[发明专利]阻抗检测电路、阻抗检测装置以及阻抗检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻抗检测电路、阻抗检测装置以及阻抗检测方法，用于检测具有电容传感器这样的阻抗元件的阻抗。

背景技术

作为阻抗检测电路的现有技术，可列举出(日本)特开平9-280806号公报所述的阻抗检测电路。图15表示该现有的阻抗检测电路的电路图。在该检测电路中，由电极54、55形成的电容传感器51通过信号线57连接到运算放大器59的反相输入端。在该运算放大器59的输出端和所述反相输入端之间连接电容60，而且对同相输入端施加交流电压Vac。与电容传感器51连接的所述信号线57被屏蔽线56包覆，进行电屏蔽。该屏蔽线56被连接到运算放大器59的同相输入端。从所述运算放大器59的输出端经变压器61得到输出电压Vd。

发明内容

在本发明的阻抗检测电路中，包括电压跟随器和第一运算放大器，其中至少还包括：信号线，其一端被连接到所述电压跟随器的输入端，而另一端可连接到阻抗元件；屏蔽装置，对所述信号线的至少一部分进行电屏蔽；屏蔽电压施加装置，对所述屏蔽装置施加屏蔽电压；第一阻抗，设置在第一运算放大器的输出端和所述信号线之间；以及信号输出端，被连接到第一运算放大器的输出端。

此外，在本发明的阻抗检测电路中，还至少包括：第一运算放大器；两输入端处于虚短路状态的第二运算放大器；信号线，其一端被连接到第二运算放大器的一个输入端，而另一端可连接到阻抗元件；屏蔽装置，对所述信号线的至少一部分进行电屏蔽；第一阻抗，被设置在第一运算放大器的输出端和所述信号线之间；以及信号输出端，被连接到第一运算放大器的输出端。

此外，在本发明的阻抗检测装置中，还至少包括所述阻抗检测电路以及可从外部将阻抗元件连接到所述信号线的端子。此时，还设置对安装了该阻抗检测电路的基板的至少一部分进行电屏蔽的屏蔽装置，也可以对该屏蔽装置施加所述屏蔽电压。

在本发明的阻抗检测方法中，包括：将电压跟随器的一个输入端连接到信号线，并且使其处于没有电流的输入输出的状态；将基于所述电压跟随器的输出电压的屏蔽电压施加在所述信号线的至少一部分的屏蔽装置上；通过在与所述信号线连接的第一阻抗中流动的电流来检测阻抗元件的阻抗。

此外，本发明的阻抗检测方法包括：使第二运算放大器的两输入端虚短路；将一个输入端连接到信号线并且使其处于没有电流的输入输出的状态；将另一个输入端连接到所述信号线的至少一部分的屏蔽装置；通过用所述信号线上连接的第一阻抗与第一运算放大器对阻抗元件上的电压进行放大来检测阻抗元件的阻抗。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的核心部分的一个例子的电路图。

图2是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的核心部分的一个例子的电路图。

图3是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的一个例子的电路图。

图4是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的一部分的一个例子的电路图。

图5是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的一部分的一个例子的电路图。

图6是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的一部分的一个例子的电路图。

图7是表示例如在图1、图2或图6中设置的振幅相位补偿装置电路的一个例子的电路图。

图8是表示例如在图1、图2或图6中设置的电压跟随器或第二运算放大器的输入端的一个例子的电路图。

图9是表示例如在图1、图2或图3中设置的信号线端部的一个例子的电路图。

图10是表示本发明一实施例的阻抗检测装置的一个例子的示意透视图。

图11是表示信号线的端部的另一例子的电路图。

图12是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的核心部分的一个例子的电路图。

图13是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的核心部分的一个例子的电路图。

图14是表示本发明一实施例的阻抗检测电路的核心部分的一个例子的电路图。

图15是表示现有的阻抗检测电路实例的电路图。

具体实施方式

在发明人进行的近似上述现有技术的相关试验中，如果减小传感器51的电容(例如10^-15F的数量级)，则不能获得期待的正确的输出电压Vd，产生误差增大这样的现象。因此，发明人着重研究该现象。其结果，得到以下的理解。