[发明专利]传感器装置有效
申请号: | 201811382421.X | 申请日: | 2018-11-20 |
公开(公告)号: | CN109813345B | 公开(公告)日: | 2021-11-19 |
发明(设计)人: | 若林悠仁 | 申请(专利权)人: | 艾普凌科有限公司 |
主分类号: | G01D5/24 | 分类号: | G01D5/24;G01D3/028;G01B7/06 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 王岳;闫小龙 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 传感器 装置 | ||
1.一种传感器装置,其中,具备:
检测电极,与被施加规定的电压的外部电极相向,产生与静电电容的变化对应的电压;
电容型放大电路,具有运算放大器、在所述运算放大器的输出端子与反相输入端子之间连接的第二电容器、和与所述第二电容器串联连接的第一电容器,对在所述检测电极产生的电压进行检测,输出基于所述第一电容器与所述第二电容器的电容比对在该检测电极产生的电压进行放大后的检测信号;
重置开关,将所述检测电极的电压重置为基准电位;
切换开关,通过是否使所述输出端子与所述反相输入端子间短路来切换使所述电容型放大电路作为电容型放大器发挥作用或者作为电压跟随器发挥作用;
第二切换开关,在所述电容型放大电路作为电压跟随器发挥作用的情况下,将所述第一电容器与所述电容型放大电路切断;以及
第二重置开关,在所述第一电容器被与所述电容型放大电路切断的情况下,将所述第一电容器的电压重置为基准电位。
2.根据权利要求1所述的传感器装置,其中,将所述切换开关的寄生电容的大小与所述第二切换开关的寄生电容的大小彼此相对应。
3.根据权利要求1所述的传感器装置,其中,具备:
采样电路,对基准信号和所述检测信号进行采样保持来分别进行保持,所述基准信号为在利用所述重置开关和所述第二重置开关使所述检测电极的电压和所述第一电容器的电压分别重置为所述基准电位之后、利用所述第二切换开关将所述第一电容器与所述电容型放大电路切断并且利用所述切换开关作为所述电压跟随器发挥作用并且向所述外部电极施加所述规定的电压之前的、来自所述电容型放大电路的输出信号,所述检测信号为向所述外部电极施加所述规定的电压的状态下的检测信号;以及
减法运算电路,生成所述采样电路所保持的所述基准信号与所述检测信号的差分。
4.根据权利要求2所述的传感器装置,其中,具备:
采样电路,对基准信号和所述检测信号进行采样保持来分别进行保持,所述基准信号为在利用所述重置开关和所述第二重置开关使所述检测电极的电压和所述第一电容器的电压分别重置为所述基准电位之后、利用所述第二切换开关将所述第一电容器与所述电容型放大电路切断并且利用所述切换开关作为所述电压跟随器发挥作用并且向所述外部电极施加所述规定的电压之前的、来自所述电容型放大电路的输出信号,所述检测信号为向所述外部电极施加所述规定的电压的状态下的检测信号;以及
减法运算电路,生成所述采样电路所保持的所述基准信号与所述检测信号的差分。
5.根据权利要求3所述的传感器装置,其中,所述电容型放大电路是非反相放大电路,在所述非反相放大电路中,在所述反相输入端子与基准电位线之间连接有所述第一电容器而在所述运算放大器的非反相输入端子连接有所述检测电极,
所述减法运算电路生成从所述检测信号减去所述基准信号后的差分信号。
6.根据权利要求3所述的传感器装置,其中,所述电容型放大电路是反相放大电路,在所述反相放大电路中,在所述反相输入端子与所述检测电极之间连接有所述第一电容器而在所述运算放大器的非反相输入端子连接有基准电位线,
所述减法运算电路生成从所述基准信号减去所述检测信号后的差分信号。
7.根据权利要求6所述的传感器装置,其中,
所述重置开关和所述第二重置开关将所述检测电极的电压和所述第一电容器的电压分别重置为所述基准电位,并且,所述第二切换开关将所述第一电容器与所述电容型放大电路切断,所述切换开关使所述电容型放大电路作为所述电压跟随器发挥作用,进而,所述重置开关解除将所述检测电极的电压重置为所述基准电位后的状态,所述切换开关解除作为所述电压跟随器的功能,所述第二切换开关使所述第一电容器连接于所述电容型放大电路,之后,所述采样电路保持所述基准信号,
在所述切换开关解除作为所述电压跟随器的功能并且所述第二切换开关使所述第一电容器连接于所述电容型放大电路并且向所述外部电极施加所述规定的电压之后经过规定的期间后,所述采样电路保持所述检测信号。
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