CN103513113B - 一种信息获取方法、设备及电容 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信息获取设备,用于较为准确地获得距离。所述设备包括:检测装置,用于对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中包括的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;获取装置,用于根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。本发明还公开了一种信息获取方法及一种电容。
Description
技术领域
本发明涉及电子领域,特别涉及一种信息获取方法、设备及电容。
背景技术
现有技术中,在测量手与另一导体(例如铜片)之间的距离时,可以通过测量它们之间的电容值来实现。
但在测量它们之间的电容值时,测量结果往往不稳定。例如,手与铜片之间的距离为8cm,此时测得的电容值为30pf,在手与铜片之间的距离没发生变化时继续测量,第二次测得的电容值可能会变成50pf,如果再次进行测量可能还会得到不同的结果。这样就很难根据测得的电容值得到手与铜片之间的确切距离。
发明内容
本发明实施例提供一种信息获取方法、设备及电容,用于解决现有技术中无法准确获得距离的技术问题,实现了较为准确地获得距离的技术效果。
一种信息获取设备,包括:
检测装置,用于对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中包括的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;
获取装置,用于根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。
较佳的,所述物质层为半导体层。
较佳的,所述半导体为水、油脂或硅。
较佳的,所述第一导体为铜片、银片、金片或铝片。
较佳的,所述检测装置与所述第一导体的外侧相连。
较佳的,所述获取装置具体用于:根据所述第一电容值及第一公式获得所述第一电容层的距离;所述第一公式为:εS/4πkd;其中,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。
一种电容,所述电容中包括的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层。
较佳的,所述物质层为半导体层。
较佳的,所述半导体为水、油脂或硅。
较佳的,所述第一导体为铜片、银片、金片或铝片。
一种信息获取方法,包括以下步骤:
对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;
根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。
较佳的,所述物质层为半导体层。
较佳的,所述半导体为水、油脂或硅。
较佳的,所述第一导体为铜片、银片、金片或铝片。
较佳的,根据所述电容值获得所述第一电容层的距离的步骤为:根据所述电容值及第一公式获得所述第一电容层的距离;所述第一公式为:εS/4πkd;其中,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。
本发明实施例中的信息获取设备包括检测装置,用于对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中包括的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;获取装置,用于根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。通过在第一导体内侧设置一层物质层,可以使获得的第一电容值更为准确,从而使根据所述第一电容值获得的所述第一电容层的距离更为准确,提高了测量准确度。
附图说明
图1为本发明实施例中信息获取设备的主要结构图;
图2为本发明实施例中信息获取方法的主要流程图;
图3为本发明实施例中电容的示意图。
具体实施方式
本发明实施例中的信息获取设备包括检测装置,用于对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中包括的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;获取装置,用于根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。通过在第一导体内侧设置一层物质层,可以使获得的第一电容值更为准确,从而使根据所述第一电容值获得的所述第一电容层的距离更为准确,提高了测量准确度。
参见图1,为本发明实施例中的信息获取设备,所述设备可以包括检测装置101和获取装置102。
检测装置101可以用于对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中包括的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层。
本发明实施例中所述第一电容层可以是一电容,其中所述第一电容层可以包括所述第一导体,所述第一导体为所述第一电容层中的固定结构。例如所述第一导体可以是铜片、银片、金片、铝片等导体。
检测装置101可以与所述第一导体的外侧相连。
所述第一电容层还可以包括第二导体,所述第二导体可以是所述第一电容层中的不固定结构,例如所述第二导体可以是人体(例如人的一只手),或者可以是电容笔,或者可以是其它导体。例如,所述第一电容层在第一时刻可以是由所述第一导体和人的一只手组成,所述第一电容层在第二时刻可以是由所述第一导体和一支电容笔组成,即所述电容层中的第二导体不固定,可随时更换。
所述第二导体不同时所述第一电容层的电容值自然不同,本发明实施例以所述第二导体为人的一只手为例进行说明,即所述第二导体不变。如果所述第一导体与所述第二导体的距离不同则所述第一电容层的电容值也不同。
为提高检测准确度,检测装置101可以采取多次测量的方式对所述第一电容层的电容值进行测量。现有技术中,即使所述第二导体与所述第一导体之间的距离不变,测量多次也可能每次的测量结果都不同,例如第一次测量得到的电容值为第一值,第二次测量得到的电容值为第二值,且所述第一值与所述第二值可能相差较大,进而也无法获得较为准确的所述第一导体与所述第二导体之间的距离,测量准确度较低。
本发明实施例中,为解决现有技术中的该问题,在所述第一导体的内侧可以设置一层物质层,所述第一导体的内侧可以是指所述第一导体与所述第二导体相对的一侧,所述第一导体的外侧可以是指所述第一导体不与所述第二导体相对的一侧,即远离所述第二导体的一侧。
本发明实施例中,所述物质层可以是半导体层,例如所述半导体层的材料可以是水、油脂、硅或其他半导体材料,所述半导体层的厚度跟所述半导体层的材料有关,例如如果所述半导体材料为水,则所述半导体层的厚度可以是毫米级,如果所述半导体材料为其他材料,则所述半导体层的厚度可以相应改变。所述半导体层的厚度可以以使测量结果尽量准确为基准进行调整。
在所述第一导体内侧设置所述物质层后,测量准确度可得到较大幅度的提高,当所述第一导体与所述第二导体的位置不变,对所述第一电容层的电容值测量多次时,可能每次测量的结果均相同,或者相差不大,可以根据测量结果获得所述第一导体及所述第二导体之间的距离,即所述第一电容层的距离,结果较为准确。
获取装置102可以用于根据所述电容值获得所述第一电容层的距离。
在检测装置101通过检测获得所述第一电容层的第一电容值后,获取装置102可以根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离,即获得所述第一导体与所述第二导体之间的距离。
本发明实施例中,获得所述第一电容层的距离指的是获得组成所述第一电容层的两个介电物体之间的距离,该两个介电物体可以是指所述第一导体和所述第二导体。
其中,获取装置102可以根据所述第一电容值及第一公式获得所述第一电容层的距离。所述第一公式可以如下:
C=εS/4πkd (1)
其中,C为所述第一电容层的所述第一电容值,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。本发明实施例中在获取所述第一电容值后,所述第一公式中的C和S均为已知数,则可以求出所述第一公式中的d。
或者获取装置102也可以采用其他方式来根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。
本发明实施例中,为提高检测准确度,检测装置101可以采取多次测量的方式对所述第一电容层的电容值进行测量。当所述第一导体与所述第二导体的位置不变,对所述第一电容层的电容值可以测量多次。
如果获得了多个所述第一电容值,则可以根据每个所述第一电容值得到一个所述第一电容层的距离值,再对得到的所有距离值求平均值,可以得到所述第一电容层的距离值;或者如果获得了多个所述第一电容值,也可以先对获得的所有第一电容值求平均值,获得第一平均电容值,再根据获得的所述第一平均电容值计算所述第一电容层的距离值。或者如果获得了多个所述第一电容值,也可以不采用求平均值的方法来获得所述第一电容层的距离值,例如可以采用加权算法,或者还可以采用其他算法来进行计算。
参见图2,本发明实施例中信息获取方法的主要流程如下:
步骤201:对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层。
本发明实施例中所述第一电容层可以是一电容,其中所述第一电容层可以包括所述第一导体,所述第一导体为所述第一电容层中的固定结构。例如所述第一导体可以是铜片、银片、金片、铝片等导体。
所述第一电容层还可以包括第二导体,所述第二导体可以是所述第一电容层中的不固定结构,例如所述第二导体可以是人体(例如人的一只手),或者可以是电容笔,或者可以是其它导体。例如,所述第一电容层在第一时刻可以是由所述第一导体和人的一只手组成,所述第一电容层在第二时刻可以是由所述第一导体和一支电容笔组成,即所述电容层中的第二导体不固定,可随时更换。
所述第二导体不同时所述第一电容层的电容值自然不同,本发明实施例以所述第二导体为人的一只手为例进行说明,即所述第二导体不变。如果所述第一导体与所述第二导体的距离不同则所述第一电容层的电容值也不同。
为提高检测准确度,可以采取多次测量的方式对所述第一电容层的电容值进行测量。现有技术中,即使所述第二导体与所述第一导体之间的距离不变,测量多次也可能每次的测量结果都不同,例如第一次测量得到的电容值为第一值,第二次测量得到的电容值为第二值,且所述第一值与所述第二值可能相差较大,进而也无法获得较为准确的所述第一导体与所述第二导体之间的距离,测量准确度较低。
本发明实施例中,为解决现有技术中的该问题,在所述第一导体的内侧可以设置一层物质层,所述第一导体的内侧可以是指所述第一导体与所述第二导体相对的一侧,所述第一导体的外侧可以是指所述第一导体不与所述第二导体相对的一侧,即远离所述第二导体的一侧。
本发明实施例中,所述物质层可以是半导体层,例如所述半导体层的材料可以是水、油脂、硅或其他半导体材料,所述半导体层的厚度跟所述半导体层的材料有关,例如如果所述半导体材料为水,则所述半导体层的厚度可以是毫米级,如果所述半导体材料为其他材料,则所述半导体层的厚度可以相应改变。所述半导体层的厚度可以以使测量结果尽量准确为基准进行调整。
在所述第一导体内侧设置所述物质层后,测量准确度可得到较大幅度的提高,当所述第一导体与所述第二导体的位置不变,对所述第一电容层的电容值测量多次时,可能每次测量的结果均相同,或者相差不大,可以根据测量结果获得所述第一导体及所述第二导体之间的距离,即所述第一电容层的距离,结果较为准确。
步骤202:根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。
在通过检测获得所述第一电容层的第一电容值后,可以根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离,即获得所述第一导体与所述第二导体之间的距离。
其中,可以根据所述第一电容值及第一公式获得所述第一电容层的距离。所述第一公式可以如下:
C=εS/4πkd (1)
其中,C为所述第一电容层的所述第一电容值,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。本发明实施例中在获取所述第一电容值后,所述第一公式中的C和S均为已知数,则可以求出所述第一公式中的d。
或者也可以采用其他方式来根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。
本发明实施例中,为提高检测准确度,可以采取多次测量的方式对所述第一电容层的电容值进行测量。当所述第一导体与所述第二导体的位置不变,对所述第一电容层的电容值可以测量多次。
如果获得了多个所述第一电容值,则可以根据每个所述第一电容值得到一个所述第一电容层的距离值,再对得到的所有距离值求平均值,可以得到所述第一电容层的距离值;或者如果获得了多个所述第一电容值,也可以先对获得的所有第一电容值求平均值,获得第一平均电容值,再根据获得的所述第一平均电容值计算所述第一电容层的距离值。或者如果获得了多个所述第一电容值,也可以不采用求平均值的方法来获得所述第一电容层的距离值,例如可以采用加权算法,或者还可以采用其他算法来进行计算。
参见图3,本发明还提供一种电容,即所述的第一电容层。所述电容可以包括第一导体301和第二导体302。
所述第一导体301为所述第一电容层中的固定结构。例如第一导体301可以是铜片、银片、金片、铝片等导体。
所述电容还可以包括第二导体302,第二导体302可以是所述电容中的不固定结构。例如第二导体302可以是人体(例如人的一只手),或者可以是电容笔,或者可以是其它导体。例如,所述电容在第一时刻可以是由第一导体301和人的一只手组成,所述电容在第二时刻可以是由第一导体301和一支电容笔组成,即所述电容中的第二导体302不固定,可随时更换。
第二导体302不同时所述电容的电容值自然不同,本发明实施例以第二导体302是人的一只手为例进行说明,即第二导体302不变。如果第一导体301与第二导体302的距离不同,则所述电容的电容值也不同。
本发明实施例中,第一导体301的内侧可以设置有用于提高电容测量准确度的物质层。
本发明实施例中,所述物质层可以是半导体层,所述半导体材料可以是水、油脂、硅,或者也可以是其他半导体材料。
所述半导体层的厚度跟所述半导体层的材料有关,例如如果所述半导体材料为水,则所述半导体层的厚度可以是毫米级,如果所述半导体材料为其他材料,则所述半导体层的厚度可以相应改变。所述半导体层的厚度可以以使测量结果尽量准确为基准进行调整。
在第一导体301内侧设置所述物质层后,测量准确度可得到较大幅度的提高,当第一导体301与第二导体302的位置不变,对所述电容的电容值测量多次时,可能每次测量的结果均相同,或者相差不大,可以根据测量结果获得第一导体301及第二导体302之间的距离,即所述电容两极之间的距离,结果较为准确。
以下通过几个具体的实施例来介绍本发明中的信息获取方法及设备。
实施例一:
第一导体301为铜片,第二导体302为人的一只手。
本实施例中第一导体301的内侧,即第一导体301与第二导体302相对的一侧设置有一层物质层,所述物质层为水。
检测装置101与第一导体301不与第二导体302相对的一侧相连,所述第一导体301和第二导体302组成第一电容层。
如果第一导体301与第二导体302的距离不同,则所述第一电容层的电容值也不同。本实施例中因为要获得的就是第一导体301与第二导体302之间的距离,即所述第一电容层的距离,因此第一导体301与第二导体302之间的距离保持不变。
为提高检测准确度,本实施例中检测装置101可以采取多次测量的方式对所述第一电容层的电容值进行测量,本实施例中采用三次测量。
第一次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值A。
第二次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值B。
第三次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值C。
其中,电容值A与电容值B相等,且与电容值C相差很小。
获取装置102对获得的电容值A、电容值B和电容值C进行计算,获得其平均值,即获取装置102根据所述电容值A、所述电容值B和所述电容值C获得平均电容值。计算公式可以是:
平均电容值=(电容值A+电容值B+电容值C)/3 (2)
本实施例中获取装置102可以根据所述第一电容值及所述第一公式获得所述第一电容层的距离。所述第一公式为:C=εS/4πkd。
其中,C为第一电容层的所述第一电容值,即所述平均电容值,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。本实施例中在获取所述第一电容值后,所述第一公式中的C和S均为已知数,则可以求出所述第一公式中的d。
实施例二:
第一导体301为铜片,第二导体302为一支电容笔。
本实施例中第一导体301的内侧,即第一导体301与第二导体302相对的一侧设置有一层物质层,所述物质层为硅。
检测装置101与第一导体301不与第二导体302相对的一侧相连,所述第一导体301和第二导体302组成第一电容层。
如果第一导体301与第二导体302的距离不同,则所述第一电容层的电容值也不同。本实施例中因为要获得的就是第一导体301与第二导体302之间的距离,即所述第一电容层的距离,因此第一导体301与第二导体302之间的距离保持不变。
为提高检测准确度,本实施例中检测装置101可以采取多次测量的方式对所述第一电容层的电容值进行测量,本实施例中采用三次测量。
第一次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值A。
第二次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值B。
第三次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值C。
其中,电容值A与电容值B相等,且与电容值C相差很小。
获取装置102对获得的电容值A、电容值B和电容值C进行计算,获得其平均值,即获取装置102根据所述电容值A、所述电容值B和所述电容值C获得平均电容值。计算公式可以是:
平均电容值=(电容值A+电容值B+电容值C)/3 (2)
本实施例中获取装置102可以根据所述第一电容值及所述第一公式获得所述第一电容层的距离。所述第一公式为:C=εS/4πkd。
其中,C为第一电容层的所述第一电容值,即所述平均电容值,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。本实施例中在获取所述第一电容值后,所述第一公式中的C和S均为已知数,则可以求出所述第一公式中的d。
实施例三:
第一导体301为铜片,第二导体302为人的一只手。
本实施例中第一导体301的内侧,即第一导体301与第二导体302相对的一侧设置有一层物质层,所述物质层为油脂,该油脂层可以是涂覆在第一导体301侧壁后再封装在第一导体301上。
检测装置101与第一导体301不与第二导体302相对的一侧相连,所述第一导体301和第二导体302组成第一电容层。
如果第一导体301与第二导体302的距离不同,则所述第一电容层的电容值也不同。本实施例中因为要获得的就是第一导体301与第二导体302之间的距离,即所述第一电容层的距离,因此第一导体301与第二导体302之间的距离保持不变。
为提高检测准确度,本实施例中检测装置101可以采取多次测量的方式对所述第一电容层的电容值进行测量,本实施例中采用三次测量。
第一次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值A。
本实施例中获取装置102可以根据所述第一电容值及所述第一公式获得所述第一电容层的第一距离。所述第一公式为:C=εS/4πkd。
其中,C为第一电容层的所述第一电容值,即所述电容值A,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。本实施例中在获取所述第一电容值后,所述第一公式中的C和S均为已知数,则可以求出所述第一公式中的d。
第二次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值B。
本实施例中获取装置102可以根据所述第一电容值及所述第一公式获得所述第一电容层的第二距离。所述第一公式为:C=εS/4πkd。
其中,C为第一电容层的所述第一电容值,即所述电容值B,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。本实施例中在获取所述第一电容值后,所述第一公式中的C和S均为已知数,则可以求出所述第一公式中的d。
第三次检测:
检测装置101对第一电容层的电容值进行检测,获得电容值C。
本实施例中获取装置102可以根据所述第一电容值及所述第一公式获得所述第一电容层的第三距离。所述第一公式为:C=εS/4πkd。
其中,C为第一电容层的所述第一电容值,即所述电容值C,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。本实施例中在获取所述第一电容值后,所述第一公式中的C和S均为已知数,则可以求出所述第一公式中的d。
其中,电容值A与电容值B相等,且与电容值C相差很小,则求得的所述第一距离与所述第二距离相等,且与所述第三距离相差很小。
获取装置102对获得的所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离进行计算,获得其平均值,即获取装置102根据所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离获得所述第一电容层的平均距离值。计算公式可以是:
平均距离值=(第一距离+第二距离+第三距离)/3 (2)
如此求得的所述第一电容层的距离值较为准确。
本发明实施例中的信息获取设备包括检测装置101,用于对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中包括的第一导体301的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;获取装置102,用于根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。通过在第一导体301内侧设置一层物质层,可以使获得的第一电容值更为准确,从而使根据所述第一电容值获得的所述第一电容层的距离更为准确,提高了测量准确度。
本发明实施例中可以采用多次测量所述第一电容层的电容值的方式,可以将测量得到的多个电容值求平均值,获得电容平均值,之后再根据获得的电容平均值获得所述第一电容层的距离,或者也可以根据每个电容值获得一距离值,再将获得的所有距离值求平均值,以得到最终距离值。采用多次测量的方式可以使测量结果更为准确。且因为本发明实施例中因为在第一导体301内侧设置了半导体层,每次测量电容值时测量结果都会相差不大,因此如果采用测量多次求平均值的方式会使结果更接近真实值。
或者,也可以不采用求平均值的方式,例如也可以采用加权算法,或者也可以采用其他算法,只要该算法能够获得更为准确的结果,则该算法就在本发明的保护范围之内。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种信息获取设备,其特征在于,包括:
检测装置,用于对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中包括的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;所述物质层为半导体层;
获取装置,用于根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述半导体为水、油脂或硅。
3.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一导体为铜片、银片、金片或铝片。
4.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述检测装置与所述第一导体的外侧相连。
5.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述获取装置具体用于:根据所述第一电容值及第一公式获得所述第一电容层的距离;所述第一公式为:εS/4πkd;其中,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。
6.一种电容,其特征在于,所述电容中包括的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;所述物质层为半导体层。
7.如权利要求6所述的电容,其特征在于,所述半导体为水、油脂或硅。
8.如权利要求6所述的电容,其特征在于,所述第一导体为铜片、银片、金片或铝片。
9.一种信息获取方法,其特征在于,包括以下步骤:
对第一电容层的电容值进行检测,获得第一电容值,其中,所述第一电容层中的第一导体的内侧设置有用于提高电容测量准确度的物质层;所述物质层为半导体层;
根据所述第一电容值获得所述第一电容层的距离。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述半导体为水、油脂或硅。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一导体为铜片、银片、金片或铝片。
12.如权利要求9所述的方法,其特征在于,根据所述电容值获得所述第一电容层的距离的步骤为:根据所述电容值及第一公式获得所述第一电容层的距离;所述第一公式为:εS/4πkd;其中,ε为介电常数,S为所述第一电容层的横截面面积,k为静电力常量,d为所述第一电容层的距离。
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CN201210222504.9A CN103513113B (zh) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 一种信息获取方法、设备及电容 |
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