[发明专利]使用Δ/Σ转换的电容式接近检测

权利要求书

1.一种用于接近检测的设备，其包括：

比较器，其具有第一输入及第二输入以及输出，其中所述第二输入与参考电压耦合且所述第一输入与保持电容器耦合；

切换器，其适于将电容式传感器交替地耦合到电压及所述保持电容器；所述电压优选地为逻辑高电压或逻辑低电压；

时钟，其具有输出；

触发器，其具有与所述比较器的所述输出耦合的输入、耦合到所述时钟的所述输出的时钟输入，及输出；

工作循环计数器，其具有耦合到所述时钟的所述输出的时钟输入、复位输入、耦合到所述触发器的所述输出的启用输入，及用于提供所计数的时钟输出的数目的输出，其中所述工作循环计数器仅在所述工作循环计数器的所述启用输入处于第一逻辑电平时计数所述时钟输出；及

充电电路，其由所述触发器的所述输出控制，且所述充电电路经配置以根据在所述触发器的所述输出处的输出信号而为所述保持电容器充电；

电路，其用于每当所述触发器的所述输出从第二逻辑电平变为所述第一逻辑电平时控制所述切换器。

2.根据权利要求1所述的设备，其中使用所计数的时钟输出的所述数目来确定所述电容式传感器的电容值的改变。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述充电电路是反馈电阻器。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述充电电路由电流源及电流槽形成。

5.根据权利要求3所述的设备，其中所述反馈电阻器的电阻值是以可编程方式调整。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述保持电容器的电容值是以可编程方式调整。

7.一种接近检测系统，其包括根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，所述接近检测系统进一步包括：

所述电容式传感器；

其中使用所计数的时钟输出的所述数目来确定物体到所述电容式传感器的接近。

8.根据权利要求7所述的接近检测系统，其进一步包括具有耦合到所述时钟的所述输出的时钟输入、复位/启用输入及进位输出的周期计数器，其中所述周期计数器确定测量时间周期。

9.根据权利要求8所述的接近检测系统，其中使用所述工作循环计数器及所述周期计数器中的计数值来确定取决于所述电容式传感器的电容值的工作循环。

10.根据权利要求9所述的接近检测系统，其中所述工作循环为所述工作循环计数器中的所述计数值除以所述周期计数器中的所述计数值。

11.根据权利要求9或10所述的接近检测系统，其进一步包括耦合到所述时钟以及所述工作循环计数器及所述周期计数器的数字处理器与存储器，其中所述数字处理器从所述工作循环计数器及所述周期计数器读取所述计数值，且从其确定与所述电容式传感器的电容值有关的工作循环。

12.根据权利要求11所述的接近检测系统，其中与所述电容式传感器的电容值有关的所述工作循环存储于所述数字处理器存储器中且经比较以确定工作循环改变是否指示检测到接近于所述电容式传感器的物体。

13.根据权利要求11所述的接近检测系统，其中所述周期计数器的所述进位输出产生到所述数字处理器的中断信号。

14.根据权利要求11所述的接近检测系统，其进一步包括具有耦合到所述数字处理器的输入及耦合到所述切换器的输出的输出驱动器，其中针对循序工作循环周期，耦合到所述电容式传感器的所述电压在逻辑高与逻辑低之间交替。

15.根据权利要求11所述的接近检测系统，其中微控制器包括所述数字处理器与存储器、所述比较器、所述时钟、所述触发器、反馈电阻器、所述工作循环计数器、所述周期计数器、所述切换器及所述用于控制所述切换器的电路。