[发明专利]用于近似两电容间差异的技术

说明书

技术领域

本公开涉及用于近似电容的系统与方法，且更特定地，涉及用于近似两电容间差异的系统与方法，这可在可被实现在例如医疗设备中的容性传感器中是有用的。

背景技术

容性传感器可包括一个或多个电容器，电容器的值表示所感测到的参数。检测电路可测量包括于容性传感器内的电容器的值来确定由容性传感器所表示的所感测到的参数的值。例如，容性加速度计基于该加速度计所经历的加速度可产生一个或多个电容值。连接至该容性加速度计的检测电路可测得该一个或多个电容值并基于这些值确定该加速度计的加速度。

在一些实现中，加速度计可包括感测元件，该感测元件包括以有区别的方式作用的两个平行平板电容器，其中该加速度计的加速度使得其中一个电容器增加电容且另一个电容器减少电容。在静止、或不变的加速度时，加速度计中电容之间的差异可保持不变。通过将电压（如，方波电压）施加于该电容器并产生与该电容器关联的输出电压，检测电路可确定该加速度计中电容的值。可使用模拟数字（A/D）转换器将所产生的输出电压数字化，从而产生表示适于用在数字系统中的加速度的量与方向的数字值。一般而言，被用于确定两个电容的数字值的检测电路可包括放大器、滤波器、振荡器、A/D转换器等。

发明内容

一般而言，本公开涉及用于近似两电容间差异的系统与方法。在一个示例中，根据本公开的电容近似系统确定电容C₁和电容C₂之间的电容的近似差异。例如，C₁和C₂可以是包括在容性传感器内的电容，容性传感器诸如是加速度计，且因此，电容近似系统可确定基于电容的传感器测得的参数，诸如加速度。

该电容近似系统使用根据本发明的迭代近似方法，确定电容的近似差异。该迭代近似方法可包括3个阶段。在第一阶段过程中，该电容近似系统确定C₁和C₂中哪一个较小。然后，在之后的阶段中，该系统可修改在第一阶段中被确定为C₁和C₂中初始较小那个。

该电容近似系统可包括具有一组N个电容器（每一个具有预确定值）的电容调节模块。在第二阶段的一系列迭代过程中，该系统将来自一组N个电容器的电容器的各组合与C₁和C₂中初始较小电容并联连接。基于该迭代，该系统可确定N个电容器的哪个组合最好地近似了C₁和C₂之间的差异。例如，该系统可确定可与C₁和C₂中的初始较小电容并联连接的最大数量的N个电容器，从而这些电容器与初始较小电容的组合不大于初始较大电容。

在第三阶段过程中，接着上述迭代，基于来自一组N个电容器的最佳近似C₁和C₂之间差异的电容器的组合，该系统来近似C₁和C₂之间的差异。例如，该系统可确定C₁和C₂之间的近似差异等于来自一组N个电容器的最佳近似C₁和C₂之间的差异的电容器组合的和。

在一个示例中，本公开涉及包括电容调节模块和控制模块的系统。该电容调节模块被配置为将N个电容器中的一个或多个与第一和第二电容中的一个并联连接。该控制模块标识第一和第二电容中的较小者且标识第一和第二电容中的较大者。随后，控制模块，在M次迭代中的每一次，指令该电容调节模块来在一组节点两端将N个电容器中的至少一个与所标识的较小电容并联连接，并确定与该组节点关联的电容是否大于所标识的较大电容。在M次迭代后，控制模块基于N个电容器中的哪些被连接在节点两端，来近似第一和第二电容之间的差异。M和N是大于或等于1的整数。

在另一个示例中，本公开涉及一方法，包括标识第一和第二电容中的较小者并标识第一和第二电容中的较大者。该方法还包括，在M次迭代的每一次，在一组节点两端将N个电容器中的至少一个与所标识的较小电容并联连接、确定与该组节点关联的电容是否大于所标识的较大电容、并当与该组节点关联的电容大于所标识的较大电容时将N个电容器的该至少一个断开连接。此外，该方法包括，在M次迭代后，基于N个电容器中的哪些被连接在该组节点两端，来近似第一和第二电容之间的差异。M和N是大于或等于1的整数。