[發明專利]一種可以檢測單側電容的電容檢測方法

有效

• 申請號: 202010795066.X
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112014648B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 高亭
• 申請（專利權）人: 南京天易合芯電子有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01D5/241
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種可以檢測單側電容的電容檢測方法，包括步驟：(1)進行第一次檢測，將傳感元件以及屏蔽層在傳感器芯片內短接，并采樣此時的電容，為C1＝Cuser+Cback；其中，Cuse為傳感元件側的電容，Cback為屏蔽層側的電容；(2)進行第二次檢測，將傳感元件以及屏蔽層分別接入電容電壓轉換器的正負輸入端，并采樣此時的電容，為C2＝Cuse?Cback；其中，傳感元件接入正端，屏蔽層接入負端；(3)對兩次檢測結果求平均，得到傳感元件單側電容Cuser＝(C1+C2)/2。本發明通過不同的連接方式對電容做兩次檢測，并通過對兩次檢測結果求平均，得到傳感元件單側電容，屏蔽層一側的干擾電容被完全消除。

技術領域

本發明涉及接近檢測領域，尤其涉及一種可以檢測單側電容的電容檢測方法。

背景技術

傳統的電容性接觸傳感器利用在傳感元件下面的屏蔽層以提供傳感的定向性并減少來自噪聲的干擾。通過檢測傳感元件的自電容的集成電路(IC)驅動用于電容性觸摸傳感的屏蔽層。當檢測接近時，傳感IC將屏蔽層驅動到與所關聯的傳感元件近似相同的電壓電勢。但該方法很難實現屏蔽層與感應元件的電壓完全相同，當兩者電勢有誤差后，會產生誤差電荷，導致電容數據出現偏差。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種可以檢測單側電容的電容檢測方法，通過對電容做兩次檢測，來提取單側電容。

技術方案：為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：一種可以檢測單側電容的電容檢測方法，包括步驟：

(1)進行第一次檢測，將傳感元件以及屏蔽層在傳感器芯片內短接，并采樣此時的電容，為C1＝Cuser+Cback；其中，Cuse為傳感元件側的電容，Cback為屏蔽層側的電容；

(2)進行第二次檢測，將傳感元件以及屏蔽層分別接入電容電壓轉換器的正負輸入端，并采樣此時的電容，為C2＝Cuse-Cback；其中，傳感元件接入正端，屏蔽層接入負端；

(3)對兩次檢測結果求平均，得到傳感元件單側電容Cuser＝(C1+C2)/2。

進一步地，所述步驟(1)具體包括：

(1.1)將傳感單元與屏蔽層短接；

(1.2)在相位PH1時，將傳感單元與屏蔽層充電至Vcharge；

(1.3)在相位PH2時，將傳感單元與屏蔽層上存儲的電荷轉移至電容電壓轉換器，轉移電荷量為(Cuser+Cback)*Vcharge；

(1.4)通過模數轉換電路進行量化，得到電容C1＝Cuser+Cback。

進一步地，傳感單元與屏蔽層短接時，處于等電位，Cshield不會存儲或轉移電荷；其中，Cshield為傳感單元與屏蔽層之間的電容值。

進一步地，所述步驟(2)具體包括：

(2.1)在相位PH1時，將屏蔽層接地，并將傳感單元充電至Vcharge；

(2.2)在相位PH2時，將傳感單元接入電容電壓轉換器，電容電壓轉換器得到的電荷為(Cuser+Cshiled)*Vcharge；其中，Cshield為傳感單元與屏蔽層之間的電容值；

(2.3)在相位PH3時，將傳感單元接地，并將屏蔽層充電至-Vcharge；

(2.4)在相位PH4時，將屏蔽層接入電容電壓轉換器，電容電壓轉換器得到的電荷為(Cback+Cshiled)*(-Vcharge)；

(2.5)通過兩次轉換，電容電壓轉換器上得到的總電荷為(Cuser-Cback)*Vcharge，通過模數轉換電路進行量化，得到電容C2＝Cuser-Cback。