[发明专利]一种高灵敏度电容变化检测方法

权利要求书

1.一种高灵敏度电容变化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

振荡电路产生频率变化的振荡信号，通过对该信号进行连续三个固定时间窗口计数，

其中，检测电容过程中，开始计数的第一个固定时间窗口记为第一个窗口，该窗口计数值为C1，随后计数的固定时间窗口分别为第二个窗口和第三个窗口，计数值分别为C2和C3，可配置的预定阈值为Δ；

若C1C2且C1C2+Δ，即第一个窗口的计数值大于第二个窗口的计数值，且二者之差大于与预定阈值Δ，该检测方法判断外部所需检测电容容值增大；

若C1C2但C1C2+Δ,即第一个窗口的计数值大于第二个窗口的计数值，但二者之差小于与预定阈值Δ时，则进而继续判断C1和C3的差值大小：

此时C1C3+Δ，该检测方法判断外部所需检测电容容值增大；此时C1C3+Δ，该检测方法判断外部所需检测电容未发生变化，处于正常波动范围内。

若C1C2且C1C2+Δ，即第一个窗口的计数值小于第二个窗口的计数值，且二者之差大于与预定阈值Δ，该检测方法判断外部所需检测电容容值减小；

若C1C2但C1+ΔC2，即第一个窗口的计数值小于第二个窗口的计数值，但二者之差小于与预定阈值Δ，则继续判断C1和C3的差值大小：

此时C1+ΔC3，该检测方法判断外部所需检测电容容值减小；此时C1+ΔC3，该检测方法判断外部所需检测电容未发生变化，处于正常波动范围内；

第一个和第二个固定窗口计数值先进行一次判断，如果C1和C2的差值大于固定阈值Δ，则在第二个固定时间窗口内就能够判断电容是否发生变化，且电容变化速度较快；

若C1和C2的差值小于固定阈值Δ，则再次判断第一个和第三个固定窗口计数值C1和C3，此时C1和C3的差值大于固定阈值Δ，能够判断电容确实发生了变化，但电容容值变化速率较慢，需要三个固定窗口的变化时间才能够判断，若C1和C2、C1和C3的差值均小于固定阈值Δ，则说明外部电容处于正在的波动范围内，容值没有发生变化，从而判断出外部待检测电容是发生变化还是处于正常的波动范围内；

所述固定时间窗口的选择范围为10-40ms；

当固定时间窗口选择10ms时，得到电容检测结果的时间为20ms-30ms；

当固定时间窗口选择40ms时，得到电容检测结果的时间为80ms-120ms；

所述可调灵敏度的预定阈值选择范围为4-64，其中预定阈值为正整数；

若初始外部待测电容未变化时的计数值为1000，固定时间窗口选择10ms，预定阈值大小为64，则该配置下可以检测到64/1000的电容值变化量，灵敏度最低；

若固定时间窗口选择40ms，预定阈值大小为4，则该配置下可以检测到4/4000的电容值变化量，灵敏度最高。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度电容变化检测方法，其特征在于，振荡信号每个周期计数一次。