[发明专利]积分时间和/或电容测量系统、方法及设备

权利要求书

1.一种用于测量电容的设备，其包含：

恒定电流源；

电流导引开关，其具有控制输入，其中所述电流导引开关耦合到所述恒定电流源；

电容器，其耦合到所述电流导引开关，所述电容器具有未知电容值，其中当所述电流导引开关将所述恒定电流源耦合到所述电容器时，所述电容器上的电压大体上随时间线性增加；

第一触发器，其具有耦合到具有已知精确时间周期的时钟的时钟输入，其中所述第一触发器确定所述精确时间周期的开始；

第二触发器，其具有耦合到所述时钟的时钟输入，其中所述第二触发器确定所述精确时间周期的终止；以及

与门，其具有耦合到所述第一触发器的Q输出的第一输入、耦合到所述第二触发器的非Q输出的第二输入和耦合到所述电流导引开关的控制输入的输出，其中在所述已知精确时间周期的开始处所述电容器耦合到所述恒定电流源，且在所述已知精确时间周期的终止处所述电容器从所述恒定电流源去耦；

模/数转换器(ADC)，其用于将所述电容器上的所述电压转换成其数字表示；以及

数字处理器，其用于将所述电压的所述数字表示转换成电容值。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述ADC为逐次逼近ADC。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述ADC为∑-ΔADC。

4.根据权利要求3所述的设备，其进一步包含用于对所述电容器上的所述电压进行取样且将所述取样的电压耦合到所述∑-ΔADC的电压取样电路。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述数字处理器根据所述电压的所述数字表示和所述时钟的所述已知时间周期来计算所述未知值电容器的所述电容。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述数字处理器为微控制器。

7.根据权利要求1述的设备，其进一步包含与非门，所述与非门具有耦合到所述第一触发器的所述Q输出的第一输入、耦合到所述第二触发器的Q输出的第二输入以及耦合到所述第一和第二触发器的重置输入的输出。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述恒定电流源、所述电流导引开关、所述用于控制所述电流导引开关的电路、所述ADC和所述数字处理器制造于集成电路裸片上。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述集成电路裸片封闭于集成电路封装中。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述电容器为电容触摸式传感器，且所述电容触摸式传感器的所述电容在所述电容触摸式传感器已被激活时改变。