[發明專利]電容測量電路

有效

• 申請號: 201880081962.0
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN111512167B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: O·拉斯洛;E·阿貝爾;M·鮑布利爾
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G06F3/044
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡利鳴;陳斌

在各種示例中，存在用于測量電極的電容的電容測量電路。該電路包括充電/放電電路部分，其對電極充電或對電極放電；以及計數器，其測量充電測量，即充電/放電電路部分在兩個充電閾值之間對電極充電所花費的時間，并且其測量放電測量，即充電/放電電路部分在兩個放電閾值之間對電極放電所花費的時間。該電路具有控制器，其被配置成控制充電/放電電路部分和計數器，使得多個放電測量被獲得且多個充電測量被獲得。該電路具有平均邏輯，其根據測量的平均來計算所測電容。以此方式，高頻和低頻噪聲被衰減并且精細分辨率、高精度的電容測量被獲得。

技術領域

本發明涉及電容測量電路。

背景技術

該技術通常涉及用于測量電極的電容的電容測量電路。電容測量被用于許多應用中，包括電容觸摸屏、觸控筆、壓力傳感器等等。

電容測量的準確性會影響相關應用的質量，諸如用戶可以經由觸摸屏實現的圖形用戶界面的控制質量，或者通過壓力傳感器測量壓力的容器中氣體密度的估值精度。精度受許多因素影響，包括噪聲、溫度變化、濕度變化和其他因素。

電容測量的分辨率也會影響使用電容測量的應用的質量。如果分辨率太粗糙，則低電容觸摸事件可能會被電容觸摸屏解釋為不存在觸摸事件。如果分辨率太粗糙，則很小的壓力差可能無法由使用電容的壓力傳感器來檢測。分辨率受許多因素影響，包括電容測量電路的設計和電極的環境。

以下描述的各實施例不限于解決已知電容測量電路的缺點中的任何缺點或全部缺點的實現。

發明內容

下面呈現了本公開的簡要概述，以便向讀者提供基本理解。本概述并不旨在標識出所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，亦非旨在用于限定所要求保護的主題的范圍。其唯一的目的是以簡化形式呈現本文中所公開的概念的選集，作為稍后呈現的更詳細描述的序言。

在各種示例中，存在用于測量電極的電容的電容測量電路。該電路包括充電/放電電路部分，其對電極充電或對電極放電；以及計數器，其測量充電測量，即充電/放電電路部分在兩個充電閾值之間對電極充電所花費的時間，并且其測量放電測量，即充電/放電電路部分在兩個放電閾值之間對電極放電所花費的時間。該電路具有控制器，其被配置成控制充電/放電電路部分和計數器，使得多個放電測量被獲得且多個充電測量被獲得。該電路具有平均邏輯，其根據測量的平均來計算所測電容。以此方式，高頻和低頻噪聲被衰減并且精細分辨率、高精度的電容測量被獲得。

許多附帶特征將變得更容易領會，因為這些附帶特征通過參考結合附圖考慮的以下詳細描述而變得更好理解。

附圖說明

根據附圖閱讀以下詳細描述將更好地理解本說明書，在附圖中：

圖1是電容測量電路的示意圖；

圖2是觸摸面板傳感器的示意圖；

圖3是圖1的電容測量電路的更詳細的示意圖；

圖4A是圖3的電容測量電路的操作方法的流程圖；

圖4B是圖3的電容測量電路的另一操作方法的流程圖；

圖5是電容測量電路的另一示例的電路圖；

圖6是電容測量電路的另一示例的電路圖；

圖7是緩沖區的示意圖；

圖8A是電容器電壓和比較器輸入電壓的曲線圖；

圖8B是比較器輸入電壓的曲線圖，并示出了充電和放電閾值；

圖9A是充電和放電閾值交錯的示意圖；

圖9B是圖9A的副本，并且添加了示例充電和放電閾值；

圖10是使用圖6的電容測量電路獲得的信噪比的曲線圖。