[發(fā)明專利]傳感器裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811382421.X
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109813345B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 若林悠仁
• 申請（專利權(quán)）人: 艾普凌科有限公司
• 主分類號: G01D5/24
• 分類號: G01D5/24;G01D3/028;G01B7/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;閆小龍

1.一種傳感器裝置，其中，具備：

檢測電極，與被施加規(guī)定的電壓的外部電極相向，產(chǎn)生與靜電電容的變化對應的電壓；

電容型放大電路，具有運算放大器、在所述運算放大器的輸出端子與反相輸入端子之間連接的第二電容器、和與所述第二電容器串聯(lián)連接的第一電容器，對在所述檢測電極產(chǎn)生的電壓進行檢測，輸出基于所述第一電容器與所述第二電容器的電容比對在該檢測電極產(chǎn)生的電壓進行放大后的檢測信號；

重置開關(guān)，將所述檢測電極的電壓重置為基準電位；

切換開關(guān)，通過是否使所述輸出端子與所述反相輸入端子間短路來切換使所述電容型放大電路作為電容型放大器發(fā)揮作用或者作為電壓跟隨器發(fā)揮作用；

第二切換開關(guān)，在所述電容型放大電路作為電壓跟隨器發(fā)揮作用的情況下，將所述第一電容器與所述電容型放大電路切斷；以及

第二重置開關(guān)，在所述第一電容器被與所述電容型放大電路切斷的情況下，將所述第一電容器的電壓重置為基準電位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其中，將所述切換開關(guān)的寄生電容的大小與所述第二切換開關(guān)的寄生電容的大小彼此相對應。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其中，具備：

采樣電路，對基準信號和所述檢測信號進行采樣保持來分別進行保持，所述基準信號為在利用所述重置開關(guān)和所述第二重置開關(guān)使所述檢測電極的電壓和所述第一電容器的電壓分別重置為所述基準電位之后、利用所述第二切換開關(guān)將所述第一電容器與所述電容型放大電路切斷并且利用所述切換開關(guān)作為所述電壓跟隨器發(fā)揮作用并且向所述外部電極施加所述規(guī)定的電壓之前的、來自所述電容型放大電路的輸出信號，所述檢測信號為向所述外部電極施加所述規(guī)定的電壓的狀態(tài)下的檢測信號；以及

減法運算電路，生成所述采樣電路所保持的所述基準信號與所述檢測信號的差分。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器裝置，其中，具備：

采樣電路，對基準信號和所述檢測信號進行采樣保持來分別進行保持，所述基準信號為在利用所述重置開關(guān)和所述第二重置開關(guān)使所述檢測電極的電壓和所述第一電容器的電壓分別重置為所述基準電位之后、利用所述第二切換開關(guān)將所述第一電容器與所述電容型放大電路切斷并且利用所述切換開關(guān)作為所述電壓跟隨器發(fā)揮作用并且向所述外部電極施加所述規(guī)定的電壓之前的、來自所述電容型放大電路的輸出信號，所述檢測信號為向所述外部電極施加所述規(guī)定的電壓的狀態(tài)下的檢測信號；以及

減法運算電路，生成所述采樣電路所保持的所述基準信號與所述檢測信號的差分。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器裝置，其中，所述電容型放大電路是非反相放大電路，在所述非反相放大電路中，在所述反相輸入端子與基準電位線之間連接有所述第一電容器而在所述運算放大器的非反相輸入端子連接有所述檢測電極，

所述減法運算電路生成從所述檢測信號減去所述基準信號后的差分信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器裝置，其中，所述電容型放大電路是反相放大電路，在所述反相放大電路中，在所述反相輸入端子與所述檢測電極之間連接有所述第一電容器而在所述運算放大器的非反相輸入端子連接有基準電位線，

所述減法運算電路生成從所述基準信號減去所述檢測信號后的差分信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳感器裝置，其中，

所述重置開關(guān)和所述第二重置開關(guān)將所述檢測電極的電壓和所述第一電容器的電壓分別重置為所述基準電位，并且，所述第二切換開關(guān)將所述第一電容器與所述電容型放大電路切斷，所述切換開關(guān)使所述電容型放大電路作為所述電壓跟隨器發(fā)揮作用，進而，所述重置開關(guān)解除將所述檢測電極的電壓重置為所述基準電位后的狀態(tài)，所述切換開關(guān)解除作為所述電壓跟隨器的功能，所述第二切換開關(guān)使所述第一電容器連接于所述電容型放大電路，之后，所述采樣電路保持所述基準信號，

在所述切換開關(guān)解除作為所述電壓跟隨器的功能并且所述第二切換開關(guān)使所述第一電容器連接于所述電容型放大電路并且向所述外部電極施加所述規(guī)定的電壓之后經(jīng)過規(guī)定的期間后，所述采樣電路保持所述檢測信號。