[发明专利]生成指示可变电容器的电容的传感器信号的设备和方法

权利要求书

1.一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备，该设备包括：

传感器单元，其被配置成在可变电容器被预定义偏置电压偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息，其中所述预定义偏置电压是恒压；以及

补偿单元，其被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述可变电容器包括薄膜和至少一个背板，其中，所述补偿单元被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括由变化电流和薄膜与所述至少一个背板之间的距离的非线性相关引起的比没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成生成指示传感器信号的非线性信号部分的逆的近似的补偿信号。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成基于由传感器信号的二次或三次多项式的近似来生成补偿信号。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器单元包括模数转换器，其被配置成基于模拟传感器信号的模数转换来生成传感器信号，该模拟传感器信号指示由被预定义偏置电压偏置的可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成基于由传感器单元生成的传感器信号来计算已补偿传感器信号或通过基于由传感器单元生成的传感器信号从查找表中选择对应的数据来确定已补偿传感器信号。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，具有可变电容的所述可变电容器包括在两个背板之间的薄膜，其中，该薄膜以预定义偏置电压偏置，其中，所述传感器单元被连接到可变电容器的第一背板，并被配置成生成传感器信号，其指示由可变电容器的薄膜移动引起的来自可变电容器的第一背板的变化电流或到可变电容器的第一背板的变化电流，其中，所述补偿单元被连接到可变电容器的第二背板，并被配置成生成补偿信号，其指示由可变电容器的薄膜移动引起的来自可变电容器的第二背板的变化电流或到可变电容器的第二背板的变化电流。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述补偿单元包括具有被连接到运算放大器的反相输入端的电容反馈的反相运算放大器，其中，可变电容器的第二背板也被连接到运算放大器的反相输入端，并且运算放大器被配置成在运算放大器的输出端处提供补偿信号。

9.根据权利要求7所述的设备，包括偏置电压单元，其中，所述传感器单元被配置成由第一预定义偏置电压偏置第一背板，

其中，所述补偿单元被配置成由第二预定义偏置电压偏置第二背板，其中，所述偏置电压单元被配置成由第三预定义偏置电压偏置薄膜，其中，所述第一预定义偏置电压、第二预定义偏置电压和第三预定义偏置电压被选择成使得传感器信号的非线性信号部分低于在第一预定义偏置电压等于第二预定义偏置电压的情况下生成的传感器信号的非线性信号部分。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成通过将由传感器单元生成的传感器信号与补偿信号组合来获得已补偿传感器信号，使得已补偿传感器信号包括比由传感器单元生成的传感器信号更少的非线性信号部分。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成通过从由传感器单元生成的传感器信号中减去补偿信号来将由传感器单元生成的传感器信号与补偿信号组合。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，具有可变电容的可变电容器包括在两个背板之间的薄膜，其中，所述补偿单元包括偏置电压单元，其被配置成由第一预定义偏置电压偏置第一背板并由第二预定义偏置电压偏置第二背板，其中，所述传感器单元被连接到可变电容器的薄膜，并被配置成以第三预定义偏置电压偏置薄膜，并生成传感器信号，其指示由可变电容器的薄膜移动引起的来自可变电容器的薄膜的变化电流或到可变电容器的薄膜的变化电流。