CN101738543A - 抗干扰的电容检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种抗干扰的电容检测装置，包括电容、充/放电电路以及检测电路。充/放电电路与电容电性连接，用来对电容进行充电以及放电。检测电路也与电容电性连接，用来测量电容经过至少一次充/放电循环所需的时间。上述电容检测装置是以电容经过至少一次充/放电循环所需的时间作为比较基准，因此电磁等干扰对充电以及放电过程的影响可互相抵消，以达到抗干扰的目的。同时还公开一种抗干扰的电容检测方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电容检测装置及方法，特别是一种抗干扰的电容检测装置及方法。
现有技术
电容式触控技术是通过检测人体接触电子界面所产生的电容变化来判断使用者的操作，其应用的范围包括触控面板、触控开关、薄膜开关等。因此，对电容式触控技术而言，准确地检测电容的变化是关键技术之一。
除了人体接触电子界面所产生的电容变化外，环境中的电磁干扰也可能使触控装置的电容产生不同程度的变化。举例来说，参照图1，在没有电磁干扰的情况下，设定触控装置中的电容在充电预定时间T之后，电压会由参考低电压Vref-L上升至参考高电压Vref-H。如果电磁干扰产生电荷增加的影响，如图1的长虚线所示，触控装置中的电容经过充电预定时间T之后，电压是参考高电压Vref-H加上电磁干扰所产生的电压差ΔV。反之，如果电磁干扰产生电荷减少的影响，如图1的短虚线所示，触控装置中的电容经过充电预定时间T之后，电压则为参考高电压Vref-H减去电磁干扰所产生的电压差ΔV。
如前所述，在没有人体接触的情况下，触控装置可能因电磁场或其它因素的干扰产生电压偏移而发生误响应。如图1所示，为了避免误响应的发生，现有的解决方法是设定上限电压VUL以及下限电压VDL。当电容经充电后的电压在上限电压VUL以及下限电压VDL之间时，控制器加以忽略而不处理。然而，上述解决方案仅是设定允许干扰的范围，并无法排除干扰的影响，并且实现上述解决方案的设计较为复杂。
综上所述，如何避免环境中或电子装置本身的电磁等干扰，并且能够以简便的方法准确地检测出电容的变化，是目前极需努力的目标。
发明内容
针对上述问题，本发明目的之一为提供一种抗干扰的电容检测装置及方法，其是以测量电容经过至少一次充/放电循环所需的时间作为比较基准，因此电磁等干扰对充电以及放电过程的影响可互相抵消，以达到抗干扰的目的。
为了达到上述目的，本发明实施例的抗干扰的电容检测装置包括电容、充/放电电路以及检测电路。充/放电电路与电容电性连接，用来对电容进行充电以及放电。检测电路也与电容电性连接，用来量测电容经至少一次充/放电循环所需的时间。
为了达到上述目的，本发明另一实施例的抗干扰的电容检测方法包括：对电容进行充电和放电；以及测量该电容经至少一次充/放电循环所需的时间。
以下通过具体实施例结合附图详加说明，可更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达到的功效。
附图说明
图1为显示干扰对电容检测的影响的示意图。
图2为本发明优选实施例的抗干扰的电容检测装置的方框图。
图3a为显示本发明优选实施例中的电容在充/放电过程中的电势变化的示意图。
图3b为显示本发明另一优选实施例中的电容在充/放电过程中的电势变化的示意图。
主要组件符号说明
| 1 | 抗干扰的电容检测装置 |
| 11 | 充/放电电路 |
| 12 | 检测电路 |
| C | 电容 |
| T | 充/放电所需时间 |
| Tc | 充电所需时间 |
| Td | 放电所需时间 |
| VDL | 下限电压 |
| Vref-H | 参考高电压 |
| Vref-L | 参考低电压 |
| VUL | 上限电压 |
| ΔT | 时间差 |
| ΔV | 电压差 |
具体实施方式
参照图2，本发明的优选实施例的抗干扰的电容检测装置1包括电容C、充/放电电路11以及检测电路12。充/放电电路11与电容C电性连接，并对电容C进行充电以及放电。检测电路12也与电容C电性连接，用来测量电容C经至少一次充电以及至少一次放电所需的时间，其中，充电次数与放电次数相同。在此定义进行一次充电以及一次放电为一次充/放电循环。检测电路12将测得的时间输出，以供后续控制器等电子组件应用。
参照图3a，假设在没有电磁等干扰的情况下，在充电过程中，电容C从参考低电压Vref-L上升至参考高电压Vref-H所需的时间为Tc。在放电过程中，电容C从参考高电压Vref-H下降至参考低电压Vref-L所需的时间为Td。因此，电容C经一次充/放电循环所需的时间即为Tc+Td，如图3a中的实线所示。
在因为干扰而形成电荷增加的情况下，在充电过程中，电容C从参考低电压Vref-L上升至参考高电压Vref-H所需的时间小于Tc，为(Tc-ΔT)。在放电过程中，电容C从参考高电压Vref-H下降至参考低电压Vref-L所需的时间大于Td，为(Td+ΔT)。因此，电容C经一次充/放电循环所需的时间为(Tc-ΔT)+(Td+ΔT)，即为Tc+Td，如图3a中的长虚线所示。
同理，在因为干扰而形成电荷减少的情况下，在充电过程中，电容C从参考低电压Vref-L上升至参考高电压Vref-H所需的时间大于Tc，为(Tc+ΔT)。在放电过程中，电容C从参考高电压Vref-H下降至参考低电压Vref-L所需的时间小于Td，为(Td-ΔT)。因此，电容C经一次充/放电循环所需的时间为(Tc+ΔT)+(Td-ΔT)，也为Tc+Td，如图3a中的短虚线所示。由上述可知，电磁等干扰分别造成充电时间缩短以及放电时间增加，或是充电时间增加以及放电时间缩短，因此，当以量测电容经充/放电循环所需的时间为基准时，即可将干扰对充电以及放电过程的影响互相抵消，而使电容经充/放电循环所需的时间维持一定值。
在另一实施例中，本发明的检测电路12是以累加电容C经多次充/放电循环所需的时间作为比较基准。请参照图3b所示的实施例，其是以两次充/放电循环所需的时间T作为比较基准。依据此结构，当触碰造成电容C变化时，充/放电循环所需的时间即可因累加而放大，以利于后续控制器等电子组件的处理。
本发明还公开了一种抗干扰的电容检测方法，其步骤包括对电容进行充电以及放电；以及测量该电容经至少一次充/放电循环所需的时间。优选地，重复上述步骤以实时检测电容的变化。
综合上述，本发明的抗干扰的电容检测装置及方法，其是以测量电容经至少一次充/放电循环所需的时间作为比较基准，因此电磁等干扰对充电以及放电过程的影响可互相抵消，从而达到抗干扰的目的，并且设计简单而易于实现。
以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，而不能以此限定本发明，即，凡是依据本发明所公开示的精神所作的等效变化或修饰，仍应涵盖在本发明的范围内。
Claims (5)
1.一种抗干扰的电容检测装置，包括：
一电容；
一充/放电电路，其与所述电容电性连接，用来对所述电容进行充电和放电；以及
一检测电路，其与所述电容电性连接，用来测量所述电容经至少一次充/放电循环所需的时间。
2.如权利要求1所述的抗干扰的电容检测装置，其应用于一触控面板、一触控开关、一薄膜开关或以上的组合。
3.一种抗干扰的电容检测方法，包括：
对一电容进行充电和放电；并且
测量所述电容经至少一次充/放电循环所需的时间。
4.如权利要求3所述的抗干扰的电容检测方法，还包括：
重复充电/放电步骤以及测量步骤。
5.如权利要求3所述的抗干扰的电容检测方法，其应用于一触控面板、一触控开关、一薄膜开关或以上的组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810173665A CN101738543A (zh) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | 抗干扰的电容检测装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN200810173665A CN101738543A (zh) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | 抗干扰的电容检测装置及方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN101738543A true CN101738543A (zh) | 2010-06-16 |
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| CN200810173665A Pending CN101738543A (zh) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | 抗干扰的电容检测装置及方法 |
Country Status (1)
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2008
- 2008-11-05 CN CN200810173665A patent/CN101738543A/zh active Pending
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