[发明专利]用于诊断电容传感器的装置及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2012年1月20日提交的美国临时申请号61/588969的权益，并要求在2013年1月8日提交的美国申请号13/736303的优先权，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。

技术领域

本文公开的实施方案通常涉及用于诊断电容传感器的装置和方法。

背景技术

可期望的是对电容传感器实施诊断。对电容传感器实施诊断的一个示例在Garrard等的美国出版号2010/0043531(“’531出版物”)中提出。

′531出版物提供了用于检测具有至少两个经由包括一个或更多电容器的保护电路连接的端子的远程电容传感器的存在的检测器电路。检测器电路包括用于改变在传感器上的电荷的电流源和保护电路以及用于测量一个或更多的端子的电压的检测器。传感器的存在通过以预定的方式改变电容传感器和保护电路的一个或更多的电容器上的电荷来确定，以使当传感器存在时的一个或更多的端子上的电压测量与当没有传感器时的电压测量显著地不同。

发明内容

在至少一个实施方案中，提供了用于诊断电容传感器的状态的装置。装置包括用于可操作地耦合到表现出漂移状态的去耦设备和耦合到电容传感器的控制单元。控制单元被配置来确定电容传感器的阻抗，并至少基于阻抗确定电容传感器的特性。控制单元还被配置基于电容传感器的特性来确定去耦设备的特性，并基于去耦设备的特性提供估计电容，估计电容指示电容传感器的状态。

附图说明

本公开内容的实施方案具体在所附的权利要求中指出。然而，通过参照下面的详细描述并配合所附的图，不同的实施方案的其它特性将变得更加清楚，并将被最好的理解，其中：

图1示出了根据一个实施方案的用于诊断电容传感器的装置；

图2示出了根据一个实施方案的用于诊断电容传感器的装置；

图3示出了表示图1的装置的方框图的实现；

图4示出了根据一个实施方案的用于校准电容的值的装置；

图5A-5B每个示出了根据一个实施方案的作为电容的函数的电阻的值；

图6示出了对于一范围内的不同值的电阻的相对误差；

图7示出了用于实施电容传感器的诊断的方法，其补偿了去耦设备的漂移。

具体实施方式

如所需要的，本发明的详细的实施方案在本文中被公开；然而，可以理解的是，公开的实施方案仅是本发明的示例，其可以体现在不同的和替代的形式中。图不一定按照比例；一些特性可能被夸大或缩小，以显示特定组件的细节。因此，本文所公开的具体的结构和功能细节不能被解释为限制，而仅是作为用于指导本领域内的技术人员来不同地使用本发明的代表性基础。

本公开内容的实施方案通常被提供用于多个电路或其它电子设备。所有对电路和其它电子设备以及由其每个提供的功能的引用，不旨在被限制到仅涵盖本文所示出的和描述的。虽然特定的标签可能被分配到公开的不同电路或其它电子设备，该标签并不旨在限制电路和其它电子设备的操作的范围。该电路和其它电子设备也可以基于所需的特定类型的电气实现以任何方式相互组合和/或分离。应认识到的是，本文所公开的任何电路或其他电子设备可以包括任意数量的微处理器、集成电路、存储器设备(例如，FLASH、RAM、ROM、EPROM、EEPROM，或它们的其它合适的变体)和软件，这些部件相互合作以实施本文所述的操作。

本文中所提到的不同方面通常提供装置和方法来诊断通过去耦设备连接到测量电路的电容传感器。本公开内容的不同的特性可包括：(i)通过数字信号处理(DSP)技术在频域中实施的诊断。因为可使用测量电路的操作范围内的任何频率(或频率的组合)，这可能会引入大的灵活性，和(ii)不需要在使用期限内使用去耦设备的校准，并可以确保电容传感器的诊断误差在预定的范围内。

一个方面可以是确定具有电容行为的传感器(和/或元件)具有的并联电阻，以诊断由于该并联电阻的变化导致的泄漏。不同的实施方案可用于监视系统中的故障，例如但不限于，通过电容传感器探测座椅占用情况(例如，汽车工业)或使用大的去耦电容(例如，作为汽车(或交通工具)高压(HV)系统中的C_Y电容器)的系统。