[实用新型]一种电容检测装置

说明书

技术领域

本发明描述了一种电容检测装置，属于电子技术领域，尤其涉及一种可 以在遇水状态下检测电容值的检测装置。

背景技术

近些年来，电容触摸感应技术被广泛应用于便携电子、消费电子、笔记 本电脑等领域，触摸按键、全屏触摸、多指触控等诸多技术也在迅猛发展， 然而在提高电容触摸抗水能力上，并没有一个较好的解决方案提出。

如图1所示，在电容触摸感应装置中，通常包括一定数量的电容感应点 (110、111或112……)，每个电容感应点存在固有的寄生电容(Cp0、Cp1 或Cp2……)。例如，当手指(或其他导体，12)靠近电容感应点112时，手 指12和电容感应点112又产生新的感应电容C2。电容C2相当于并联到原来 的寄生电容Cp2之上。电容触摸感应装置的实质就是引起电容感应点电容的 变化，于是，通过检测电容C2的电容值，便可得到手指按键动作所需要的开 关量。

如图2所示，遇水13后，相邻的两个电容感应点(111和112)由于水 的存在而连接在一起，即相当于在感应点111和感应点112之间串联了一个 电阻Rw。

如图3所示为遇水后，检测电容感应点111时的电路图。A点是对电容 感应点111进行电容检测的检测点。通过检测电路对A点进行电容检测时， 如果不能识别Rw对检测结果的影响，将不能解决遇水情况下对感应点111 的电容检测。

发明内容

为了使电容式触摸装置在遇水状态下实现电容的有效测量，本发明提出 了一种新的电容检测装置。

一种电容检测装置，包括：电源、被测电容、第一开关、第二开关、逻 辑与门、积分电容、比较器、以及模数转换器，其中：

所述电源连接至第一开关，用于通过第一开关实现对被测电容周期性的 充电；

所述被测电容通过第二开关与积分电容连接；

所述比较器连接被测电容，用于比较被测电容上的电压与参考电压，输 出比较信号；

所述逻辑与门输入端连接所述比较器输出信号以及时钟信号；

所述第二开关受所述逻辑与门的输出信号控制；

所述模数转换器连接积分电容，用于将积分电容的电压转换成相应的数 字量；

所述第一开关将电源和被测电容连接起来，并受第一周期性时钟信号控 制，实现闭合与断开；

所述比较器输出信号以及第二周期性时钟时钟信号连接至所述逻辑与 门，所述逻辑与门的输出信号控制所述第二开关的断开与闭合，从而实现积 分电容与被测电容的断开与连接；

所述第二开关受比较器输出信号和第二周期性时钟信号的共同控制。

本发明的装置可以实现较高精度高速的电容检测，并且可以用来识别阻 容网络中的电容并进行检测，该特性可以解决电容式触摸屏应用中的过水问 题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说 明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优 点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实 现和获得。

以下结合附图介绍较佳实施例，对本发明提出的装置与方法加以详细说 明。应该指出的是，附图的目的只是便于对本发明具体实施例的说明，不是 一种多余的叙述或是对本发明范围的限制。

附图说明

图1为电荷触摸感应基本原理图。

图2为某电容感应点遇水后的电容触摸感应状态。

图3为遇水后检测电容感应点111时的等效电路图。

图4为本发明的电荷检测装置的电路原理图。

图5为利用图4装置进行电容检测的一组时序图。

图6为图4装置解决过水问题的电路原理图。

具体实施方式

图4为本发明的电容检测装置的电路原理图。被测电容CT通过第一开 关S1连接到电源Vdd，比较器41的一个输入端接入参考电压Vref，另一端 连接被测电容CT。比较器41的输出信号Vcom和一个时钟信号Vclk2通过 逻辑与门42后输出信号Vs2。第二开关S2将被测电容CT和积分电容CL连 接。第一开关S1受到一个时钟信号Vs1控制，第二开关S2受到信号Vs2的 控制。比较器41将随时比较被测电容CT上的电压与参考电压的大小。

如图5所示为利用上述装置进行电容检测的一组时序图。