高精度的电容式开关.pdf
《高精度的电容式开关.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高精度的电容式开关.pdf(17页完成版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104124953A43申请公布日20141029CN104124953A21申请号201310148319422申请日20130425H03K17/97520060171申请人原相科技股份有限公司地址中国台湾新竹科学工业园区新竹县创新一路5号5楼72发明人高宏鑫74专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人陈潇潇肖冰滨54发明名称高精度的电容式开关57摘要一种高精度的电容式开关。一种电容式开关,包含驱动电路、检测电路、参考电路以及判断单元。所述驱动电路输入相同的驱动信号至所述检测电路和所述参考电路。所述检测电路用以根据电容变化检测接触,当未检测到所述接触时输出。
2、第一信号且当检测到所述接触时输出第二信号。所述参考电路为所述检测电路的复制电路,用以输出所述第一信号。所述判断单元判断所述检测电路的所述第二信号与所述参考电路的所述第一信号的相位差。51INTCL权利要求书2页说明书8页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图6页10申请公布号CN104124953ACN104124953A1/2页21一种电容式开关,该电容式开关包含驱动电路,该驱动电路用以输出驱动信号;至少一个检测电路,该至少一个检测电路用以根据电容变化检测接触,当未检测到所述接触时根据所述驱动信号输出第一信号且当检测到所述接触时根据所述驱动信号输。
3、出第二信号;参考电路,该参考电路用以根据所述驱动信号输出所述第一信号,其中所述参考电路为所述检测电路的复制电路;以及判断单元,用以根据所述检测电路的所述第二信号与所述参考电路的所述第一信号的相位差输出判断信号。2根据权利要求1所述的电容式开关,其中所述判断单元包含时间数字转换器、相位检测器、D触发器或“与”门。3根据权利要求1所述的电容式开关,其中所述检测电路和所述参考电路包含延迟放大电路,该延迟放大电路用以放大所述相位差。4根据权利要求3所述的电容式开关,其中所述延迟放大电路用以将所述检测电路输出的所述第一信号和所述第二信号反馈至所述驱动电路。5根据权利要求4所述的电容式开关,其中所述延迟放。
4、大电路包含除法器,该除法器对反馈后的所述第一信号和所述第二信号进行除法运算。6根据权利要求1所述的电容式开关,其中所述检测电路和所述参考电路包含比较单元,该比较单元用以将所述第一信号和所述第二信号转换为方波信号。7根据权利要求6所述的电容式开关,其中所述比较单元为脉冲限制级、反向器或缓冲器。8根据权利要求1所述的电容式开关,其中当所述电容式开关包含多个检测电路时,还包含复用器,该复用器连接于所述检测电路与所述判断单元间。9根据权利要求1所述的电容式开关,该电容式开关还包含控制单元,该控制单元用以根据所述判断信号输出控制信号。10一种电容式开关,该电容式开关包含驱动电路,该驱动电路用以输出驱动信。
5、号;第一检测电路和第二检测电路,互为复制电路,该第一检测电路和第二检测电路用以根据电容变化检测接触,当未检测到所述接触时根据所述驱动信号输出第一信号且当检测到所述接触时根据所述驱动信号输出第二信号;第一判断单元,该第一判断单元用以根据所述第一检测电路的所述第二信号和所述第二检测电路的所述第一信号之间的第一相位差输出第一判断信号;以及第二判断单元,该第二判断单元用以根据所述第二检测电路的所述第二信号和所述第一检测电路的所述第一信号之间的第二相位差输出第二判断信号。11根据权利要求10所述的电容式开关,其中所述第一判断单元和所述第二判断单元包含时间数字转换器、相位检测器、D触发器或“与”门。12根。
6、据权利要求10所述的电容式开关,其中所述第一检测电路和所述第二检测电路包含延迟放大电路,所述第一检测电路和所述第二检测电路的延迟放大电路分别用以放大所述第一相位差和所述第二相位差。权利要求书CN104124953A2/2页313根据权利要求12所述的电容式开关,其中所述延迟放大电路用以将所述第一检测电路和所述第二检测电路输出的所述第一信号和所述第二信号反馈至所述驱动电路。14根据权利要求13所述的电容式开关,其中所述延迟放大电路包含除法器,该除法器对反馈后的所述第一信号和所述第二信号进行除法运算。15根据权利要求10所述的电容式开关,其中所述第一检测电路和所述第二检测电路包含比较单元,该比较单。
7、元用以将所述第一信号和所述第二信号转换为方波信号。16根据权利要求15所述的电容式开关,其中所述比较单元为脉冲限制级、反向器或缓冲器。17根据权利要求10所述的电容式开关,该电容式开关还包含控制单元,该控制单元用以根据所述第一判断信号或所述第二判断信号输出控制信号。18一种电容式开关,该电容式开关包含控制单元,该控制单元用以输出驱动信号;至少一个检测电路,该至少一个检测电路用以根据电容变化检测接触,并根据所述驱动信号和所述电容变化在不同时间输出检测信号上升沿或下降沿;参考电路,该参考电路用以根据所述驱动信号输出参考信号上升沿或下降沿,其中所述参考电路为所述检测电路的复制电路;以及判断单元,该判。
8、断单元判断所述检测信号上升沿与所述参考信号上升沿或所述检测信号下降沿与所述参考信号下降沿的相位差;其中,所述控制单元还根据所述相位差与阈值的比较结果输出控制信号。19根据权利要求18所述的电容式开关,其中所述判断单元包含用以判断所述相位差的时间数字转换器、相位检测器、D触发器或“与”门。20根据权利要求18所述的电容式开关,其中所述检测电路和所述参考电路分别包含用以输出所述检测信号上升沿或下降沿以及所述参考信号上升沿或下降沿的脉冲限制级、反向器或缓冲器。权利要求书CN104124953A1/8页4高精度的电容式开关技术领域0001本发明是有关一种开关装置,更特别有关一种设置参考电路以提高检测精。
9、度的电容式开关。背景技术0002传统上,开关元件使用机械式开关以检测使用者的按压或启闭。然而,传统的机械式开关在经过频繁使用后,经常会出现因电性接触不良而使得反应迟缓或者因弹性元件疲乏而造成无法操作的情形。0003因而业界提出了电容式开关,其通过检测因触碰所造成的电容变化,例如检测震荡频率改变或充电时间改变,借此判断触碰事件是否发生。然而,已知电容检测电路会因制程、操作电压和温度的改变而可能产生电性偏移,在操作时可能出现误判的情形而降低操作精度。0004有鉴于此,本发明还提出一种电容式开关,其检测结果可与参考电路的输出相比较,借此排除制程和操作环境因素所造成的电性偏移,因而具有较高的检测精度。。
10、发明内容0005本发明提供一种电容式开关,其可排除因制程、操作电压和温度所造成的电性偏移,借此提高检测精度。0006本发明提供一种电容式开关,其可比较检测电路和参考电路的输出信号,借此提高检测精度。0007本发明提供一种电容式开关,该一种电容式开关包含驱动电路、至少一个检测电路、参考电路以和判断单元。所述驱动电路用以输出驱动信号。所述检测电路用以根据电容变化检测接触,当未检测到所述接触时根据所述驱动信号输出第一信号且当检测到所述接触时根据所述驱动信号输出第二信号。所述参考电路用以根据所述驱动信号输出所述第一信号;其中,所述参考电路为所述检测电路的复制电路。所述判断单元用以根据所述检测电路的所述。
11、第二信号与所述参考电路的所述第一信号的相位差输出判断信号。0008本发明还提供电容式开关,该电容式开关包含驱动电路、第一检测电路、第二检测电路、第一判断单元以及第二判断单元。所述驱动电路用以输出驱动信号。所述第一检测电路和所述第二检测电路互为复制电路且用以根据电容变化检测接触,当未检测到所述接触时根据所述驱动信号输出第一信号且当检测到所述接触时根据所述驱动信号输出第二信号。所述第一判断单元用以根据所述第一检测电路的所述第二信号和所述第二检测电路的所述第一信号的第一相位差输出第一判断信号。所述第二判断单元用以根据所述第二检测电路的所述第二信号和所述第一检测电路的所述第一信号的第二相位差输出第二判。
12、断信号。0009本发明还提供一种电容式开关,该电容式开关包含控制单元、至少一个检测电路、参考电路以及判断单元。所述控制单元用以输出驱动信号。所述检测电路用以根据电容变说明书CN104124953A2/8页5化检测接触并根据所述驱动信号和所述电容变化于不同时间输出检测信号上升沿或下降沿。所述参考电路用以根据所述驱动信号输出参考信号上升沿或下降沿;其中,所述参考电路为所述检测电路的复制电路。所述判断单元判断所述检测信号上升沿与所述参考信号上升沿或所述检测信号下降沿与所述参考信号下降沿的相位差;其中,所述控制单元还根据所述相位差与阈值的比较结果输出控制信号。0010一实施例中,所述判断单元、所述第一。
13、判断单元以和所述第二判断单元包含时间数字转换器、相位检测器、D触发器或“与”门,以输出不同的判断信号。0011一实施例中,所述检测电路、所述第一检测电路、所述第二检测电路以及所述参考电路包含延迟放大电路,该延迟放大电路用以放大因接触所产生的所述相位差。0012一实施例中,所述检测电路和所述参考电路包含比较单元,该比较单元用以将所述第一信号和所述第二信号转换为方波信号;其中,所述比较单元例如可为脉冲限制级、反向器或缓冲器。0013一实施例中,所述驱动电路可结合于控制单元,所述控制单元用以根据所述判断信号输出控制信号以控制电子装置。0014一实施例中,所述电容式开关可包含导电元件(CONDUCTI。
14、VEELEMENT),该导电元件用以供使用者接触且所述导电元件耦接至所述检测电容。借此,当使用者接触所述导电元件时可改变总电容值以改变检测电路的输出信号。另一实施例中,使用者也可直接接触所述检测电路所包含的电容以引起电容变化。0015本发明实施例的电容式开关中,由于所述检测电路和所述参考电路互为复制电路,故对于制程和操作环境的电性变化均相同。因此,将所述检测电路的输出信号与所述参考电路的输出信号相比对来判断接触事件,可有效减少误判并增加判断精度。0016为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显,下文将配合所附图示,详细说明如下。此外,在本发明的说明中,相同的构件是以相同的符号表示,在此。
15、先述明。附图说明0017图1显示本发明第一实施例的电容式开关的框图;0018图2A2C显示图1的电容式开关的运作示意图;0019图3显示本发明第一实施例的电容式开关的另一框图,其包含比较单元;0020图4显示本发明第二实施例的电容式开关的框图;0021图5显示图4的电容式开关的运作示意图;0022图6显示本发明第一实施例的电容式开关的另一框图,其包含延迟放大单元;0023图7A显示本发明第二实施例的电容式开关的另一框图,其包含延迟放大单元;0024图7B显示图7A的电容式开关的运作示意图;0025图8显示本发明第三实施例的电容式开关的框图,其包含多个检测单元。0026附图标记说明00271、2。
16、电容式开关002811、21驱动电路0029131、131、231、233检测电路00301311、1331、2311、2331比较单元说明书CN104124953A3/8页600311313、1333延迟放大单元0032133参考电路003315、251、253判断单元003417、27控制单元003519复用器00362315、2335除法器0037SD驱动信号0038SI、SI1、SI2判断信号0039SC控制信号0040S1第一信号0041S2第二信号0042CD、CD1、CD2检测电容0043CREF参考电容0044P相位差0045RED、RED检测信号上升沿0046REREF、RE。
17、REF参考信号上升沿。具体实施方式0047本发明是关于一种电容式开关,用以检测物体(例如人体)接触所产生的电容变化并相对输出控制信号以控制电子装置的启闭(ON/OFF)、出力(OUTPUT)、方向性(DIRECTIVITY)等操作参数;其中,所述电子装置并无特定限制,可为一般家电产品或行动式电子产品等可使用开关控制的电子装置。本发明的电容式开关包含互为复制电路(REPLICA)的至少一个检测电路和参考电路;其中,所述参考电路的输出结果用以与所述检测电路的检测结果相比对,借此消除制程和环境因素所造成的电性偏移,以增加检测精度。本发明说明中,所谓复制电路是指电路特性相同(例如具有相同负载),较佳是。
18、基于相同制程所制作而成者。0048参照图1所示,其显示本发明第一实施例的电容式开关1的框图,其包含驱动电路11、检测电路131、参考电路133和判断单元15;其中,所述参考电路133为所述检测电路131的复制电路。0049所述驱动电路11例如包含震荡器或信号产生电路,用以周期性地输出驱动信号SD;其中,所述驱动信号SD例如可为方波、弦波、梯形波、三角波等可被辨识出高电压准位H和低电压准位L的驱动信号均可,并无特定限制。此外,所述驱动电路11也可以不固定周期输出所述驱动信号SD。本实施例中,所述驱动电路11同时输入具有相同特性,例如具有相同强度、波形以及相位等的驱动信号SD至所述检测电路131和。
19、所述参考电路133。例如是所述检测电路131与所述参考电路133同时接收驱动信号SD,或者由所述驱动电路11产生两组同相的的驱动信号SD分别提供给所述检测电路131与所述参考电路133。其它实施例中,所述驱动电路11也可分别提供具预设相位差但波形相同的两驱动信号至所述检测电路131和所述参考电路133。0050所述检测电路131包含检测电容CD,所述驱动信号SD用以对所述检测电容CD充说明书CN104124953A4/8页7电以产生第一信号S1或第二信号S2;其中,所述检测电容CD可为单一电容或多个电容连接而成。更详而言之,所述检测电路131用以根据所述检测电容CD的电容变化检测接触,当未检测。
20、到所述接触时根据所述驱动信号SD输出所述第一信号S1且当检测到所述接触时根据所述驱动信号SD输出所述第二信号S2;其中,所述第一信号S1和所述第二信号S2均为所述驱动信号SD对所述检测电容CD充电而产生的信号。当发生接触时,所述检测电容CD的电容值改变而同时使得所述检测电容CD的充电曲线改变并造成相位延迟;也即,所述第二信号S2会延迟所述第一信号S1相位差;其中,因接触所造成的相位差的大小是根据电路参数而决定。0051所述参考电路133包含参考电容CREF,其中所述参考电容CREF的值可与所述检测电容CD相同或不相同,在本发明实施例中,所述参考电容CREF的电容值与所述检测电容CD相同。本发明。
21、中,由于所述参考电路133并非用以检测接触事件,因此所述驱动信号SD对所述参考电容CREF充电后仅产生所述第一信号S1而不会产生所述第二信号S2。更详而言之,所述参考电路133用以根据所述驱动信号SD对所述参考电容CREF的充电始终输出所述第一信号S1,其相同于所述检测电路131所输出的所述第一信号S1。由于所述参考电路133的功用是用以与所述检测电路131进行比对,因此本发明主要根据所述检测电路131的电容变化进行接触检测,而所述参考电路133可设置于晶片内即可。0052所述判断单元15耦接所述检测电路131和所述参考电路133,用以根据所述检测电路131的所述第二信号S2与所述参考电路13。
22、3的所述第一信号S1的相位差输出判断信号SI(举例在下文说明)。0053图2A显示图1的电容式开关的操作示意图。请同时参照图1和图2A,所述驱动电路11周期性地输出驱动信号SD;其中,为方便说明,所述驱动信号SD此处显示为方波(SQUAREWAVE),但如前所述所述驱动信号SD并不限于方波。当未检测到接触时,所述检测电路131根据所述驱动信号SD输出第一信号S1;当检测到接触时,所述检测电路131根据所述驱动信号SD输出第二信号S2;其中,所述第二信号S2延迟所述第一信号S1相位差P(如节点A上的信号)。所述参考电路131始终根据所述驱动信号SD输出所述第一信号S1(如节点B上的信号)。005。
23、4举例而言,所述检测电路131输出的所述第一信号S1具有检测信号上升沿RED而所述第二信号S2具有检测信号上升沿RED;所述参考电路133输出的所述第一信号S1具有参考信号上升沿REREF。一实施例中,当所述检测电路131未检测到接触时,所述检测信号上升沿RED与所述参考信号上升沿REREF不具有相位差;当所述检测电路131检测到接触时,所述检测信号上升沿RED与所述参考信号上升沿REREF产生相位差P。必须说明的是,根据所述驱动信号SD的不同,所述检测信号上升沿和所述参考信号上升沿也可分别以检测信号下降沿和参考信号下降沿替换。更详而言之,本实施例中所述检测电路131可根据所述驱动信号SD和电。
24、容变化(因接触所造成)于不同时间输出检测信号上升沿或下降沿(上升/下降沿)而所述参考电路133可根据所述驱动信号SD输出参考信号上升沿或下降沿(上升/下降沿)。所述判断单元15则判断所述检测信号上升沿与所述参考信号上升沿或者所述检测信号下降沿与所述参考信号下降沿的相位差P以输出判断信号SI。此外,请参照图2B和图2C所示,当所述检测电路131未检测到接触时,所述节点A和所述节点B上的所述第一信号S1可具有些许的相位差,例如图2B显示所述检测信号上升沿RED稍领说明书CN104124953A5/8页8先所述参考信号上升沿REREF而图2C显示所述检测信号上升沿RED稍落后所述参考信号上升沿RER。
25、EF。当所述检测电路131检测到接触时,所述检测信号上升沿RED与所述参考信号上升沿REREF产生明显的相位差P,所述判断单元15则可据此判断接触事件的发生。0055本发明的电容式开关1可还包含控制单元17根据所述判断信号SI输出控制信号SC,例如根据所述相位差P与阈值的比较结果输出所述控制信号SC至电子装置以进行相对应控制;其中,所述阈值可根据所需的检测灵敏度而决定。0056一实施例中,所述驱动电路11可与所述控制单元17分别设置且彼此电性连接。另一实施例中,所述驱动电路11可结合于所述控制单元17内,因此所述控制单元17则执行所述驱动电路11的功能,例如输出所述驱动信号SD以对检测电容和参。
26、考电容充电,并根据所述判断信号SI输出所述控制信号SC。0057所述判断单元15根据不同的实施方式,可输出不同的判断信号SI。本实施例中,所述判断单元15例如可包含用以判断所述相位差P的时间数字转换器(TIMETODIGITALCONVERTER,TDC)、相位检测器(PHASEDETECTOR,PD)、D触发器(DFLIPFLOP,DFF)或“与”门(ANDGATE)。0058请再参照图2A所示,当所述判断单元15包含所述时间数字转换器(TDC)时,所述判断单元15可根据所述相位差P输出包含所述相位差P信息的数字数据D以作为所述判断信号SI,而所述数字数据D例如可为2位元、4位元等数据,并无。
27、特定限制。如果所述判断单元15包含或不包含所述相位检测器(PD)或所述D触发器(DFF),当所述判断单元15判断存在相位差P时改变信号准位(例如可由H变为L或由L变为H)以作为所述判断信号SI而当所述判断单元15判断不存在相位差P时则维持信号准位。当所述判断单元15包含所述“与”门(AND)时,所述判断单元15可根据不同相位差P输出不同信号宽度(DURATION)的信号以作为所述判断信号SI,例如图示的T1和T2。必须说明的是,图2A中各信号彼此间的时序关并不限于图中所示,其仅用以说明所述判断单元15可根据不同的实施方式输出不同的判断信号SI,并非用以限定本发明。0059请参照图3所示,其显示。
28、本发明实施例的电容式开关1的另一框图。如前所述,由于所述驱动信号SD并无特定限制,所述检测电路131和所述参考电路133可分别还包含比较单元1311和1333用以将所述第一信号S1和所述第二信号S2转换为方波信号(如图2A所示),以使得所述检测信号上升/下降沿和所述参考信号上升/下降沿间的相位差P易于判断;其中,所述比较单元1311和1333例如可为脉冲限制级(SLICER)、反向器(INVERTER)或缓冲器(BUFFER)。此外,其他元件的运作相同于图1,故于此不再赘述。0060请参照图4所示,其显示本发明第二实施例的电容式开关2的框图,其包含第一检测电路231、第二检测电路233、第一判。
29、断单元251、第二判断单元253以及控制单元27;其中,所述控制单元27包含驱动电路21,其他实施例中所述驱动电路21也可不设置于所述控制单元27内(如图1所示)。本实施例中,所述第一检测电路231显示包含第一检测电容CD1和第一比较单元2311;所述第二检测电路233显示包含第二检测电容CD2和第二比较单元2331,如前所述,所述第一比较单元2311和所述第二比较单元2331可不予实施。第二实施例与第一实施例的差别在于,第二实施例中两检测电容CD1和CD2均可用以检测接触;更详而言之,当物体接触所述第一检测电路231时,所述第二检测电路233则用作为所述第一检测电路231的参考电路,反之亦然。
30、。因此,第二实施例中所述第一检测电路231和所述说明书CN104124953A6/8页9第二检测电路233互为复制电路。如前所述,所述判断单元251和253可包含时间数字转换器(TDC)、相位检测器(PD)、D触发器(DFF)或和闸(AND)。此外,所述电容式开关2还可包含第一反相器271和第二反相器273耦接于判断单元251和253的输入端其中一者,以作为相位延迟元件;如此所述节点P1和P2上电信号可具微小相位差,避免无法判别的情形。可以了解的是,所述相位延迟元件并非必须使用反相器。0061图5显示图4的电容式开关2的运作示意图。请同时参照图4和图5,所述控制单元27(或所述驱动单元21)输。
31、出相同的驱动信号SD至所述第一检测电路231和所述第二检测电路233。所述第一检测电路231和所述第二检测电路233分别用以根据所述第一检测电容CD1和所述第二检测电容CD2的电容变化检测接触,例如图中分别显示有所述第一检测电容CD1和所述第二检测电容CD2因物体接触而使得电容值发生变化。本实施例中,当所述第一检测电路231和所述第二检测电路233未检测到接触时根据所述驱动信号SD输出第一信号S1且当所述第一检测电路231和所述第二检测电路233检测到接触时根据所述驱动信号输出第二信号S2(如节点P1和节点P2上的信号)。所述第一判断单元251用以根据所述第一检测电路231的所述第二信号S2和。
32、所述第二检测电路233的所述第一信号S1的第一相位差P1输出第一判断信号SI1。所述第二判断单元253用以根据所述第二检测电路233的所述第二信号S2和所述第一检测电路231的所述第一信号S1的第二相位差P2输出第二判断信号SI2。如前所述,所述第一相位差P1和所述第二相位差P2可为检测信号上升沿的间的相位差或检测信号下降沿之间的相位差。0062如前所述,根据不同的实施方式,所述第一判断单元251和所述第二判断单元253可分别包含时间数字转换器、相位检测器、D触发器或“与”门,以输出不同的判断信号SI1、SI2(如图2A所示)。0063如前所述,所述第一比较单元2311和所述第二比较单元233。
33、3用以将所述第一信号S1和所述第二信号S2转换为方波信号,以使得所述检测信号上升/下降沿和所述参考信号上升/下降沿间的相位差P1和P2易于判断;其中,所述比较单元2311和2333例如同样可为脉冲限制级、反向器或缓冲器。0064所述控制单元27则根据所述第一判断信号SI1或所述第二判断信号SI2输出控制信号SC至电子装置进行相对应控制。可以了解的是,由于所述第一检测电路231和所述第二检测电路233是互为彼此的参考电路用以增加检测精度,因此较佳地所述第一检测电路231和所述第二检测电路233不用以同时检测接触;例如一实施例中,当所述第一检测电路231和所述第二检测电路233同时检测到接触时所述。
34、控制单元27则不发出所述控制信号SC。0065请参照图6所示,其显示本发明实施例的电容式开关1的另一框图。为了增加判断灵敏度,本发明中还可于所述检测电路131和所述参考电路133分别设置延迟放大电路1313和1333用以放大所述检测电路131的所述第二信号S2与所述参考电路133的所述第一信号S1的相位差P。而其它元件的操作则相同于图1,故于此不再赘述。必须说明的是,图6虽以第一实施例说明,延迟放大电路也可应用于本发明的第二实施例。0066例如参照图7A所示,其显示本发明第二实施例中所述第一检测电路231和所述第二检测电路233分别包含延迟放大电路,用以分别放大所述第一相位差P1和所述第二相位。
35、差P2。本实施例中,所述延迟放大电路用以将所述第一检测电路231和所述第二检测说明书CN104124953A7/8页10电路233输出的所述第一信号S1和所述第二信号S2反馈至所述驱动电路21。所述第一检测电路231和所述第二检测电路233例如包含延迟线,通过将第一信号S1和第二信号S2反馈以重复经过延迟线来放大所述第一相位差P1和所述第二相位差P2。0067请同时参照图7B所示,其显示图7A的电容式开关2的运作示意图。当所述第一检测单元231和所述第二检测单元233均未被物体接触时(无接触),节点P3和P4的信号例如均为周期20微秒(信号宽度为10微秒);当所述第一检测单元231被物体接触时。
36、(有接触),因电容值的变化,节点P3的信号周期例如变化为204微秒(信号宽度为102微秒)而节点P4的信号周期仍维持为20微秒(信号宽度为10微秒)。因此,所述第一判断单元251同样可根据所述第一检测电路231的输出信号(节点P3)与所述第二检测电路233的输出信号(节点P4)的相位差P输出第一判断信号SI1。如前所述,当所述相位差P大于阈值时,所述第一判断单元251才判定发生接触事件。0068另一实施例中,为使得所述第一检测单元231和所述第二检测单元233每次输出的检测信号上升/下降沿的相位差更明显,所述第一检测单元231和所述第二检测单元233的延迟放大电路可分别还包含除法器2315和2。
37、335对反馈后的所述第一信号S1和所述第二信号S2进行除法运算。例如请再参照图7B所示,其显示所述除法器2315和2335的除数(DIVISOR)为4时的运作。例如当所述第一检测单元231和所述第二检测单元233均未被物体接触时(无接触),节点P3和P4上所述除法器2315和2335所输出的检测信号降/上升沿间并无相位差;当所述第一检测单元231被物体接触时(有接触),节点P3和P4上所述除法器2315和2335所输出的检测信号降/上升沿间则出现相位差P。所述第一判断单元251同样可根据所述第一检测电路231的输出信号和所述第二检测电路233的输出信号间的所述相位差P输出第一判断信号SI1。0。
38、069必须说明的是,如果图7A中所述第二检测单元233不用以检测物体接触,所述第二检测单元233的功能则与图1的所述参考电路133相同而所述第二判断单元253则可不予实施。换句话说,图7A所示的延迟放大电路同样可用于图1,用以将所述检测电路131输出的所述第一信号S1和所述第二信号S2反馈至所述驱动电路11并将所述参考电路133输出的所述第一信号S1反馈至所述驱动电路11。所述延迟放大电路同样可包含除法器对所述检测电路231被反馈后的所述第一信号S1和所述第二信号S2进行除法运算并对所述参考电路233被反馈后的所述第一信号S1进行除法运算。0070此外,本发明的电容控制开关1可设置一组参考电路。
39、以及多组检测电路以应用于多个开关。例如参照图8所示,其显示本发明第三实施例的电容式开关3的框图,其包含彼此为复制电路的多个检测电路131、131、和参考电路133;其中,每一检测电路131、131、和所述参考电路133可根据第1、3和67图实施。所述检测电路131、131、例如可经由复用器19耦接至所述判断单元15。借此,所述判断单元15可依序比较每一检测电路131、131、的所述第二信号S2与所述参考电路133的所述第一信号S1的相位差以输出判断信号(如图2A)。换句话说,本发明实施例的电容式开关可包含彼此为复制电路的至少一个检测电路和参考电路;其中,所述驱动电路11输出驱动信号SD和所述判。
40、断单元15判断每一检测电路131、131、与所述参考电路133的输出信号间的相位差的方式类似于第一实施例,故于此不再赘述。0071综上所述,已知电容检测电路具有因电路特性变化而造成检测精度不佳的问题。说明书CN104124953A108/8页11因此,本发明另提供一种电容式开关(图1、图3、图4、图6、图7A和图8),其形成两彼此为复制电路的检测电路,当利用其中一个检测电路进行接触检测时,另一个检测电路则用作为参考电路。由于两检测电路完全相同,当发生电路特性改变时也会产生相同的变化,借此消除因电路特性改变所造成的误判情形。0072虽然本发明已通过前述实例披露,但是其并非用以限定本发明,任何本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。说明书CN104124953A111/6页12图1图2A说明书附图CN104124953A122/6页13图2B图2C图3说明书附图CN104124953A133/6页14图4图5说明书附图CN104124953A144/6页15图6图7A说明书附图CN104124953A155/6页16图7B说明书附图CN104124953A166/6页17图8说明书附图CN104124953A17。
- 内容关键字: 高精度 电容 开关
废弃物焚烧装置.pdf
板框过滤器.pdf
建筑外立面绿化安装架.pdf
防反抽气动快速接头.pdf
适用于线末自动装框的上下料运输系统.pdf
地下水灌溉农业深度节水装置.pdf
耐磨板堆焊冷却平台装置.pdf
晶圆承载装置.pdf
预应力混凝土管桩模具用打磨装置.pdf
煤粉制备系统.pdf
适用不同飞机机型的垂尾维修平台.pdf
散热器侧板的管孔冲压机.pdf
风力输送撒盐系统.pdf
高效率的清废装置及专用吸头组件.pdf
化工污水处理装置.pdf
各向异性微滤膜及其制备方法和应用.pdf
稳定面可调的盾构管片拼装方位检测装置.pdf
异构双模冗余定时器、芯片以及车辆.pdf
静轴肩穿透焊搅拌头.pdf
颈动脉斑块易损性分级方法、装置、电子设备及存储介质.pdf
基于计算机视觉的自动化点云定向方法、设备及存储介质.pdf
婴童奶制品核心营养成分的膜分离重组方法及其应用.pdf
安全生产的双重预防管理方法、系统、设备及存储介质.pdf
用于滤波器的浮点数据处理系统.pdf
易调平的冲压设备工作台及冲压设备.pdf
车辆的相机位姿确定方法、装置、计算机设备和存储介质.pdf
钢厂板坯智能倒垛方法与系统.pdf
纱线捻线机.pdf
用于配电柜的操作机器人的分体式地刀结构.pdf
双核设备的数据处理方法和双核设备.pdf
氮化硼钝化增强的砷化镓基半导体器件及其制备方法.pdf
网络模型的转换方法、装置、终端及计算机可读存储介质.pdf
薄壁结构超声共振测厚频谱分析内插校正方法.pdf
发光组件、背光模块及液晶显示器.pdf
一种静态料斗秤精准配料连续计量的方法.pdf
一种导航定位GPS制导武器的抗干扰系统.pdf
静电式微扫描镜的角度检测电路.pdf
一种带拉簧和电子开关的物联网防盗护栏的制造方法.pdf
一种基于AHRS的单轴旋转角测量方法.pdf
高空横梁下表面监测测点布置用的挂篮结构及安装方法.pdf
球面面形检测中待测球面倾斜偏移高阶调整误差校正方法.pdf
角位移单频激光干涉仪非线性误差修正方法及装置.pdf
干涉量分离激光干涉测振仪非线性误差修正方法及装置.pdf
用于高压实验的微压差计量装置.pdf
三轴多维度加载力学性能测试试验台.pdf
缸盖气密性检测仪.pdf
智能机姿态矩阵计算方法及其应用于摄影测量的方法.pdf
水环境实时监测设备.pdf
推土机无法行走故障检测方法.pdf
一种阀控型超声波水表.pdf
基于实时在线监测的水轮发电机组振动状态区域监测方法.pdf