[发明专利]一种电容测量方法、装置及触控设备

说明书

技术领域

本发明涉及电容测量技术领域，尤其涉及一种电容测量方法、装置及触控设备。

背景技术

随着电子技术的不断发展，越来越多的人开始使用包括触控手机、触控平板电脑在内的移动终端进行工作或娱乐活动，具有触控功能的移动电子设备已越来越多的得到人们的青睐，并已逐渐成为行业发展的潮流。在各种各样的移动触控式电子设备中，电磁触控式手写输入设备凭借其具有的可操作性强和识别灵敏度高等特点而备受人们的关注。

电磁触控式手写输入设备通常包括配套使用的输入板和电磁笔。当用户使用电磁笔在输入板上进行手写输入时，该电磁笔与输入板相接触，笔内的共振线圈将会与输入板之间产生感应电场从而定位用户的手写输入位置。同时，笔头的电容能够感应笔尖压力的大小，位于电磁笔内部的电容测量电路可以测得笔头电容的变化，从而可以得到用户实际手写输入时的力度，进而能够细腻地还原出用户的笔迹。因此，进一步提高电容的测量精度也成为了提高手写输入细腻度的关键。

现有技术中的电容测量方法通常需要测量电容充电或放电的时间。以充电式电容测量方法为例，该方法通常需要设置一门限电压，从电容充电开始时刻开始记录时钟周期的个数，当电容电压达到该门限电压时停止计数，所记录的时钟周期个数即为该电容充电至门限电压所需的时间，该时间值与电容值之间具有一定的线性关系，因此，根据记录到的时钟周期个数便可以得到电容的测量值。如图1所示，波形1和波形2分别为电容的充电电压波形和时钟信号的电压波形，从0时刻开始进行电容的充电，计数器同时开始记录时钟信号的周期个数。当电容电压达到V_max时(图1中T_max时刻)，计数器停止计数，由于时钟信号在T_stop时刻发生最后一次计数翻转，在T_max时刻时钟信号并未计满一个周期，计数器最终记录的时间为T_stop，这一时间与实际时间T_max存在时间差值。为了提高电容值的测量精度，则需要提高电容充电所需时间的测量精度，缩短T_stop与T_max之间的时间差值，这就需要缩短每一个测量的时钟周期。这样一来大大增加了时钟信号的频率，从而使得电容测量的功耗上升，最终导致产品的功耗上升。

发明内容

本发明的实施例提供一种电容测量方法、装置及触控设备，可以在不增加功耗的基础上提高电容测量的精度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供一种电容测量方法，应用于电容充电或放电过程，在所述电容充电或放电的过程中，所述电容的电压单调变化，包括：

当所述电容的电压开始发生变化时，开始记录时钟信号周期的个数。

所述电容的电压到达第一预设电平时，产生周期性的斜率电压信号，所述斜率电压信号的电压在一个周期内单调变化，且所述斜率电压信号与所述时钟信号的周期一致。

所述电容的电压到达第二预设电平时，在所述斜率电压信号上得到采样电压，同时停止记录所述时钟信号周期的个数。

根据记录到的所述时钟信号周期的个数得到第一时间，根据所述采样电压得到第二时间。

根据所述第一时间和所述第二时间得到电容测量值。

本发明实施例的另一方面，提供一种电容测量装置，包括：

计数单元，用于当所述电容的电压开始发生变化时，开始记录时钟信号周期的个数。

波形发生单元，所述电容的电压到达第一预设电平时，用于产生周期性的斜率电压信号，所述斜率电压信号的电压在一个周期内单调变化，且所述斜率电压信号与所述时钟信号的周期一致。

所述电容的电压到达第二预设电平时，所述波形发生单元在所述斜率电压信号上得到采样电压，所述计数单元同时停止记录所述时钟信号周期的个数。

处理单元，用于根据记录到的所述时钟信号周期的个数得到第一时间，根据所述采样电压得到第二时间。

根据所述第一时间和所述第二时间得到电容测量值。

本发明实施例的又一方面，提供一种触控设备，所述触控设备包括如上所述的电容测量装置。