[发明专利]鲁棒、低成本的电容测量系统

权利要求书

1.一种复电流测量电路，其被配置为确定以加载模式操作的保护-感测电容传感器的复感测电流，所述复电流测量电路包括：

- 周期性信号电压源（1），其被配置用于在输出端口处提供周期性电测量信号，所述输出端口电连接到所述电容传感器的至少一个保护天线电极；

- 差分跨阻抗放大器电路（DTA），包括至少一个电子放大器（30，30'；15，20，61），至少两个差分信号输入线（8，8'，9，9'）和至少一个信号输出（16，16'，21，21'；16，21，62）；

- 多路分解器电路（DMX），其包括多路分解器（7），信号输入线，多个信号输出线，和用于控制开关操作的本地振荡器（45；54），其中所述电容传感器的至少一个感测天线电极电连接到所述信号输入线，并且所述信号输出线中的每一个电连接到所述差分跨阻抗放大器电路（DTA）的所述至少两个差分信号输入线（8，8'，9，9'）中的不同的一个差分信号输入线，其中所述多路分解器电路（DMX）包括三个或四个信号输出线，

当所述多路分解器电路（DMX）包括三个信号输出线时，所述差分跨阻抗放大器电路（DTA）包括三个运算放大器（15，20，61），每个所述运算放大器具有信号输入端口，其中所述多路分解器电路（DMX）的每个信号输出线电连接到所述三个运算放大器的所述信号输入端中的不同的一个信号输入端；或者

当所述多路分解器电路（DMX）包括四个信号输出线时，所述差分跨阻抗放大器电路（DTA）包括两个差分放大器（30，30'），每个所述差分放大器具有两个信号输入端口，并且其中所述多路分解器电路（DMX）中的每个信号输出线电连接到所述两个差分放大器的所述信号输入端口中的不同的一个信号输入端口；和

- 对于每个差分信号输入线（8，8'，9，9'），

- 电容器（10，11；10，11，60）电连接在所述周期性信号电压源（1）的所述输出端口和所述差分信号输入线（8，8'，9，9'）之间，其中所述电容器(10,11；10，11，60)在所述电测量信号的工作频率下的阻抗低于接近零欧姆的预定值，或者

- 将电流连接提供给所述多路分解器电路（DMX）的所述信号输出线（8，8'，9，9'）中的不同的一个，其中在所述差分跨阻抗放大器电路（DTA）的所述至少一个差分信号输出（16，21；16，21，62）处提供的输出信号用于确定复感测电流。

2.根据权利要求1所述的复电流测量电路，其中所述电测量信号被形成为具有处于10kHz至100MHz范围内的基频的正弦电压信号。

3.根据权利要求1所述的复电流测量电路，其中所述差分跨阻抗放大器电路（DTA）包括两个或更多个运算放大器（15，20，21）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的复电流测量电路，其中所述电测量信号的工作频率或基频等于在预设容差裕度内的所述多路分解器电路（DXM）的开关操作频率。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的复电流测量电路，其中所述电测量信号的工作频率或基频与所述多路分解器电路（DMX）的开关操作频率相差预设量，所述预设量不等于零。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的复电流测量电路，其中所述差分跨阻抗放大器电路（DTA）包括至少一个电流传输器模拟电子设备。

7.根据权利要求6所述的复电流测量电路，其中所述至少一个电流传输器模拟电子设备由分立的元件构建成。