[发明专利]电容式感测设备及感测电容的方法

权利要求书

1.一种电容式感测设备，其特征在于，包括：

电容式传感器，其适于感测接近其的导电物体；

开关组，其适于将所述电容式传感器交替地耦接第一预定电压和参考电容；

所述参考电容，其适于在感测所述导电物体时与所述电容式传感器分享电荷；

比较器，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端耦接所述参考电容，所述第二输入端耦接参考电压，所述输出端耦接电荷平衡电路和计数器；

所述电荷平衡电路，其耦接所述参考电容，并适于在感测所述导电物体时对所述参考电容进行充电或放电；

所述计数器，其适于基于所述比较器输出的第一逻辑电平或第二逻辑电平而计数并且获得计数值。

2.根据权利要求1所述的电容式感测设备，其特征在于，所述电容式传感器的第一端接地，所述参考电容的第一端接地，所述开关组包括第一开关和第二开关，其中，所述第一开关耦接在所述电容式传感器的第二端和所述第一预定电压之间，所述第二开关耦接在所述电容式传感器的第二端和所述参考电容的第二端之间。

3.根据权利要求1所述的电容式感测设备，其特征在于，所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平中的任一者为高电平或低电平。

4.根据权利要求1所述的电容式感测设备，其特征在于，所述电荷平衡电路适于对所述参考电容进行充电或放电以将所述参考电容的电压维持在所述参考电压附近。

5.根据权利要求1所述的电容式感测设备，其特征在于，所述第一预定电压为低电平而所述电荷平衡电路适于在感测所述导电物体时对所述参考电容进行充电，或者所述第一预定电压为高电平而所述电荷平衡电路适于在感测所述导电物体时对所述参考电容进行放电。

6.根据权利要求5所述的电容式感测设备，其特征在于，所述电荷平衡电路包括第一电源、第二电源、第一控制开关和第二控制开关，所述第一电源和所述第二电源分别通过所述第一控制开关和所述第二控制开关耦接所述参考电容，所述比较器的输出端耦接所述第一控制开关和所述第二控制开关以使其选择性地闭合和打开，从而通过所述第一电源和所述第二电源交替地使所述参考电容进行充电或放电。

7.根据权利要求6所述的电容式感测设备，其特征在于，所述第一预定电压为低电平时所述第一电源和所述第二电源分别耦接高电平而交替地对所述参考电容进行充电，所述第一预定电压为高电平时所述第一电源和所述第二电源均耦接低电平而交替地对所述参考电容进行放电。

8.根据权利要求6所述的电容式感测设备，其特征在于，所述第一电源和所述第二电源分别为第一电流源和第二电流源。

9.根据权利要求6所述的电容式感测设备，其特征在于，所述第一电源和所述第二电源分别为第一电压源和第二电压源。

10.根据权利要求9所述的电容式感测设备，其特征在于，所述电荷平衡电路还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电压源通过所述第一电阻耦接所述第一控制开关，所述第二电压源通过所述第二电阻耦接所述第二控制开关。

11.根据权利要求9所述的电容式感测设备，其特征在于，所述第一控制开关包括第一与门和第三开关，所述第二控制开关包括第二与门和第四开关，所述第一与门的第一输入端和所述第二与门的第一输入端均耦接所述比较器的输出端，所述第一与门的第二输入端和所述第二与门的第二输入端均耦接时钟信号，所述第三开关耦接在所述第一与门的输出端和所述参考电容的第二端之间，所述第四开关耦接在所述第二与门的输出端和所述参考电容的第二端之间。

12.根据权利要求11所述的电容式感测设备，其特征在于，所述电荷平衡电路还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端耦接所述第三开关、第二端耦接地，所述第二电容的第一端耦接所述第四开关、第二端耦接地。