[發(fā)明專利]阻抗至數(shù)字轉(zhuǎn)換器、阻抗至數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610008094.6
• 申請(qǐng)日: 2016-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN106840216A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱俊誠;徐舜熙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人交大思源基金會(huì)
• 主分類號(hào): G01D5/24
• 分類號(hào): G01D5/24
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種阻抗至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于：包含：

一個(gè)偵測單元，用來偵測一待偵測阻抗，且接收一輸入信號(hào)，且于每一周期時(shí)間受控制切換以將該輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一正比于該輸入信號(hào)的第一電荷；

一個(gè)偏移阻抗單元，接收一偏移信號(hào)，且于每一周期時(shí)間受控制切換以將該偏移信號(hào)轉(zhuǎn)換成一正比于該偏移信號(hào)的第二電荷；

一個(gè)參考阻抗單元，接收一參考信號(hào)及一數(shù)字信號(hào)，且于每一周期時(shí)間受控制切換以將參考信號(hào)轉(zhuǎn)換成一正比于該參考信號(hào)的參考電荷，該參考電荷的正負(fù)相關(guān)于該數(shù)字信號(hào)的邏輯電平；

一個(gè)積分單元，電連接該偵測單元、該偏移阻抗單元及該參考阻抗單元，以接收該第一電荷、該第二電荷及該參考電荷，并于每一周期時(shí)間據(jù)以加總轉(zhuǎn)換成一積分電壓；及

一個(gè)電壓轉(zhuǎn)數(shù)碼單元，電連接該積分單元以接收該積分電壓，且于每一周期判斷該積分電壓的大小以產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)；

在多個(gè)周期的數(shù)字信號(hào)的序列平均值正比于該待偵測阻抗的阻抗值，

該序列平均值轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)阻抗值的偵測范圍的中心值正比于該偏移信號(hào)與該輸入信號(hào)的比例，

該序列平均值轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)阻抗值的靈敏度正比于該輸入信號(hào)與該參考信號(hào)的比例。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于：該輸入信號(hào)包括一輸入電壓，該參考信號(hào)包括一參考電壓，該偏移信號(hào)包括一偏移電壓，該待偵測阻抗包括一待測電容，該待測電容具有一第一端及一第二端，該偵測單元包括：

一個(gè)第一開關(guān)，具有一接收該輸入電壓的第一端、一電連接該待測電容的第一端的第二端及一接收一第一控制信號(hào)的控制端，且根據(jù)該第一控制信 號(hào)切換于導(dǎo)通與不導(dǎo)通間；

一個(gè)第二開關(guān)，具有一接地的第一端、一電連接該待測電容的第二端的第二端及一接收該第一控制信號(hào)的控制端，且根據(jù)該第一控制信號(hào)切換于導(dǎo)通與不導(dǎo)通間；

一個(gè)第三開關(guān)，具有一接收一參考電壓的第一端、一電連接該待測電容的第一端的第二端及一接收一第二控制信號(hào)的控制端，且根據(jù)該第二控制信號(hào)切換于導(dǎo)通與不導(dǎo)通間；

一個(gè)第四開關(guān)，具有一輸出該第一電荷的第一端、一電連接該待測電容的第二端的第二端及一接收該第二控制信號(hào)的控制端，且根據(jù)該第二控制信號(hào)切換于導(dǎo)通與不導(dǎo)通間；

該第一控制信號(hào)使該第一開關(guān)導(dǎo)通的相位不重疊于該第二控制信號(hào)使該第三開關(guān)導(dǎo)通的相位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于：該偏移阻抗單元包括：

一個(gè)偏移電容，具有一第一端及一第二端；

一個(gè)第一開關(guān)，具有一接收該偏移電壓的第一端、一電連接該偏移電容的第一端的第二端及一接收該第一控制信號(hào)的控制端，且根據(jù)該第一控制信號(hào)切換于導(dǎo)通與不導(dǎo)通間；

一個(gè)第二開關(guān)，具有一接地的第一端、一電連接該偏移電容的第二端的第二端及一接收該第一控制信號(hào)的控制端，且根據(jù)該第一控制信號(hào)切換于導(dǎo)通與不導(dǎo)通間；

一個(gè)第三開關(guān)，具有一接收一參考電壓的第一端、一電連接該偏移電容的第一端的第二端及一接收該第二控制信號(hào)的控制端，且根據(jù)該第二控制信號(hào)切換于導(dǎo)通與不導(dǎo)通間；及

一個(gè)第四開關(guān)，具有一輸出該第二電荷的第一端、一電連接該偏移電容 的第二端的第二端及一接收該第二控制信號(hào)的控制端，且根據(jù)該第二控制信號(hào)切換于導(dǎo)通與不導(dǎo)通間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于：還包括：

一第一與門，將該數(shù)字信號(hào)及該第一控制信號(hào)進(jìn)行及運(yùn)算以產(chǎn)生一輸出；及

一第二與門，將反相的該數(shù)字信號(hào)及該第一控制信號(hào)進(jìn)行及運(yùn)算以產(chǎn)生一輸出。