[发明专利]一种电容型接近传感器组件在审
申请号: | 202310623661.9 | 申请日: | 2023-05-30 |
公开(公告)号: | CN116633339A | 公开(公告)日: | 2023-08-22 |
发明(设计)人: | 白明;冯蓬勃;李刘合;马洪涛;武建华 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学;北歌(潍坊)智能科技有限公司 |
主分类号: | H03K17/955 | 分类号: | H03K17/955;H03F3/45;H03K17/945 |
代理公司: | 北京卓岚智财知识产权代理有限公司 11624 | 代理人: | 郭智 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电容 接近 传感器 组件 | ||
1.一种电容型接近传感器,包括电容传感器以及检测电路,
其中,所述电容传感器包括:自上而下依次排列的第一涂层、第一电容传感器铜箔层、FR4基底层、第二电容传感器铜箔层、第二涂层;
所述检测电路包括:集总参数电容、选通开关电路、差分放大电路、反相比例运算电路、整流滤波电路;
所述电容传感器用于在物体靠近时产生感应信号,设置于同一平面且相隔预设距离的电容传感器组成传感器阵列,组成电容传感器阵列的电容传感器的第一端口互连而连接至交流信号源,组成电容传感器阵列的电容传感器的第二端口与选通开关电路的一端相连接;
所述选通开关电路的另一端与所述差分放大电路的反相输入端的端口相连;
所述集总参数电容与所述电容传感器阵列并联,所述集总参数电容的一端连接至所述交流信号源,并且所述集总参数电容的另一端连接所述差分放大电路的同相输入端的端口;
所述差分放大电路放大所述电容传感器的感应信号与集总参数电容两端信号的差值,所述差分放大电路的输出端连接所述反相比例运算电路的反相输入端的端口;
所述反相比例运算电路用于放大所述差分放大电路的差分输出信号,所述反相比例运算电路的输出端连接所述整流滤波电路的输入端;
所述整流滤波电路用于把所述反相比例运算电路的输出端输出的交流信号转换成直流信号。
2.根据权利要求1所述的电容型接近传感器,其中,所述第一电容传感器铜箔层包括所述电容传感器的第一端口、所述电容传感器的第二端口以及矩形屏蔽框。
3.根据权利要求2所述的电容传感器,其中,所述电容传感器第一端口由交错连接的矩形铜箔贴片组成。
4.根据权利要求1所述的电容传感器,其中,所述第二电容传感器铜箔层包括所述电容传感器的第二端口的过孔连接线和矩形屏蔽框。
5.根据权利要求4所述的电容传感器,其中,所述电容传感器第二端口由通过过孔交错连接的矩形铜箔贴片组成。
6.根据权利要求1所述的检测电路,其中,所述集总参数电容的电容值与所述电容传感器的电容值相等。
7.根据权利要求1所述的检测电路,其中,所述差分放大电路包括集成运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、以及第四电阻,所述第一电阻的电阻值与所述第二电阻的电阻值相等,所述第三电阻的电阻值与所述第四电阻的电阻值相等;
所述第一电阻的一端与所述选通开关电路相连,另所述第一电阻的一端与所述集成运算放大器的反相输入端的端口相连;所述第二电阻的一端与所述集总参数电容的一端相连,所述第二电阻的另一端与所述集成运算放大器的同相输入端的端口相连;所述第三电阻的一端与所述集成运算放大器的反相输入端的端口相连,所述第三电阻的另一端与所述集成运算放大器的输出端的端口相连;所述第四电阻的一端与所述集成运算放大器的同相输入端的端口相连,所述第四电阻的另一端接地。
8.根据权利要求1所述的检测电路,其中,所述反相比例放大电路包括集成运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、以及第八电阻,所述第五电阻的电阻值与第六电阻的电阻值相等,所述第七电阻的电阻值与所述第八电阻的电阻值相等;
所述第五电阻的一端与所述集成运算放大器的输出端连接,所述第五电阻的另一端与所述集成运算放大器的反相输入端连接;所述第六电阻与所述第八电阻的两端并联,一端接在所述集成运算放大器的同相输入端,另一端接地;所述第七电阻的一端与所述集成运算放大器的反相输入端相连,所述第七电阻的另一端与所述集成运算放大器的输出端相连。
9.根据权利要求1所述的检测电路,其中,所述整流滤波电路包括高频二极管、电容以及电阻,所述高频二极管的正极与所述反相比例放大电路的输出端相连,所述高频二极管的负极与所述电阻的一端相连,所述电阻的两端与所述电容并联。
10.根据权利要求7所述的检测电路,其中,所述第一电阻的电阻值与所述第二电阻的电阻值为5.6kΩ,所述第三电阻的电阻值与所述第四电阻的电阻值为56kΩ。
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