)移路徑的其中之一;
一計(jì)數(shù)器,電性連接該路徑選擇信號(hào)產(chǎn)生器,用以計(jì)數(shù)該路徑選擇器提供該充電路徑或該電荷轉(zhuǎn)路徑的次數(shù),以獲得該計(jì)數(shù)值,并在該可變儲(chǔ)存電容電壓提升到該第二特定電壓時(shí),輸出該計(jì)數(shù)值,并重置該計(jì)數(shù)值;
一運(yùn)算電路,電性連該路徑選擇信號(hào)產(chǎn)生器與該計(jì)數(shù)器,用以指示該路徑選擇信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該一個(gè)或多個(gè)路徑選擇信號(hào),且接收該計(jì)數(shù)器于所述檢測(cè)子時(shí)間所輸出的所述計(jì)數(shù)值,獲得該總計(jì)數(shù)值,并根據(jù)該總計(jì)數(shù)值獲得該感應(yīng)電容的該電容值;
該運(yùn)算電路儲(chǔ)存有一查找表,該查找表記錄有該總計(jì)數(shù)值與該感應(yīng)電容的電容值之間的一對(duì)照關(guān)系,以及該運(yùn)算電路根據(jù)獲得的該總計(jì)數(shù)值與該查找表獲得該感應(yīng)電容的電容值;
一控制信號(hào)產(chǎn)生器,電性連接該運(yùn)算電路,用以根據(jù)該運(yùn)算電路的指示于每一個(gè)檢測(cè)子時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào),以決定該可變儲(chǔ)存電容的該電容值;以及
該可變儲(chǔ)存電容,電性連接該控制信號(hào)產(chǎn)生器,用以接收該一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的電容檢測(cè)裝置,其特征在于,該路徑選擇器包括:
一第一開(kāi)關(guān),電性連接該可變儲(chǔ)存電容與該感應(yīng)電容,受控于該多個(gè)路徑選擇信號(hào)的一第一路徑選擇信號(hào);
一第二開(kāi)關(guān),電性連接該第一特定電壓與該感應(yīng)電容,受控于該多個(gè)路徑選擇信號(hào)的一第二路徑選擇信號(hào);以及
一第三開(kāi)關(guān),電性連接該可變儲(chǔ)存電容與該第三特定電壓,受控于該多個(gè)路徑選擇信號(hào)的一第三路徑選擇信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的電容檢測(cè)裝置,其特征在于,該可變儲(chǔ)存電容包括:
多個(gè)電容;以及
多個(gè)開(kāi)關(guān),受控于所述控制信號(hào);
其中所述多個(gè)電容的其中之一的兩端分別電性連接所述多個(gè)開(kāi)關(guān)的第一端與該第三特定電壓,以及其他所述多個(gè)電容的每一者的兩端分別電性連接所述多個(gè)開(kāi)關(guān)其中之一的一第二端與該第三特定電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的電容檢測(cè)裝置,其特征在于,該感應(yīng)電容為一手指與該電容檢測(cè)電路電性連接的一導(dǎo)體所形成的一手指電容。
5.如權(quán)利要求1所述的電容檢測(cè)裝置,其特征在于,該第三特定電壓為一接地電壓,以及該第一特定壓為該第二特定電壓的兩倍。
6.如權(quán)利要求1所述的電容檢測(cè)裝置,其特征在于,該電容檢測(cè)裝置為一單一晶片芯片。
7.一種電容檢測(cè)方法,執(zhí)行于一電容檢測(cè)裝置,用以于包括多個(gè)檢測(cè)子時(shí)間的一檢測(cè)時(shí)間內(nèi)獲得一感應(yīng)電容的一電容值,其特征在于,包括:
于所述檢測(cè)子時(shí)間的每一檢測(cè)時(shí)間內(nèi):
步驟a,設(shè)定一可變儲(chǔ)存電容的一電容值,其中該可變儲(chǔ)存電容的該電容值于不同的多個(gè)檢測(cè)子時(shí)間內(nèi)彼此不同;
步驟b,提供一放電路徑將該可變儲(chǔ)存電容電壓降低至一第三特定電壓;
步驟c,提供一充電路徑將該感應(yīng)電容充電至一第一特定電壓;
步驟d,提供一電荷轉(zhuǎn)移路徑將該感應(yīng)電容儲(chǔ)存的電荷轉(zhuǎn)移到該可變儲(chǔ)存電容;以及
步驟e,重復(fù)該步驟c、d,直到一可變儲(chǔ)存電容電壓提升到一第二特定電壓,并獲得重復(fù)該步驟c、d的一計(jì)數(shù)值,其中該第二特定電壓小于或等于該第一特定電壓;以及
獲取所述檢測(cè)子時(shí)間的所述計(jì)數(shù)值的一總計(jì)數(shù)值,并根據(jù)該總計(jì)數(shù)值獲得該感應(yīng)電容的該電容值。
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G01R 測(cè)量電變量;測(cè)量磁變量
G01R27-00 測(cè)量電阻、電抗、阻抗或其派生特性的裝置
G01R27-02 .電阻、電抗、阻抗或其派生的其他兩端特性,例如時(shí)間常數(shù)的實(shí)值或復(fù)值測(cè)量
G01R27-28 .衰減、增益、相移或四端網(wǎng)絡(luò),即雙端對(duì)網(wǎng)絡(luò)的派生特性的測(cè)量;瞬態(tài)響應(yīng)的測(cè)量
G01R27-30 ..具有記錄特性值的設(shè)備,例如通過(guò)繪制尼奎斯特
G01R27-32 ..在具有分布參數(shù)的電路中的測(cè)量
G01R27-04 ..在具有分布常數(shù)的電路中的測(cè)量
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