[实用新型]电容感测装置

说明书

本实用新型提供一种电容感测装置。控制电路依据模拟数字转换器转换感测信号所得到的数字感测信号调整可调电容单元的电容值，而使可调电容单元的电容值趋近背景寄生电容。本实用新型提供的电容感测装置，可提高电容感测装置的感测质量，避免电容感测装置的感测结果受到环境中的电场变化的影响而出现感测错误的情形。

技术领域

实用新型涉及一种感测装置，尤其涉及一种电容感测装置。

背景技术

随着光电科技的发展，近接切换装置已被大量运用在不同的机器上，例如：智能手机、运输工具的购票系统、数字照像机、遥控器与液晶屏幕等。常见可达近接切换的感测装置包括近接传感器(Proximity sensor)与电容式触控开关(Capacitive touch switch)。其中电容式触控开关为通过感测其电极的寄生电容来确定开关的状态，然电极具有天线的特性，会反应环境中的电场变化(例如环境湿度变化或射频信号的影响)而影响到电容式触控开关的感测结果，进而出现感测错误的情形。

实用新型内容

本实用新型提供一种电容感测装置，可提高电容感测装置的感测质量，避免电容感测装置的感测结果受到环境中的电场变化的影响而出现感测错误的情形。

本实用新型的电容感测装置包括感测电极、感测电路、模拟数字转换器以及控制电路。感测电极接受触控工具的触控操作。感测电路的输入端透过感测信号线耦接感测电极，感测触控工具与感测电极间的感应电容变化量而产生感测信号。感测电路包括第一开关、第二开关、第三开关以及可调电容单元。第一开关耦接于电源电压与输入端之间。第二开关的一端耦接于输入端，第二开关的另一端耦接感测电路的输出端。第三开关耦接于第二开关的另一端与接地之间，第一开关、第二开关以及第三开关分别周期性地切换其导通状态，其中当第一开关与第三开关处于导通状态时，第二开关处于断开状态，当第二开关处于导通状态时，第一开关与第三开关处于断开状态。可调电容单元耦接于第二开关的另一端与接地之间。模拟数字转换器耦接感测电路，将感测信号转换为数字感测信号。控制电路耦接感测电路与模拟数字转换器，依据数字感测信号调整可调电容单元的电容值，而使可调电容单元的电容值趋近背景寄生电容。

在本实用新型的一实施例中，还包括：交换电容低通滤波电路，耦接感测电路与模拟数字转换器，对感测信号进行低通滤波。

在本实用新型的一实施例中，交换电容低通滤波电路的工作频率大于模拟数字转换器的工作频率，模拟数字转换器的工作频率大于控制电路的工作频率。

在本实用新型的一实施例中，交换电容低通滤波电路的工作频率为1MHz，模拟数字转换器的工作频率为500Hz，控制电路的工作频率为50Hz。

在本实用新型的一实施例中，交换电容低通滤波电路包括：第四开关，其一端耦接感测电路的输出端；第一电容，耦接于第四开关的另一端；第五开关，其一端耦接第四开关的另一端，第五开关的另一端耦接模拟数字转换器；以及第二电容，耦接第五开关的另一端与接地之间，第四开关与第五开关分别周期性地切换其导通状态，而使交换电容低通滤波电路对感测信号进行低通滤波，其中当第四开关处于导通状态时，第五开关处于断开状态，当第五开关处于导通状态时，第四开关处于断开状态。

在本实用新型的一实施例中，其中第二电容的电容值大于的第一电容的电容值。

在本实用新型的一实施例中，控制电路包括数字积分电路，依据数字感测信号产生积分值，依据积分值与目标值调整可调电容单元的电容值。

在本实用新型的一实施例中，当积分值高于目标值时，控制电路提高可调电容单元的电容值，当积分值低于目标值时，控制电路降低可调电容单元的电容值。

在本实用新型的一实施例中，还包括：数字低通率滤波电路，耦接于模拟数字转换器与控制电路之间，对数字感测信号进行低通滤波。