[發明專利]加速度傳感器、電容檢測電路、加速度處理電路及方法

有效

• 申請號: 201810208512.5
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN110275047B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 劉友會;張娜;李朋;韓樂樂;祝政委
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;合肥京東方光電科技有限公司
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125;G01R27/26;G01P1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

1.一種電容檢測電路，用于監測加速度傳感器的電容器的電容值，

加速度傳感器，包括：

底座；

固定于所述底座之上的固定電極；

相對于所述固定電極可移動的質量塊；以及

固定于所述質量塊之上的導電電極；

其中，所述導電電極的正投影與所述固定電極的正投影的重疊面積可變，所述導電電極和所述固定電極被配置為形成電容器，

所述電容檢測電路包括：第一電容器和檢測子電路，其中，

所述第一電容器的兩端分別與所述加速度傳感器的固定電極和導電電極電氣相連；以及

所述檢測子電路被配置為將所述第一電容器的電容值轉換為檢測信號，并輸出所述檢測信號，

所述檢測子電路包括：第一開關、第二開關、第三開關、第二電容器、電阻、生成子電路以及存儲子電路；其中，

所述第一電容器被配置為：

當所述第一開關導通時進行充電；以及

當所述第一開關截止、所述第二開關和所述第三開關均導通時，進行放電并對所述第二電容器進行充電；

所述生成子電路被配置為根據所述第二電容器的電壓和參考電壓，生成所述檢測信號，其中，當所述第二電容器的電壓低于所述參考電壓時，生成的所述檢測信號處于第一電平，當所述第二電容器的電壓不低于所述參考電壓時，生成的所述檢測信號處于第二電平；

所述第二電容器被配置為在所述檢測信號處于所述第二電平時，通過所述電阻進行放電；以及

所述存儲子電路被配置為緩存并輸出所述檢測信號。

2.如權利要求1所述的電容檢測電路，其中，所述檢測子電路還包括：

第一反相器，被配置為將時鐘信號端輸入的時鐘信號反相并輸出至所述第一開關的控制極；以及

第二反相器，被配置為將所述檢測信號反相并輸出至所述第三開關的控制極，使得當所述檢測信號處于所述第一電平時，所述第三開關導通。

3.如權利要求2所述的電容檢測電路，其中，所述檢測子電路還包括：

第四開關，被配置為在所述檢測信號處于所述第二電平時導通，使得所述第二電容器通過所述電阻放電。

4.如權利要求3所述的電容檢測電路，其中，

所述第一反相器的輸入端與時鐘信號端連接，所述第一反相器的輸出端與所述第一開關的控制極連接；

所述第二反相器的輸入端與所述生成子電路的輸出端連接，所述第二反相器的輸出端與所述第三開關的控制極連接；

所述第一開關的第一極與第一電源端連接以接收輸入的第一電壓，第二極與所述第一電容器的第一端連接；

所述第一電容器的第二端接地；

所述第二開關的控制極與所述時鐘信號端連接以接收所述時鐘信號，第一極與所述第一電容器的第一端連接，第二極與所述第二電容器的第一端連接；

所述第三開關的第一極與所述第二電容器的第二端連接，第二極與所述第一電容器的第二端連接；以及

所述第四開關的控制極與所述生成子電路的輸出端連接，第一極與所述電阻的第一端連接，第二極與所述第二電容器的第二端連接。

5.如權利要求4所述的電容檢測電路，其中，

所述生成子電路包括比較器；

所述比較器的正相輸入端分別與所述第二電容器的第一端和所述電阻的第二端連接，反相輸入端與參考電壓端連接以接收所述參考電壓，輸出端與所述第二反相器的輸入端連接。

6.如權利要求1-5任一項所述的電容檢測電路，其中，所述存儲子電路包括鎖存器，所述鎖存器的輸入端與所述生成子電路的輸出端連接。

7.如權利要求1-5任一項所述的電容檢測電路，其中，所述檢測信號包括方波信號，所述方波信號的脈沖個數與所述加速度傳感器的加速度為線性關系。

8.如權利要求1所述的電容檢測電路，其中，所述加速度傳感器還包括位于所述導電電極和所述固定電極之間的電介質層。