[发明专利]电容传感器

权利要求书

1.一种装置，包括：

带通模数转换器(ADC)，其被配置为接收与部件的电容成比例的输入信号，并被配置为输出数字信号；

解调器，其耦合到所述带通ADC，并被配置为从所述带通ADC接收所述数字信号，并被配置为输出所述部件的所述电容的数字表示；以及

激励源，其被配置为耦合到所述部件以将激励信号输出到所述部件，所述激励信号导致生成所述输入信号，其中，所述激励源耦合到所述解调器，以使所述解调器与所述激励信号同步。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述带通ADC被配置为接收输入电流信号作为所述输入信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述带通ADC被配置为接收输入电压信号作为所述输入信号。

4.根据权利要求3所述的装置，还包括电荷感测前端，所述电荷感测前端耦合到所述带通ADC，并被配置为耦合到所述部件以基于所述部件的所述电容来生成所述输入电压信号。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述激励源包括正弦波激励源，所述正弦波激励源被配置为耦合到所述部件并且向所述部件施加正弦波以用于测量所述部件的所述电容，其中，所述解调器耦合到所述正弦波激励源，并被配置为与所述正弦波同步。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述正弦波激励源被配置为生成频率在大约20千赫兹与1000千赫兹之间的正弦波。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括耦合到所述解调器的低通滤波器(LPF)。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括换能器，其中，所述换能器耦合到所述带通ADC，并且其中，所述部件的所述电容为所述换能器的电容。

9.一种方法，包括：

向部件施加激励信号，所述激励信号导致生成与所述部件的电容成比例的输入信号；

利用带通模数转换器(ADC)将所述输入信号数字化以生成数字信号；以及

利用解调器对所述数字信号进行解调，以生成所述部件的所述电容的数字表示，其中，所述解调至少部分地基于所述激励信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，将输入信号数字化的所述步骤包括：将输入电流信号数字化。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，将输入信号数字化的所述步骤包括：将输入电压信号数字化。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：利用电荷感测前端感测所述部件以生成所述输入电压信号。

13.根据权利要求9所述的方法，还包括：将正弦波施加到所述部件以用于测量所述部件的所述电容。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述正弦波具有在大约20千赫兹与1000千赫兹之间的频率。

15.根据权利要求9所述的方法，还包括：对通过解调所述数字信号而生成的所述数字表示进行低通滤波。

16.根据权利要求9所述的方法，还包括：至少部分地基于所述部件的所述电容的所述数字表示来确定换能器的电容。

17.一种装置，包括：

控制器，所述控制器被配置为执行包括以下步骤的步骤：

向部件施加激励信号，所述激励信号导致生成与所述部件的电容成比例的输入信号；

利用带通模数转换器(ADC)将所述输入信号数字化以生成数字信号；以及

利用解调器对所述数字信号进行解调，以生成所述部件的所述电容的数字表示，其中，所述解调至少部分地基于所述激励信号。