[实用新型]检测电容的装置、电子设备和检测压力的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及信息技术领域，并且更具体地，涉及一种检测电容的装置、电子设备和检测压力的装置。

背景技术

随着信息技术的发展，越来越多的电子设备采用电容式传感器检测外界物理信号。如电容式触摸屏，电容式力传感器，电容式位移传感器等。实现电容传感器的一种关键技术是电容检测技术，通过电容检测技术检测电容器的电容变化以检测相应待测信号。

检测电容的精确度，决定了信号检测的精确度。因此，如何提高检测电容的精确度，成为亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种检测电容的装置、电子设备和检测压力的装置，能够提高电容检测的精确度。

第一方面，提供了一种检测电容的装置，包括：

打码电路110，用于对至少一个待测电容器周期性充放电；

变换电路120，与所述打码电路110相连，用于将至少一个待测电容器的电容信号转换为电压信号；

抵消电路130，与所述变换电路120相连，用于抵消至少一个待测电容器的初始电容，以使变换电路120输出的同一个待测电容器不同时刻的电压信号的差模信号表示该同一个待测电容器的电容变化，或者变换电路120输出的不同待测电容器对应的电压信号的差分信号表示该不同待测电容器的电容变化。

本实用新型实施例的检测电容的装置能够检测出微小电容变化，能够提高电容检测的精确度。

在一些可能的实现方式中，至少一个待测电容器包括第一待测电容器101；

变换电路120输出的不同时刻的电压信号的差模信号表示第一待测电容器101的电容变化。

在一些可能的实现方式中，打码电路110包括第一开关111、第二开关112、第三开关113和第一直流电压源115；

第一待测电容器101的一端通过第三开关113和第一开关111连接至第一直流电压源115，且第一待测电容器101的一端，通过第三开关113和第二开关112接地，第一待测电容器101的另一端接地。

在一些可能的实现方式中，变换电路120包括第四开关121、第五开关122、第一反馈电容器123和第一运算放大器124；

第四开关121连接于第一待测电容器101的一端和第一运算放大器124的反向输入端之间；

第一反馈电容器123连接于第一运算放大器124的反向输入端和输出端之间；

第五开关122连接于第一运算放大器124的反向输入端和输出端之间；

第一运算放大器124的同向输入端输入共模电压Vcm。

在一些可能的实现方式中，抵消电路130包括第一可调电容器131、第六开关132、第七开关133、第八开关134、第九开关135和第二直流电压源139；

第一可调电容器131的一端通过第六开关132连接至第二直流电压源139，且该第一可调电容器131的一端通过第七开关133接地，第一可调电容器131的另一端连接至第一运算放大器124的反向输入端；

第八开关134和第九开关135用于改变控制第六开关132和第七开关133的开关控制信号。

采用正负打码的工作时序，本实用新型实施例的检测电容的装置具有很强的低频共模噪声和1/f噪声抑制能力。

在一些可能的实现方式中，至少一个待测电容器包括第一待测电容器101和第二待测电容器102；

变换电路120输出的第一待测电容器101和第二待测电容器102对应的电压信号的差分信号表示第一待测电容器101和第二待测电容器102的电容变化。

在一些可能的实现方式中，打码电路110包括第一开关111、第二开关112、第三开关113、第十开关114和第一直流电压源115；

第一待测电容器101的一端通过第三开关113和第一开关111连接至第一直流电压源115，且该第一待测电容器101的一端通过第三开关113和第二开关112接地，第一待测电容器101的另一端接地；

第二待测电容器102的一端通过第十开关114和第一开关111连接至第一直流电压源115，且该第二待测电容器102的一端通过第十开关114和第二开关112接地，第二待测电容器102的另一端接地。

在一些可能的实现方式中，变换电路120包括第四开关121、第五开关122、第一反馈电容器123、第一运算放大器124、第十一开关125、第十二开关126、第二反馈电容器127和第二运算放大器128；

第四开关121连接于第一待测电容器101的一端和第一运算放大器124的反向输入端之间；