[发明专利]模块和电容检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及对检测对象的电容值进行检测的模块，也涉及对检测对象的电容值进行检测的方法。

背景技术

比如，在特许公开号为56-107170(专利文献1)和2-271266(专利文献2)的日本专利中，公开了测量电容器的静电电容的设备。特许公开号为56-107170的日本专利中公开的设备包括电源和直流电流测量设备。电源随时间以已知的恒定速率提高电压。电源和直流电流测量设备被串联到电容器的端子。从测得的电流值计算电容器的静电电容。

特许公开号为2-271266的日本专利中公开的设备包括直流电源、连接在该直流电源和电容器之间的电阻器、用于检测流过该电阻器的电流的电流检测电路、用于集成由所述电流检测电路检测的充电电流的集成电路和运算输出单元。该运算输出单元基于通过所述集成电路获得的集成值和跨所述电容器端子的电压计算所述电容器的静电电容。

引文列表

专利文献

专利文献1：特许公开号为56-107170的日本专利

专利文献2：特许公开号为2-271266的日本专利

发明内容

技术问题

具有大电容值的电容组件常存在于从检测端子到检测对象的通路上。电容组件的电容值可随设备的不同而不同。如果电容组件的变化比得上检测对象的电容值的变化宽度，对检测对象的电容值的变化进行检测会变得困难。

本发明的目的是提供一种用于对检测对象的电容值进行高精度检测的技术。

问题的解决方案

根据一方面，本发明提供包括电流通路和电容检测电路的模块。该电流通路连接到检测对象并包括电容组件。所述电容检测电路通过所述电流通路向检测对象提供恒定电流，且从而检测该检测对象的电容值。所述电容值检测电路包括：恒流源，用于向电压检测点提供所述恒定电流；充电/放电电路，用于将所述电流通路连接到所述电压检测点以对检测对象和所述电容组件充电，和用于将所述电流通路从所述电压检测点断开以使检测对象和所述电容组件放电；时间测量电路，用于测量充电时间直至在所述电压检测点的电压达到规定电压；存储单元，用于存储预先获得的第一数据作为具有已知电容值的电容元件的所述充电时间以及存储预先获得的第二数据作为所述电容组件的充电时间；以及运算单元。该运算单元从当所述电流通路连接到所述电压检测点时所述时间测量单元的第一测量值和所述第二数据之间的差生成表示检测对象的充电时间的第三数据，并基于该第三数据与所述第一数据之间的比率及所述已知的电容值计算检测对象的电容值。

较佳地，所述时间测量单元包括振荡器和计数器。该计数器响应来自所述振荡器的输出信号，生成计数值作为指示所述充电时间的数据。所述存储单元预先存储所述振荡器的振荡频率的初始值和所述第一数据的初始值。所述运算单元根据振荡频率的初始值和振荡频率的测量值之间的比率校正所述第一数据的初始值以更新所述第一数据。

较佳地，所述模块还包括参考电容元件。所述充电/放电电路将所述参考电容元件连接至所述电压检测点以对所述参考电容元件充电。所述充电/放电电路将所述参考电容元件从所述电压检测点断开以使该参考电容元件放电。所述时间测量单元测量参考电容元件的充电时间以输出第二测量值。所述存储单元预先存储预先获得的第四数据作为参考电容元件的充电时间。所述运算单元基于所述第二测量值和所述第四数据之间的比率校正所述第一测量值。

较佳地，所述存储单元存储指示控制信号的类型的信息与检测对象的电容值之间的关系。所述运算单元基于计算出的电容值和存储于所述存储单元中的关系生成控制信号。所述电容检测电路进一步包括用于输出计算出的电容值和控制信号的接口电路。

根据另一方面，本发明提供一种电容检测方法，用于检测连接到包括电容组件的电流通路的检测对象的电容值，包括如下步骤：提供恒定电流至电压检测点以对检测对象和电容组件充电；测量充电时间直至电压检测点的电压达到规定电压；预先存储预先获得的第一数据作为具有已知电容值的电容元件的充电时间，以及预先存储预先获得的第二数据作为电容组件的充电时间；从被测量作为检测对象和电容组件的充电时间的第一测量值和第二数据之间的差生成指示检测对象的充电时间的第三数据；以及基于第三数据与第一数据之间的比率和已知的电容值，计算检测对象的电容值。

较佳地，在测量步骤，充电时间通过振荡器和响应来自振荡器的输出信号生成计数值的计数器来测量。所述电容检测方法进一步包括如下步骤：预先存储振荡器的振荡频率的初始值和第一数据的初始值；以及根据振荡频率的初始值和振荡频率的测量值之间的比率校正第一数据的初始值。