[发明专利]组合的电感式感测和电容式感测

权利要求书

1.一种感测单元，包括：

耦合到第一节点的第一端子；

耦合到所述第一节点的第一电极；

第二端子；

耦合到所述第二端子的第二电极，其中，在第一模式下，响应于在所述第一端子处从信号发生器接收第一信号，在所述第二端子上输出第二信号至测量电路，其中，所述第二信号表示所述感测单元的电容；

耦合在所述第一端子和所述第一电极之间的谐振电路，所述谐振电路包括：

电阻器，所述电阻器串联耦合在所述第一端子和所述第一节点之间；

感应线圈；以及

第一电容器，其中，所述感应线圈和所述第一电容器并联地耦合在所述第一节点和地之间，

其中，在第二模式下，响应于在所述第一端子处从所述信号发生器接收第三信号，在所述第二端子上输出第四信号至所述测量电路，其中，所述第四信号表示所述感测单元的电感，其中所述第一电极和所述第二电极对于所述第一模式和所述第二模式是公共的，并且其中在接收所述第三信号的同时输出所述第四信号，其中，当所述第一端子处的所述第一信号的第一频率低于或高于所述谐振电路的谐振频率时，所述感测单元在所述第一模式中作为可变电容器进行操作，并且其中当所述第一端子处的所述第三信号的第二频率处于所述谐振电路的所述谐振频率以激励所述谐振电路时，所述感测单元在所述第二模式中作为可变电感器进行操作。

2.根据权利要求1所述的感测单元，其中，所述电容指示所述第一电极和所述第二电极之间的互电容。

3.根据权利要求1所述的感测单元，其中，第二电容器与所述感应线圈和所述第一电容器串联。

4.根据权利要求1所述的感测单元，其中，响应于所述第三信号，在所述感应线圈处产生磁场。

5.根据权利要求4所述的感测单元，其中，接近所述感应线圈的对象感应出与所述磁场相反的涡流，所述涡流改变由所述第四信号表示的所述电感。

6.根据权利要求1所述的感测单元，其中，所述信号发生器是脉宽调制器并且所述测量电路是电荷测量电路，其中所述第一端子耦合到所述脉宽调制器的第三端子，并且所述第二端子耦合到所述电荷测量电路的第四端子。

7.根据权利要求6所述的感测单元，其中，所述电荷测量电路被配置为在所述第一模式下使用所述第二信号测量所述感测单元的电容，以及在所述第二模式下使用所述第四信号测量所述感测单元的电感。

8.根据权利要求1所述的感测单元，其中，所述第三信号的相位相对于所述第一信号的相位被移动90度。

9.一种感测装置，包括：

耦合到第一端子的第一电极；

耦合到第二端子的第二电极，其中，在第一模式下，响应于在第一端子处接收第一信号，在第二端子上输出第二信号，所述第一信号在所述第一电极和所述第二电极之间产生电场；

耦合在所述第一端子和所述第一电极之间的谐振电路，所述谐振电路包括：

耦合到所述第一端子和第一节点的电阻器；

第一感应线圈；以及

第一电容器，其中，所述第一感应线圈和所述第一电容器并联地耦合在所述第一端子和地之间，

其中，在第二模式下，响应于在所述第一端子处接收第三信号，在接收所述第三信号的同时在所述第二端子上输出第四信号，所述第三信号在所述第一感应线圈处产生磁场，

其中当所述第一端子处的所述第一信号的第一频率低于或高于所述谐振电路的谐振频率时，所述第一电极和所述第二电极在所述第一模式中作为可变电容器进行操作，并且其中当所述第一端子处的所述第三信号的第二频率处于所述谐振电路的所述谐振频率以激励所述谐振电路时，所述第一电极、所述第二电极和所述谐振电路在所述第二模式中作为可变电感器进行操作。

10.根据权利要求9所述的感测装置，其中，所述第二信号表示所述第一电极和所述第二电极之间的电容，并且其中，所述第四信号表示所述第一感应线圈的电感。