[發(fā)明專利]一種可以抑制溫度漂移的電容檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010795055.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN112014647B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高亭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京天易合芯電子有限公司
• 主分類號(hào): G01R27/26
• 分類號(hào): G01R27/26;G01D5/241
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種可以抑制溫度漂移的電容檢測(cè)方法，包括步驟：(1)信號(hào)鏈路連接到電容傳感單元，參考鏈路信號(hào)鏈路相似，不接電容傳感單元；(2)在PH1相位，將信號(hào)鏈路的電容充電至Vcharge，將參考鏈路的電容充電至alpha*Vcharge；(3)在PH2相位，將信號(hào)鏈路接入電容電壓轉(zhuǎn)換器的正端，將參考鏈路接入到電容電壓轉(zhuǎn)換器的負(fù)端，轉(zhuǎn)移電荷量Vcharge*(Cuser+Cpath1)?Vharge*alpha*Cpath2；(4)最終轉(zhuǎn)移電荷量為Vcharge*Cuser，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行量化，得到人體接近電容Cuser。本發(fā)明所述的電容檢測(cè)方法設(shè)置兩路信號(hào)，一路信號(hào)為帶電容傳感單元的信號(hào)鏈路，另一路為不帶傳感單元的參考鏈路；通過給信號(hào)鏈路以及參考鏈路在輸入端做加權(quán)求差的方法，匹配信號(hào)鏈路的環(huán)境變化，抑制溫度漂移。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接近檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種可以抑制溫度漂移的電容檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

電容傳感器廣泛應(yīng)用于手機(jī)手表等電子產(chǎn)品中，主要用于識(shí)別人體與電子產(chǎn)品的距離。具體的識(shí)別原理是通過檢測(cè)人體與電子產(chǎn)品中電容傳感元件之間的電容值來分別人體與電子產(chǎn)品的距離。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于電容的傳感單元一般位于電子產(chǎn)品的表面，而用于采集信號(hào)的芯片則位于內(nèi)部的主板上，因此從芯片到傳感單元的走線也會(huì)產(chǎn)生寄生電容，并且走線上的寄生電容很容易受到周圍環(huán)境(溫度濕度)的影響，影響人體接近信號(hào)的判斷。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)以上問題，本發(fā)明提出一種可以抑制溫度漂移的電容檢測(cè)方法，通過給信號(hào)鏈路以及參考鏈路在輸入端做加權(quán)求差的方法，抑制溫度漂移。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種可以抑制溫度漂移的電容檢測(cè)方法，設(shè)置兩路信號(hào)，一路信號(hào)為帶電容傳感單元的信號(hào)鏈路，另一路為不帶傳感單元的參考鏈路，參考鏈路的走線與信號(hào)鏈路相似；通過給信號(hào)鏈路和參考鏈路加權(quán)求差，得到檢測(cè)電容。

進(jìn)一步地，所述加權(quán)是對(duì)參考鏈路乘以一個(gè)系數(shù)，將參考鏈路的信號(hào)等比例放大或者縮小。

進(jìn)一步地，具體包括步驟：

(1)信號(hào)鏈路連接到電容傳感單元，參考鏈路信號(hào)鏈路相似，不接電容傳感單元；

(2)在PH1相位，將信號(hào)鏈路的電容充電至Vcharge，將參考鏈路的電容充電至alpha*Vcharge；

(3)在PH2相位，將信號(hào)鏈路接入電容電壓轉(zhuǎn)換器的正端，將參考鏈路接入到電容電壓轉(zhuǎn)換器的負(fù)端，轉(zhuǎn)移電荷量Vcharge*(Cuser+Cpath1)-Vharge*alpha*Cpath2；

其中，Cuser為傳感單元的人體接近電容信號(hào)，Cpath1為信號(hào)鏈路上的寄生電容信號(hào)，Cpath2為參考鏈路上的寄生電容信號(hào)；Cpath1/Cpath2＝alpha；

(4)最終轉(zhuǎn)移電荷量為Vcharge*Cuser，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行量化，得到人體接近電容Cuser。

進(jìn)一步地，PH1/PH2兩個(gè)波形相位相差180度，為非交疊時(shí)鐘。

進(jìn)一步地，參考鏈路的走線長(zhǎng)度小于信號(hào)鏈路的走線長(zhǎng)度，Cpath1＝Cpath2。

有益效果：本發(fā)明所述的可以抑制溫度漂移的電容檢測(cè)方法，需要兩路信號(hào)，一路信號(hào)為帶電容傳感單元的信號(hào)鏈路，另一路為不帶傳感單元的參考鏈路，參考鏈路的走線與信號(hào)鏈路相似。通過給信號(hào)鏈路以及參考鏈路在輸入端做加權(quán)求差的方法，通過對(duì)參考鏈路乘以一個(gè)系數(shù)，將參考鏈路的信號(hào)等比例放大或者縮小，從而匹配信號(hào)鏈路的環(huán)境變化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明信號(hào)鏈路信號(hào)與參考鏈路信號(hào)加權(quán)求差的原理圖；

圖2為本發(fā)明提供的信號(hào)鏈路與參考鏈路的等效電容電路圖；