[发明专利]电容检测装置及方法

权利要求书

1.一种电容检测装置，其特征在于，包括：

至少一电容检测电路，用以于包括多个检测子时间的一检测时间内获得一感应电容的一电容值，其中该电容检测电路包括一可变储存电容，且该可变储存电容的一电容值于所述检测子时间内并不相同，于每一个检测子时间内，该电容检测电路用以进行：

步骤a，提供一放电路径将该可变储存电容降低至一第三特定电压；

步骤b，提供一充电路径将该感应电容充电至一第一特定电压；

步骤c，提供一电荷转移路径将该感应电容储存的电荷转移到该可变储存电容；以及

步骤d，重复该步骤b、c，直到一可变储存电容电压提升到一第二特定电压，并获得重复该步骤b、c的一计数值，其中该第二特定电压小于或等于该第一特定电压；

其中该电容检测电路用以根据所述检测子时间的所述计数值的一总计数值获得该感应电容的该电容值，该电容检测电路包括：

一路径选择器，用以提供该放电路径、该充电路径与该电荷转移路径的其中之一；

一电压检测器，电性连接该可变储存电容，用以检测该可变储存电容电压；该电压检测器包括：

一比较器，具有一正输入端、一负输入端与一输出端，其中该正输入端与该负输入端分别电性该第二特定电压与该可变储存电容，或者分别电性连接该可变储存电容与该第二特定电压，以及该输出端电性连接该计数器；

一路径选择信号产生器，电性连接该路径选择器，用以提供一个或多个路径选择信号给该路径选择器选择性地提供该放电路径、该充电路径与该电荷转移路径的其中之一；

一计数器，电性连接该路径选择信号产生器，用以计数该路径选择器提供该充电路径或该电荷转路径的次数，以获得该计数值，并在该可变储存电容电压提升到该第二特定电压时，输出该计数值，并重置该计数值；

一运算电路，电性连该路径选择信号产生器与该计数器，用以指示该路径选择信号产生器产生该一个或多个路径选择信号，且接收该计数器于所述检测子时间所输出的所述计数值，获得该总计数值，并根据该总计数值获得该感应电容的该电容值；

该运算电路储存有一查找表，该查找表记录有该总计数值与该感应电容的电容值之间的一对照关系，以及该运算电路根据获得的该总计数值与该查找表获得该感应电容的电容值；

一控制信号产生器，电性连接该运算电路，用以根据该运算电路的指示于每一个检测子时间内产生一个或多个控制信号，以决定该可变储存电容的该电容值；以及

该可变储存电容，电性连接该控制信号产生器，用以接收该一个或多个控制信号。

2.如权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，该路径选择器包括：

一第一开关，电性连接该可变储存电容与该感应电容，受控于该多个路径选择信号的一第一路径选择信号；

一第二开关，电性连接该第一特定电压与该感应电容，受控于该多个路径选择信号的一第二路径选择信号；以及

一第三开关，电性连接该可变储存电容与该第三特定电压，受控于该多个路径选择信号的一第三路径选择信号。

3.如权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，该可变储存电容包括：

多个电容；以及

多个开关，受控于所述控制信号；

其中所述多个电容的其中之一的两端分别电性连接所述多个开关的第一端与该第三特定电压，以及其他所述多个电容的每一者的两端分别电性连接所述多个开关其中之一的一第二端与该第三特定电压。

4.如权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，该感应电容为一手指与该电容检测电路电性连接的一导体所形成的一手指电容。

5.如权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，该第三特定电压为一接地电压，以及该第一特定压为该第二特定电压的两倍。

6.如权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，该电容检测装置为一单一晶片芯片。

7.一种电容检测方法，执行于一电容检测装置，用以于包括多个检测子时间的一检测时间内获得一感应电容的一电容值，其特征在于，包括：

于所述检测子时间的每一检测时间内：

步骤a，设定一可变储存电容的一电容值，其中该可变储存电容的该电容值于不同的多个检测子时间内彼此不同；

步骤b，提供一放电路径将该可变储存电容电压降低至一第三特定电压；

步骤c，提供一充电路径将该感应电容充电至一第一特定电压；

步骤d，提供一电荷转移路径将该感应电容储存的电荷转移到该可变储存电容；以及

步骤e，重复该步骤c、d，直到一可变储存电容电压提升到一第二特定电压，并获得重复该步骤c、d的一计数值，其中该第二特定电压小于或等于该第一特定电压；以及

获取所述检测子时间的所述计数值的一总计数值，并根据该总计数值获得该感应电容的该电容值。