[实用新型]感应装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地，涉及感应装置。

背景技术

利用电容的感应技术广泛地应用于触摸屏以及指纹识别传感器等感应装置中，主要是通过检测各种感应装置中的电容的电容值大小或者电容值的变化量来获知被测物体的位置、形状或者压力等信息。以电容式指纹识别传感器为例，当手指接触到感应装置表面时，会和感应装置中位于感应装置的触摸表面下方的电极形成电容，从而直接或间接地改变感应装置中电容的电容值大小(在一些感应装置中，利用了自电容技术，而在另一些感应装置中，采用的是互电容技术)。感应装置中的电路对该电容的电容值或者电容值的变化量进行检测并得到电信号形式的数据信号，使得后续电路能够根据该数据信号进行进一步的数据处理。

当电容式的感应装置用于人机交互接口等领域时，如果人体和感应装置没有良好的共地，那么当人体接触该感应装置时会因为不共地而引入共模噪声等干扰信号。这种情况在感应装置所在系统与充电器连接时时更为严重，这是因为充电器本身会在系统的电源和参考地上引入干扰信号。从频谱特性上看，这些带宽通常较窄的干扰信号会严重干扰到感应装置对电容的检测，并且会使感应装置的信噪比降低，甚至使整个感应系统无法正常工作。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种感应装置，能够提高信噪比和抗干扰能力，保证感应装置的正常工作。

本发明提供了一种感应装置，其特征在于，包括：序列生成器，用于提供驱动信号和抵消信号；位于所述感应装置触摸表面下方的多个驱动电极和多个感测电极，所述多个驱动电极与所述多个感测电极形成多个感应电容，所述多个驱动电极接收所述驱动信号；前端检测模块，与所述多个感测电极相连，用于分别将所述多个感应电容的电容量或电容变化量转化为电信号形式的多个第一感应信号；运算模块，用于根据所述抵消信号分别对所述多个第一感应信号进行运算处理以得到多个第二感应信号；累加滤波模块，用于对所述多个第二感应信号进行累加后滤波得到第三感应信号；以及通信模块，将所述第三感应信号转换为符合指定数据格式的数据信号输出，其特征在于，所述抵消信号与所述驱动信号同步且随时间分别呈现为一维序列，所述驱动信号序列中的每个序列码与所述抵消信号序列中对应的序列码的乘积为1。

优选地，所述驱动信号序列包括伪随机码序列或具有类白噪声频谱特性的序列。

优选地，所述前端检测模块包括多个检测单元，所述多个检测单元的输入端与所述多个感测电极对应相连，每个所述检测单元的输出端提供一个所述第一感应信号。

优选地，每个所述检测单元包括：运算放大器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端接收参考电压，所述第二输入端与对应的感测电极连接；积分电容，所述积分电容的两端分别与所述运算放大器的第二输入端和所述运算放大器的输出端相连以提供相应的所述第一感应信号；复位开关，与所述积分电容并联，所述复位开关受控于复位信号。

优选地，所述运算放大器的第一输入端为正相输入端，所述运算放大器的第二输入端为反相输入端。

优选地，所述运算模块包括多个运算单元，所述多个运算单元的输入端与所述多个检测单元的输出端对应相连，每个所述运算单元的输出端提供一个所述第二感应信号。

优选地，每个所述运算单元包括：采样开关，用于在采样信号的控制下对所述第一感应信号进行采样；乘法电路，用于将所述采样开关的采样结果与所述抵消信号相乘以得到所述第二感应信号。

优选地，所述驱动信号具有高电平和低电平两种状态，在所述驱动信号序列中相邻且状态相同的序列码之间加入状态与该两个序列码的状态相反的插入码。

优选地，所述驱动信号具有高电平、低电平以及复位电平三种状态，在所述驱动信号序列的每个序列码开始前将所述驱动信号恢复到所述复位电平的状态。

本发明的有益效果是，能够利用序列生成器生成的驱动信号与抵消信号抑制共模噪声等干扰信号，从而在不影响有用数据的前提下提高了感应装置的信噪比和抗干扰能力，同时也实现了对驱动信号序列中各序列码之间的隔离以保证感应装置的准确性。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本发明第一实施例的感应装置的基本原理示意图。

图2示出图1中A区域的剖面放大示意图。

图3示出本发明第一实施例的感应装置的结构示意图。