[發(fā)明專利]電容傳感器裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410157610.2
• 申請(qǐng)日: 2010-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN103925935B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.K.雷諾;K.哈格里夫斯;S.沙帕尼亞;P.埃克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 辛納普蒂克斯公司
• 主分類號(hào): G01D5/24
• 分類號(hào): G01D5/24;G01R27/26;G06F3/044
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 俞華梁,王忠忠

1.一種電容傳感器裝置，包括：

發(fā)射部件，包括多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極；以及

接收部件，包括：

至少一個(gè)接收傳感器電極；

切換機(jī)構(gòu)，其配置成用來將所述至少一個(gè)接收傳感器電極充電到充電電壓；以及

電荷測(cè)量機(jī)構(gòu)，適用于利用基準(zhǔn)電壓控制施加到所述電荷測(cè)量機(jī)構(gòu)的輸入端的所述充電電壓，其中所述基準(zhǔn)電壓具有基本恒定的電壓；以及

電容耦合元件；

其中，所述電容耦合元件配置成執(zhí)行下列至少二個(gè)：

電容耦合所述至少一個(gè)接收傳感器電極和輸入對(duì)象，其中所述至少一個(gè)接收傳感器電極相對(duì)于系統(tǒng)地來進(jìn)行調(diào)制，而所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極的至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極并發(fā)地電氣保護(hù)所述至少一個(gè)接收傳感器電極；

電容耦合所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極和所述至少一個(gè)接收傳感器電極，其中所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極相對(duì)于所述至少一個(gè)接收傳感器電極進(jìn)行調(diào)制，而所述接收傳感器電極未并發(fā)進(jìn)行調(diào)制；

電容耦合所述至少一個(gè)接收傳感器電極和所述輸入對(duì)象以及電容耦合所述至少一個(gè)接收傳感器電極和所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極中的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極，其中所述至少一個(gè)接收傳感器電極按照第一方式相對(duì)于所述系統(tǒng)地來進(jìn)行調(diào)制，而所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極中的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極正按照第一方式相對(duì)于所述至少一個(gè)接收傳感器電極并發(fā)進(jìn)行調(diào)制；以及

電容耦合所述至少一個(gè)接收傳感器電極和所述輸入對(duì)象以及電容耦合所述至少一個(gè)接收傳感器電極和所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極中的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極，其中所述至少一個(gè)接收傳感器電極相對(duì)于所述系統(tǒng)地來進(jìn)行調(diào)制，而所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極中的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極按照第二方式相對(duì)于所述至少一個(gè)接收傳感器電極并發(fā)進(jìn)行調(diào)制。

2.權(quán)利要求1的所述電容傳感器裝置，進(jìn)一步包括：

電源電壓，其中所述基準(zhǔn)電壓與所述電源電壓成比例。

3.權(quán)利要求1的所述電容傳感器裝置，其中所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極經(jīng)由多個(gè)開關(guān)與至少兩個(gè)電勢(shì)相耦合。

4.權(quán)利要求1的所述電容傳感器裝置，其中所述切換機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)開關(guān)。

5.權(quán)利要求1的所述電容傳感器裝置，其中所述切換機(jī)構(gòu)的第一開關(guān)在第一時(shí)段內(nèi)將所述至少一個(gè)接收傳感器電極與第一電勢(shì)相耦合，以及所述切換機(jī)構(gòu)的第二開關(guān)在第二時(shí)段內(nèi)將所述至少一個(gè)接收傳感器電極與所述電荷測(cè)量機(jī)構(gòu)相耦合。

6.權(quán)利要求5的所述電容傳感器裝置，其中所述切換機(jī)構(gòu)的第三開關(guān)將所述至少一個(gè)接收傳感器電極與第二電勢(shì)相耦合。

7.權(quán)利要求1的所述電容傳感器裝置，其中所述電荷測(cè)量機(jī)構(gòu)包括：

放大器；

復(fù)位；和

集成反饋電容，其與所述放大器相耦合，所述集成反饋電容適用于相對(duì)于所述基準(zhǔn)電壓累積電荷，其中所述基準(zhǔn)電壓具有基本恒定的電壓；

其中所述電荷測(cè)量機(jī)構(gòu)使用所述放大器以至少部分基于所述基準(zhǔn)電壓來控制所述集成反饋電容上的電荷。

8.權(quán)利要求7的所述電容傳感器裝置，其中所述復(fù)位包括電阻。

9.權(quán)利要求7的所述電容傳感器裝置，其中所述復(fù)位包括開關(guān)。

10.權(quán)利要求1的所述電容傳感器裝置，其中第一組的所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極配置用來發(fā)射保護(hù)信號(hào)。

11.權(quán)利要求1的所述電容傳感器裝置，其中所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極中的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極電氣保護(hù)所述至少一個(gè)接收傳感器電極，所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極中的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極利用恒定電壓電勢(shì)來驅(qū)動(dòng)，并且除了所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極之外的所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極在兩個(gè)電勢(shì)之間交替驅(qū)動(dòng)。

12.權(quán)利要求1的所述電容傳感器裝置，其中所述至少一個(gè)接收傳感器電極相對(duì)于所述系統(tǒng)地進(jìn)行調(diào)制，而所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極正按照第一方式相對(duì)于所述至少一個(gè)接收傳感器電極并發(fā)進(jìn)行調(diào)制包括下列至少其中之一：

所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極以與所述至少一個(gè)接收傳感器電極相反的極性來驅(qū)動(dòng)；以及

所述多個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極的所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)傳感器電極和所述至少一個(gè)接收傳感器電極利用不同幅度來驅(qū)動(dòng)。