CN111949120A - 电感传感器应用中的干扰检测和减轻以及基于实时噪声检测的动态自适应 - Google Patents

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Abstract

系统可包括电阻‑电感‑电容传感器；驱动器，其被配置成以驱动频率驱动电阻‑电感‑电容传感器；测量电路，其通信地耦合到电阻‑电感‑电容传感器，并且被配置成测量与电阻‑电感‑电容传感器相关联的相位信息和幅度；以及噪声检测电路，其通信地耦合到测量电路，并且被配置成基于相位信息和幅度信息中的至少一个来确定系统中外部干扰的存在。

Description

电感传感器应用中的干扰检测和减轻以及基于实时噪声检测 的动态自适应
相关申请
本公开要求2019年5月16日提交的美国临时专利申请序列号62/848,718和2019年5月24日提交的美国临时专利申请序列号62/852,718的优先权，这两个申请的全部内容均以引用方式并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及具有用户界面的电子设备(例如，移动设备、游戏控制器、用于车辆、机械和/或器具的仪表板等)，并且更具体地涉及在用于移动设备中的机械按钮替换的系统中和/或其他合适应用中的电阻-电感-电容传感器的谐振相位感测。
背景技术
许多传统的移动设备(例如，移动电话、个人数字助理、视频游戏控制器等)包括机械按钮，以允许在移动设备的用户与移动设备本身之间进行交互。然而，此类机械按钮容易老化、磨损和撕裂，这可能会缩短移动设备的使用寿命和/或如果发生故障可能需要大量修理。而且，机械按钮的存在可能使制造防水的移动设备变得困难。因此，移动设备制造商越来越多地希望为移动设备配备虚拟按钮，该虚拟按钮用作人机界面，以允许在移动设备的用户与移动设备本身之间进行交互。类似地，移动设备制造商越来越希望为移动设备配备其他虚拟界面区域(例如，虚拟滑块、除触摸屏之外的移动设备主体的界面区域等)。理想地，为了获得最佳的用户体验，此类虚拟界面区域应让用户视觉上和感觉上就像是存在机械按钮或其他机械界面而不是虚拟按钮或虚拟界面区域。
当前，线性谐振致动器(LRA)和其他振动致动器(例如，旋转致动器、振动马达等)越来越多地用于移动设备中，以响应于用户与此类设备的人机界面的交互而生成振动反馈。通常，传感器(传统上是力或压力传感器)检测用户与设备的交互(例如，手指在设备的虚拟按钮上的按压)，并且响应于此，线性谐振致动器可振动以向用户提供反馈。例如，线性谐振致动器可响应于用户与人机界面的交互而振动，以向用户模仿机械按钮点击的感觉。
然而，工业上需要传感器来检测用户与人机界面的交互，其中此类传感器提供可接受水平的传感器灵敏度、功耗和尺寸。
发明内容
根据本公开的教导，可减少或消除与感测移动设备中的人机界面交互相关联的缺点和问题。
根据本公开的实施例，系统可包括电阻-电感-电容传感器；驱动器，其被配置成以驱动频率驱动电阻-电感-电容传感器；测量电路，其通信地耦合到电阻-电感-电容传感器，并且被配置成测量与电阻-电感-电容传感器相关联的相位信息和幅度；以及噪声检测电路，其通信地耦合到测量电路，并且被配置成基于相位信息和幅度信息中的至少一个来确定系统中外部干扰的存在。
根据本公开的这些和其他实施例，方法可包括测量与驱动器以驱动频率驱动的电阻-电感-电容传感器相关联的相位信息和幅度信息；以及基于相位信息和幅度信息中的至少一个来确定在包括电阻-电感-电容传感器的系统中外部干扰的存在。
根据本文包括的附图、描述和权利要求，本公开的技术优点对于本领域的普通技术人员而言可能很明显。实施例的目的和优点将至少通过权利要求中特别指出的要素、特征和组合来实现和达到。
应当理解，前面的一般描述和下面的具体实施方式是示例和解释性的，并且不限制本公开中提出的权利要求。
附图说明
通过参考以下结合附图的描述，可获得对本实施例及其优点的更完整的理解，其中相同的附图标记指示相同的特征，并且在附图中：
图1示出了根据本公开的实施例的示例移动设备的所选部件的框图；
图2示出了根据本公开的实施例的与电感线圈分开一定距离的机械构件；
图3示出了根据本公开的实施例的可在电感感测系统中使用的机械构件和电感线圈的模型的所选部件；
图4示出了根据本公开的实施例的示例电阻-电感-电容传感器的所选部件；
图5A至图5C中的每个示出了根据本公开的实施例的示例谐振相位感测系统的所选部件的图；
图6示出了根据本公开的实施例的可存在于谐振相位感测系统内以便检测外部干扰的示例波形的曲线图；
图7示出了根据本公开的实施例的可在谐振相位感测系统内测量以便检测外部干扰的示例波形的曲线图；
图8示出了根据本公开的实施例的幅度和相位相对于驱动电阻-电感-电容电路的电流信号的频率的示例预期曲线以及幅度和相位相对于幅度的示例测量特性的曲线图；以及
图9示出了根据本公开的实施例的在没有干扰噪声且与电阻-电感-电容传感器的机械构件没有相互作用的情况下，由用于电阻-电感-电容传感器的相干入射/正交检测器测量的测量正交分量Q相对于测量入射分量I之间的示例关系的曲线图。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的实施例的示例移动设备102的所选部件的框图。如图1所示，移动设备102可包括外壳101、控制器103、存储器104、机械构件105、麦克风106、线性谐振致动器107、无线电发射器/接收器108、扬声器110和谐振相位感测系统112。
外壳101可包括任何合适的外罩、壳体或用于容纳移动设备102的各种部件的其他外壳。外壳101可由塑料、金属和/或任何其他合适的材料构造。另外，外壳101可被适配成(例如，将大小和形状设定成)使得移动设备102容易地在移动设备102的用户的人身上携带。因此，移动设备102可包括但不限于智能电话、平板计算设备、手持计算设备、个人数字助理、笔记本计算机、视频游戏控制器或任何其他可容易地在移动设备102的用户的人身上携带的设备。
控制器103可被容纳在外壳101内，并且可包括被配置成解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何系统、设备或装置，并且可包括但不限于微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或被配置成解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其他数字或模拟电路系统。在一些实施例中，控制器103可解释和/或执行程序指令和/或处理存储在存储器104和/或控制器103可访问的其他计算机可读介质中的数据。
存储器104可容纳在外壳101内，可通信地耦合到控制器103，并且可包括被配置成在一段时间内保留程序指令和/或数据的任何系统、设备或装置(例如，计算机可读介质)。存储器104可包括随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、国际个人计算机存储卡协会(PCMCIA)卡、闪速存储器、磁存储装置、光磁存储装置或在关闭移动设备102的电源之后保留数据的易失性或非易失性存储器的任何合适的选择和/或阵列。
麦克风106可至少部分地容纳在外壳101内，可通信地耦合到控制器103，并且可包括被配置成将入射在麦克风106处的声音转换成可由控制器103处理的电信号的任何系统、设备或装置，其中使用具有基于在隔膜或膜处接收的声振动而变化的电容的隔膜或膜来将此声音转换为电信号。麦克风106可包括静电麦克风、电容式麦克风、驻极体麦克风、微机电系统(MEMs)麦克风或任何其他合适的电容性麦克风。
无线电发射器/接收器108可容纳在外壳101内，可通信地耦合到控制器103，并且可包括任何系统、设备和装置，其被配置成借助于天线来生成和发射射频信号，以及接收射频信号并将由此类接收到的信号携带的信息转换成控制器103可使用的形式。无线电发射器/接收器108可被配置成发射和/或接收各种类型的射频信号，包括但不限于蜂窝通信(例如2G、3G、4G、LTE等)、短距离无线通讯(例如蓝牙)、商业无线电信号、电视信号、卫星无线电信号(例如GPS)、无线保真等。
扬声器110可至少部分地容纳在外壳101内或可在外壳101外部，可通信地耦合到控制器103，并且可包括被配置成响应于电音频信号输入而产生声音的任何系统、设备或装置。在一些实施例中，扬声器可包括动态扬声器，该动态扬声器采用经由柔性悬架机械耦合到刚性框架的轻质隔膜，该柔性悬架约束音圈轴向移动通过圆柱形磁隙。当将电信号施加到音圈时，音圈中的电流产生磁场，从而使其成为可变电磁体。音圈和驱动器的磁性系统相互作用，生成机械力，使得音圈(进而是附接的圆锥体)来回移动，从而在来自放大器的施加的电信号的控制下再现声音。
机械构件105可容纳在外壳101内或之上，并且可包括任何合适的系统、设备或装置，其被配置成使得机械构件105的全部或一部分响应于施加在机械构件105上或机械构件105附近的力、压力或触摸而移位到适当的位置。在一些实施例中，机械构件105可被设计成呈现为外壳101的外部上的机械按钮。
线性谐振致动器107可容纳在外壳101内，并且可包括用于产生跨单个轴线的振荡机械力的任何合适的系统、设备或装置。例如，在一些实施例中，线性谐振致动器107可依靠交流电压来驱动压靠在连接到弹簧的移动质量上的音圈。当音圈以弹簧的谐振频率被驱动时，线性谐振致动器107可以可感知的力振动。因此，线性谐振致动器107在特定频率范围内的触觉应用中可为有用的。尽管出于清楚和说明的目的，关于线性谐振致动器107的使用来描述本公开，但是应当理解，代替线性谐振致动器107或除了线性谐振致动器107之外，可使用任何其他一种或多种类型的振动致动器(例如，偏心旋转质量致动器)。另外，还应理解，代替线性谐振致动器107或除线性谐振致动器107之外，可使用布置成跨多个轴线产生振荡机械力的致动器。如本公开的其他地方所述，基于从谐振相位感测系统112接收的信号，线性谐振致动器107可将触觉反馈呈现给移动设备102的用户，以用于机械按钮替换和电容传感器反馈中的至少一个。
机械构件105和线性谐振致动器107可一起形成人-界面设备，诸如虚拟界面(例如，虚拟按钮)，其对于移动设备102的用户而言具有机械按钮或移动设备102的其他机械界面的外观和感觉。
谐振相位感测系统112可容纳在外壳101内，可通信地耦合到机械构件105和线性谐振致动器107，并且可包括被配置成检测机械构件105的位移的任何系统、设备或装置，该机械构件105的位移指示与移动设备102的人机界面的物理交互(例如，通过移动设备102的用户)(例如，人的手指向移动设备102的虚拟界面施加的力)。如以下更详细描述的，谐振相位感测系统112可通过对电阻-电感-电容传感器执行谐振相位感测来检测机械构件105的位移，电阻-电感-电容传感器的阻抗(例如，电感、电容和/或电阻)响应于机械构件105的位移而变化。因此，机械构件105可包括任何合适的系统、设备或装置，其全部或一部分可位移，并且此种位移可导致集成到谐振相位感测系统112的电阻-电感-电容传感器的阻抗发生变化。谐振相位感测系统112还可响应于与人机界面(其与机械构件105相关联)相关联的物理交互生成用于驱动线性谐振致动器107的电子信号。根据本公开的实施例的示例谐振相位感测系统112的细节在下文更详细地描绘。
尽管在图1中将特定示例部件描绘为集成到移动设备102(例如，控制器103、存储器104、机械构件105、麦克风106、无线电发射器/接收器108、(一个或多个)扬声器110、线性谐振致动器107等)，但是根据本公开的移动设备102可包括一个或多个以上未具体列举的部件。例如，尽管图1描绘了某些用户界面部件，但是移动设备102可包括除了图1中所描绘的那些之外的一个或多个其他用户界面部件，包括但不限于小键盘、触摸屏和显示器，因此允许用户与移动设备102及其相关联的部件进行交互和/或以其他方式操纵移动设备102及其相关联的部件。另外，尽管为了清楚和说明的目的，图1仅描绘了包括机械构件105和线性谐振致动器107的单个虚拟按钮，但是在一些实施例中，移动设备102可具有多个虚拟界面，每个虚拟界面包括相应的机械构件105和线性谐振致动器107。
尽管如上所述，谐振相位感测系统112可通过对电阻-电感-电容传感器执行谐振相位感测来检测机械构件105的位移，电阻-电感-电容传感器的阻抗(例如，电感、电容和/或电阻)响应于机械构件105的位移而变化，但是在一些实施例中，谐振相位感测系统112可主要通过使用谐振相位感测来确定电阻-电感-电容传感器的电感的变化来检测机械构件105的位移。例如，图2和图3示出了根据本公开的实施例的示例电感感测应用的所选部件，该示例电感感测应用可由谐振相位感测系统112来实现。
尽管前述内容设想了用于在移动设备102中使用的谐振相位感测系统112，但是谐振相位感测系统112可在任何其他合适的主机设备中使用。主机设备可包括但不限于便携式和/或电池供电的移动计算设备(例如，膝上型计算机、笔记本计算机或平板计算机)、游戏控制器、远程控制设备、家庭自动化控制器、家用电器(例如，家用温度或照明控制系统)、玩具、机器(例如，机器人)、音频播放器、视频播放器和移动电话(例如，智能手机)。
图2示出了根据本公开的实施例的机械构件105，其被实施为与电感线圈202分开距离d的金属板。图3示出了根据本公开的实施例的可在电感感测系统300中使用的机械构件105和电感线圈202的模型的所选部件。如图3所示，电感感测系统300可包括建模为可变电阻304和可变电感306的机械构件105，并且可包括在物理上靠近机械构件105的电感线圈202，使得电感线圈202与由可变耦合系数k限定的机械构件105具有互感。如图3所示，电感线圈202可建模为可变电感308和可变电阻310。
在操作中，当电流I流过电感线圈202时，此电流可感应出磁场，该磁场继而可在机械构件105内部感应出涡流。当力施加到机械构件105和/或从机械构件105去除时(这会改变机械构件105和电感线圈202之间的距离d)，耦合系数k、可变电阻304和/或可变电感306也可响应于距离的变化而变化。各种电参数中的这些变化可继而修改电感线圈202的有效阻抗ZL。
图4示出了根据本公开的实施例的示例电阻-电感-电容传感器402的所选部件。如图4所示，电阻-电感-电容传感器402可包括机械构件105、电感线圈202、电阻器404和电容器406，其中机械构件105和电感线圈202具有可变的耦合系数k。尽管在图4中示出为彼此并联布置，但是应当理解，电感线圈202、电阻器404和电容器406可以允许电阻-电感-电容传感器402用作谐振回路的任何其他合适的方式布置。例如，在一些实施例中，电感线圈202、电阻器404和电容器406可彼此串联布置。在一些实施例中，电阻器404可不由独立电阻器来实现，而是可由电感线圈202的寄生电阻、电容器406的寄生电阻和/或任何其他合适的寄生电阻来实现。
图5A示出了根据本公开的实施例的示例谐振相位感测系统112A的所选部件的图。在一些实施例中，谐振相位感测系统112A可用于实现图1的谐振相位感测系统112。如图5A所示，谐振相位感测系统112A可包括电阻-电感-电容传感器402和处理集成电路(IC)512A。
处理IC 512A可通信地耦合到电阻-电感-电容传感器402，并且可包括任何合适的系统、设备或装置，其被配置成实现测量电路以测量与电阻-电感-电容传感器402相关联的相位信息，并基于该相位信息，确定机械构件105相对于电阻-电感-电容传感器402的位移。因此，处理IC 512A可被配置成基于相位信息来确定与人机界面(其与机械构件105相关联)相关联的物理交互(例如，虚拟按钮的按压或释放)的发生。
如图5A所示，处理IC 512A可包括移相器510、电压-电流(V-I)转换器508、前置放大器540、中频混合器542、组合器544、噪声减轻滤波器513、可编程增益放大器(PGA)514、振荡器516、移相器518、幅度和相位计算块531、DSP 532、低通滤波器534、噪声减轻滤波器549、组合器550和噪声检测器552。处理IC 512A还可包括以入射通道和正交通道实现的相干入射/正交检测器，入射通道包括混合器520、低通滤波器524和模数转换器(ADC)528，并且正交通道包括混合器522、低通滤波器526和ADC 530，使得处理IC 512A被配置成使用相干入射/正交检测器来测量相位信息。
移相器510可包括任何系统、设备或装置，其被配置成接收由处理IC 512A生成的振荡信号(如下文更详细解释的)，并对此种振荡信号进行相移，以使得在谐振相位感测系统112的操作频率下，由前置放大器540生成的传感器信号φ的入射分量近似等于传感器信号φ的正交分量，以便通过由处理IC 512A实现的相位检测器提供共模噪声抑制，如下面更详细描述的。
V-I转换器508可从移相器510接收相移的振荡信号(该信号可为电压信号)，将电压信号转换为对应的电流信号，并且利用相移振荡信号以驱动频率驱动电阻-电感-电容传感器402上的电流信号Id，以便生成可由处理IC 512A处理的传感器信号φ，如下面更详细描述的。在一些实施例中，可基于电阻-电感-电容传感器402的谐振频率来选择相移振荡信号的驱动频率(例如，可近似等于电阻-电感-电容传感器402的谐振频率)。在一些实施例中，如图5A所示，V-I转换器508可被配置成从噪声检测器552接收电流控制信号Id_ctrl(如下面更详细描述的)，该电流控制信号Id_ctrl指示要被驱动到电阻-电感-电容传感器402的电流信号Id的期望大小，并且可基于电流控制信号Id_ctrl来驱动电流信号Id。
前置放大器540可接收传感器信号φ和状态传感器信号φ，以利用混合器542将其频率混合到由组合器544与振荡器516生成的振荡频率组合的中频Δf，如下面更详细描述的，其中中频Δf明显小于振荡频率。在一些实施例中，可不存在前置放大器540、混合器542和组合器544，在这种情况下，PGA 514可直接从电阻-电感-电容传感器402接收传感器信号φ。但是，当存在时，前置放大器540、混合器542和组合器544可允许将传感器信号φ向下混合到较低的中频Δf，这可允许较低带宽和更有效的ADC(例如，图5A和图5B的ADC 528和530以及图5C的ADC 529，如下所述)和/或可允许最小化处理IC 512A的相位检测器的入射和正交路径中的相位和/或增益失配。
在操作中，噪声减轻滤波器513可被配置成基于从噪声检测器552接收的并且指示噪声减轻滤波器513的期望转折频率的转折频率控制信号fcl，将低通滤波应用于传感器信号φ，以便减小来自干扰的噪声，如下面更详细描述的。
在操作中，PGA 514可进一步放大由噪声减轻滤波器513滤波的传感器信号φ，以调节传感器信号φ以供相干入射/正交检测器处理。振荡器516可生成待被用作V-I转换器508驱动的信号的基础的振荡信号，以及被混合器520和522用于提取放大的传感器信号φ的入射分量和正交分量的振荡信号。如图5A所示，入射通道的混合器520可使用由振荡器516生成的振荡信号的未移位版本，而正交通道的混合器522可使用由移相器518相移的振荡信号的90度移位版本。如上所述，可基于电阻-电感-电容传感器402的谐振频率来选择由振荡器516生成的振荡信号的振荡频率(例如，可近似等于电阻-电感-电容传感器402的谐振频率)。在一些实施例中，可用压控振荡器(VCO)来实现振荡器516。在其他实施例中，可用数控振荡器(DCO)来实现振荡器516。
在入射通道中，混合器520可以提取放大的传感器信号φ的入射分量，低通滤波器524可滤除与放大的传感器信号φ混合的振荡信号以生成直流(DC)入射分量，并且ADC 528可将此DC入射分量转换成等效入射分量数字信号，以供幅度和相位计算块531处理。类似地，在正交通道中，混合器522可提取放大的传感器信号φ的正交分量，低通滤波器526可滤除与放大的传感器信号φ混合的相移振荡信号以生成直流(DC)正交分量，并且ADC 530可将此DC正交分量转换成等效正交分量数字信号，以供幅度和相位计算块531处理。
如图5A所示，滤波器524和526中的每个可被配置成基于从噪声检测器552接收的并且指示滤波器524和526的期望的转折频率的转折频率控制信号fc2，将低通滤波应用于相位信号PHASE，以便减小来自干扰的噪声，如下面更详细描述的。
幅度和相位计算块531可包括任何系统、设备或装置，其被配置成接收包括入射分量数字信号和正交分量数字信号的相位信息并基于其提取幅度和相位信息。
DSP 532可包括被配置成解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何系统、设备或装置。具体地，DSP 532可接收由幅度和相位计算块531生成的相位信息和幅度信息，并基于其确定机械构件105相对于电阻-电感-电容传感器402的位移，这可基于该相位信息指示与人机界面(其与机械构件105相关联)相关联的物理交互(例如，按压或释放虚拟按钮或与虚拟界面的其他交互)的发生。DSP 532还可生成指示位移的输出信号。在一些实施例中，此输出信号可包括用于响应于位移来控制线性谐振致动器107的机械振动的控制信号。
在操作中，噪声减轻滤波器549可被配置成基于从噪声检测器552接收的并指示噪声减轻滤波器549的期望转折频率的转折频率控制信号fc3，将低通滤波应用于相位信号PHASE，以便减少来自干扰的噪声，如下面更详细描述的。
组合器550可从参考相位φref减去由幅度和相位计算块531生成的相位信息，以便生成可由低通滤波器534接收的误差信号。低通滤波器534可将误差信号低通滤波，并且可将此滤波后的误差信号施加到振荡器516，以修改由振荡器516产生的振荡信号的频率，以便将传感器信号φ朝向参考相位φref驱动。结果，传感器信号φ可包括响应于与谐振相位感测系统112A相关联的虚拟按钮的“按下”(或与虚拟界面的其他交互)的瞬态衰减信号，以及响应于虚拟按钮的随后“释放”(或与虚拟界面的其他交互)的另一瞬态衰减信号。因此，与振荡器516连接的低通滤波器534可实现反馈控制环路，该反馈控制环路可通过修改振荡器516的驱动频率来跟踪谐振相位感测系统112A的操作参数的变化。
噪声检测器552可包括任何系统、设备或装置，其被配置成基于测量的相位信息(例如，由处理IC 512A实现的相干入射/正交检测器的输出)，检测由谐振相位感测系统112A外部的干扰引起的谐振相位感测系统112A内的噪声，并响应于检测到此干扰噪声，控制噪声减轻滤波器513的转折频率、滤波器524和526的转折频率中的一个或多个、噪声减轻滤波器549的转折频率以及由V-I转换器508生成的电流信号中的一个或多个，以便减轻干扰噪声，如下面更详细描述的。尽管图5A将噪声检测器552描绘为接收由处理IC 512A实现的相干入射/正交检测器的输出作为输入，但是在一些实施例中，噪声检测器552可接收从幅度和相位计算块531接收的幅度信息和相位信息，作为由处理IC 512A实现的相干入射/正交检测器的输出的补充或替代。在这些和其他实施例中，噪声检测器552还可在谐振相位感测系统112的信号路径内接收任何其他合适的信号作为输入。
图5B示出了根据本公开的实施例的示例谐振相位感测系统112B的所选部件的图。在一些实施例中，谐振相位感测系统112B可用于实现图1的谐振相位感测系统112。在许多方面，图5B的谐振相位感测系统112B可类似于图5A的谐振相位感测系统112A。因此，下面可仅描述谐振相位感测系统112B和谐振相位感测系统112A之间的那些差异。如图5B所示，谐振相位感测系统112B可包括处理IC 512B来代替处理IC 512A。在许多方面，图5B的处理IC512B可类似于图5A的处理IC 512A。因此，下面可仅描述处理IC 512B和处理IC 512A之间的那些差异。
处理IC 512B可包括可变移相器519。因此，在操作中，振荡器516可对驱动信号和振荡信号进行驱动，可变移相器519可将这些信号相移以生成待由混合器520和522混合的振荡信号。类似于处理IC 512A，低通滤波器534可基于由幅度和相位计算块531提取的相位信息来对误差信号进行低通滤波，但是此滤波后的误差信号可应用于可变移相器519，以修改由振荡器516生成的振荡信号的相位偏移，以便驱动传感器信号φ指示相移为零。结果，传感器信号φ可包括响应于与谐振相位感测系统112B相关联的虚拟按钮的“按压”(或与虚拟界面的其他交互)的瞬态衰减信号，以及响应于虚拟按钮的随后“释放”(或与虚拟界面的其他交互)的另一瞬态衰减信号。因此，与可变移相器519连接的低通滤波器534可实现反馈控制环路，该反馈控制环路可通过修改由可变移相器519施加的相移来跟踪谐振相位感测系统112B的操作参数的变化。
图5C示出了根据本公开的实施例的示例谐振相位感测系统112C的所选部件的图。在一些实施例中，谐振相位感测系统112C可用于实现图1的谐振相位感测系统112。在许多方面，图5C的谐振相位感测系统112C可类似于图5A的谐振相位感测系统112A。因此，下面可仅描述谐振相位感测系统112C和谐振相位感测系统112A之间的那些差异。例如，谐振相位感测系统112C和谐振相位感测系统112A之间的特定差异在于谐振相位感测系统112C可包括ADC 529和ADC 541来代替ADC 528和ADC 530。因此，可利用包括数字混合器521和数字低通滤波器525(代替模拟混合器520和模拟低通滤波器524)的入射通道以及包括数字混合器523和低通滤波器527(代替模拟混合器522和模拟低通滤波器526)的正交通道来实现用于谐振相位感测系统112C的相干入射/正交检测器，使得处理IC 512C被配置成使用此相干入射/正交检测器来测量相位信息。尽管未明确示出，但是可以与示出谐振相位感测系统112A被如何修改以导致谐振相位感测系统112C的方式相似的方式来修改谐振相位感测系统112B。
如上所述，谐振相位感测系统112可将相干入射/正交检测器实现为用于确定与电阻-电感-电容传感器402相关联的相位信息的相位检测器。值得注意的是，相干入射/正交检测器被配置成检测感兴趣频带处的相位信息，并且可通过使用混合器和滤波器将相干入射/正交检测器设计为拒绝该带外的信号(和噪声)。然而，位于感兴趣的带内的外部干扰会降低谐振相位感测系统112内的信噪比，从而导致精度降低。因此，需要减轻此干扰噪声的系统和方法。如上所述并且如下面将更详细描述的，噪声检测器552可被配置成检测干扰噪声并生成控制信号以减轻此检测到的干扰噪声的影响。
图6示出了根据本公开的实施例的在包括噪声检测器552以便检测外部干扰的谐振相位感测系统112内可能存在的示例波形作为时间的函数的曲线图。如图6所示，谐振相位感测系统112可被配置成选择性地启用和禁用接收路径部件，选择性地启用和禁用发射路径部件，以及在选择性地启用和禁用接收路径和发射路径的某些时间段期间测量幅度和相位信息，以便检测外部干扰的存在。再次简要地参考图5A，谐振相位感测系统112的发射路径部件可包括驱动电阻-电感-电容传感器402的那些部件，包括振荡器516、移相器520和V-I转换器508。类似地，谐振相位感测系统112的接收路径部件可包括接收和处理由发射路径驱动的电流信号的那些部件，包括电阻-电感-电容传感器402、前置放大器540、PGA 514、通过处理IC 512实现的相干入射/正交检测器、幅度和相位计算块531以及DSP 532。
如图6所示，谐振相位感测系统112可首先禁用其接收路径和发射路径二者，直到时间t1，在该时间t1中启用其接收路径。因此，在时间t1，启用接收路径，而发射路径不生成有意信号。在时间t1及其之后，并且在发射路径保持禁用的同时，谐振相位感测系统112可使阻抗耦合到模拟谐振相位感测系统112的正常操作的电阻-电感-电容传感器402，例如通过将谐振相位感测系统112耦合到发射路径的禁用的V-I转换器508。噪声检测器552可将由处理IC 512实现的相干入射/正交检测器检测到的信号幅度与干扰阈值幅度进行比较，并且存在检测到的幅度超过干扰阈值幅度的情况可指示存在干扰噪声。在禁用发射路径并启用接收路径的时间段期间，相干入射/正交检测器的测量相位信息可为无关紧要的，因为由相干入射/正交检测器接收和处理的任何干扰信号均可与相干入射/正交检测器的内部时钟异步。
图7示出了根据本公开实施例的可在谐振相位感测系统112内测量以便检测外部干扰的示例波形的曲线图。特别地，图7描绘了相干入射/正交检测器的随时间变化的示例测量幅度波形以及随时间变化的测量的相位波形，并且示出了可指示干扰的存在的此类波形的特性。如图7所示，噪声检测器552可在谐振相位感测系统112的正常操作期间分析幅度信息和/或相位信息，以确定是否存在干扰噪声的特性。
谐振相位感测系统112的实现可具有这样的信号(包括幅度信息和/或相位信息)，其具有与正常操作以及过程和/或温度中可能的变化一致的已知瞬态范围。然而，噪声检测器552可被配置成检测此类瞬态何时落入此已知范围之外，因为此种超出范围的瞬态可指示干扰噪声的存在。例如，如图7所示，被标记为“有效瞬态”的测量的幅度波形和测量的相位波形的部分可包括已知范围内的瞬态(例如，幅度和相位相对于时间的变化在已知的无干扰范围内)。然而，被标记为“无效瞬态”的测量的幅度波形和测量的相位波形的部分可具有落在已知范围之外的瞬态(例如，此类波形中的一个或多个的变化率落在已知范围之外)，指示可能存在干扰噪声。在一些情况下，如图7所示，噪声检测器552还可将以其他方式在已知可接受范围内但在时间上接近无效瞬态发生的瞬态识别为可疑瞬态，其可能被丢弃，因为外部干扰信号可能存在于随后的测量阶段期间。
图8示出了根据本公开的实施例的幅度和相位相对于驱动电阻-电感-电容电路402的频率电流信号Id的示例预期曲线以及幅度和相位相对于幅度的示例测量特性的曲线图。如图8中标记为“预期的”的实线所示，作为由处理IC 512实现的相位检测器的相干入射/正交检测器的测量的幅度和测量的相位(例如，相位和幅度计算块531的输出)可在没有干扰噪声的情况下具有幅度和相位相对于电阻-电感-电容电路402的驱动频率的值。因此，噪声检测器552可在电阻-电感-电容电路402的谐振频率或附近的各种频率下进行测量，以确定在此频率下测量的幅度或测量的相位中的一者或二者是否为未预期的值。比如，在图8所示的特定示例中，噪声检测器552可在三个不同的频率f1、f2和f3下进行幅度和相位测量，而在频率f3下测量的幅度可能与电阻-电感-电容电路402的已知频率响应不一致，从而指示在频率f3下存在干扰。
图9示出了根据本公开的实施例的在没有干扰噪声且与电阻-电感-电容传感器402的机械构件105没有相互作用的情况下，由用于电阻-电感-电容传感器402的相干入射/正交检测器测量的测量正交分量Q相对于测量入射分量I之间的示例关系的曲线图。如上所述，在正常操作期间，移相器510可修改驱动电阻-电感-电容传感器402的电流信号Id的相位，使得由处理IC 512实现的相干入射/正交检测器的入射和正交通道二者内均存在非零信号。例如，如图9所示，在理想情况下，可希望入射分量I的值等于正交分量Q，以便使测量灵敏度最大化。然而，在噪声测量相位中，谐振相位感测系统112可使移相器510修改电流信号Id的相位，使得入射分量I或正交分量Q中的一个的输出为零，从而提高此通道在使用上面参考图6至图8所述的方法中的一种或多种测量干扰噪声的灵敏度，并允许干扰噪声更容易识别。
尽管前述阐述了用于检测干扰噪声的存在的系统和方法，但是噪声检测器552也可被配置成量化存在的噪声的能量。为此，噪声检测器552或谐振相位感测系统112的另一部件可被配置成通过对由处理IC 512实现的相干入射/正交检测器的多个输出样本求平均或滤波来获得单个相位/幅度测量结果。获得和滤波多个样本所需的时间量可称为“转换时间”。因此，获得单个测量结果所用的样本数量越多，转换时间就越长。
各种噪声源可能会在相位和幅度测量中引入误差，包括测量电路噪声和外部干扰。可通过对测量的相位和幅度的多个样本进行滤波来减轻此误差。例如，对更多的样本进行滤波可能导致更长的转换时间，但误差更低。作为另一个示例，较重的滤波(例如，通过使用较低的滤波器转折频率)也可导致较低的误差。可基于目标测量精度来确定所施加的滤波量。
因为由干扰引入的噪声的大小可能是未知的，所以可基于测量电路系统的噪声贡献和由干扰引起的噪声的估计来确定施加到测量信号的滤波量。因此，一旦确定滤波量，如果由于干扰引入了大于预期的噪声，则可能无法实现目标测量精度。
如果可以预测或测量由于干扰引起的外部噪声量，则可使用测量系统的动态调节通过其他滤波来保持测量精度，和/或可以节省功率以使用较低的滤波量(如果此较低的滤波量允许目标测量精度)。
噪声检测器552可被配置成通过收集用于预先确定的转换时间的样本并确定在此样本的平均值附近的样本的方差来估计谐振相位感测系统112的总噪声功率。换种方式说：
Figure BDA0002471192130000101
其中n等于在预先确定的转换时间期间采集的样本总数，samplei是给定样本，并且samplemean是在预先确定的转换时间期间收集的样本的平均值。由于测量电路引起的噪声功率可为先验的，或可在不存在输入信号的情况下通过测量谐振相位感测系统112的输出来估计。换种方式说，在不存在输入信号的情况下：
Figure BDA0002471192130000111
因此，噪声检测器552可将由干扰引入的噪声估计为：
Figure BDA0002471192130000112
因此，噪声检测器552可使用vartot、varmeasurement和varintereference的值来适当地修改谐振相位感测系统112的性能，包括减轻干扰噪声和/或其他噪声的影响。此减轻可包括以下中的一项或多项：
·向下游过程(例如虚拟按钮检测模块)通知可能损坏或以其他方式误导相位测量或无效瞬态，使得下游过程在处理数据时可考虑此类信息；
·通过将控制信号Id_crtl传送到V-I转换器508来增加电流信号Id的幅度；
·通过将适当的控制信号传送到振荡器516来修改电流信号Id的驱动频率；
·修改电阻-电感-电容传感器402的谐振频率(例如，通过改变电阻-电感-电容传感器402的电容)；
·向包括谐振相位感测系统112的移动设备的用户报告警报；
·通过修改谐振相位感测系统112的一个或多个滤波器的转折频率来增加滤波(例如，经由控制信号fc1来修改噪声减轻滤波器513的转折频率，经由控制信号fc2来修改滤波器524和526(或525和527)的转折频率，和/或经由控制信号fc3来修改噪声减轻滤波器549的转折频率)；
·通过增加采样转换时间来增加滤波；
·增加谐振相位感测系统112内的功耗，以便降低测量本底噪声；和/或
·使用另外的参考测量结果。
另外，在低水平的干扰噪声的存在下，可修改前述参数中的一个或多个以降低谐振相位感测系统112中的功耗。例如，可通过将滤波器转折频率修改为更高的频率来降低功耗(例如，经由控制信号fc1来修改噪声减轻滤波器513的转折频率，经由控制信号fc2来修改滤波器524和526(或525和527)的转折频率，和/或经由控制信号fc3来修改噪声减轻滤波器549的转折频率)，减少采样时间或降低测量电路系统的功耗，这可能会增加测量本底噪声。
尽管前述内容设想了使用闭环反馈来感测位移，但是可修改图5A至图5C表示的各种实施例以实现用于感测位移的开环系统。在此开环系统中，处理IC可不包括从幅度和相位计算块531到振荡器516或可变移相器519的反馈路径，并因此也可缺少反馈低通滤波器534。因此，相位测量可仍然通过将相位变化与参考相位值进行比较来进行，但是可不修改由振荡器516驱动的振荡频率或可不移位由可变移相器519进行的相移。
尽管前述内容考虑将相干入射/正交检测器用作用于确定与电阻-电感-电容传感器402相关联的相位信息的相位检测器，但是谐振相位感测系统112可以任何合适的方式(包括但不限于仅使用入射路径或正交路径中的一个来确定相位信息)执行相位检测和/或以其他方式确定与电阻-电感-电容传感器402相关联的相位信息。
在一些实施例中，本文公开的入射/正交检测器可包括一个或多个频率转换级，其将传感器信号直接转换为直流信号，或转换为中频信号并然后转换为直流信号。此类频率转换级中的任一个均可在模数转换器级之后以数字方式实现，或在模数转换器级之前以模拟方式实现。
另外，尽管前述内容设想了测量由机械构件105的位移引起的电阻-电感-电容传感器402中的电阻和电感的变化，但是其他实施例可基于这样的原理进行操作：基于机械构件105的位移的阻抗的任何变化均可用于感测位移。例如，在一些实施例中，机械构件105的位移可引起电阻-电感-电容传感器402的电容的变化，诸如如果机械构件105包括实现电容器406的电容板中的一个的金属板。
尽管DSP 532能够处理相位信息以对与人机界面(其与机械构件105相关联)相关联的物理交互是否已经发生和/或停止发生进行二元确定，但是在一些实施例中，DSP 532可将机械构件105的位移的持续时间量化为一个以上的检测阈值，例如以检测不同类型的物理交互(例如，短按虚拟按钮相对于长按虚拟按钮)。在这些和其他实施例中，DSP 532可将位移的大小量化为一个以上的检测阈值，例如以检测不同类型的物理交互(例如，轻按虚拟按钮相对于快速和重按虚拟按钮)。
如本文中所使用的，当两个或更多个元件被称为彼此“耦合”时，此术语指示此类两个或更多个元件在电子连通或机械连通中(如果适用的话)，无论是间接连接还是直接连接，带有或不带有中间元件。
本公开涵盖本领域普通技术人员将理解的对本文的示例实施例的所有改变、替换、变化、变更和修改。类似地，在适当的情况下，所附权利要求涵盖本领域普通技术人员将理解的对本文的示例实施例的所有改变、替换、变化、变更和修改。此外，所附权利要求中对装置或系统或装置或系统的部件适配、被布置成、能够、被配置成、被启用、可操作以或操作以执行特定功能的引用涵盖该装置、系统或部件，无论其或该特定功能是否被激活、开启或解锁，只要该装置、系统或部件如此适配、布置、能够、配置、启用、可操作或操作即可。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本文所述的系统、装置和方法进行修改、增加或省略。例如，系统和装置的部件可以被集成或分离。此外，本文公开的系统和装置的操作可以由更多、更少或其他的部件执行，并且所描述的方法可以包括更多、更少或其他的步骤。另外，可以以任何合适的顺序执行步骤。如本文档中所使用的，“每个”是指集合的每个成员或集合的子集的每个成员。
尽管在附图中示出并在下面描述了示例性实施例，但是可使用任何数量的技术来实现本公开的原理，无论当前是否已知。本公开绝不应该限于附图中图示和上面描述的示例性实现和技术。
除非以其他方式特别指出，否则附图中描绘的物品不一定按比例绘制。
本文叙述的所有示例和条件语言旨在用于教学目的，以帮助读者理解本公开以及发明人为进一步发展本领域所贡献的构思，并且被解释为不限于此类具体叙述的示例和条件。尽管已经详细描述了本公开的实施例，但是应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和变更。
尽管上面已经列举了特定的优点，但是各种实施例可以包括所列举的优点中的一些、无这些优点或包括全部这些优点。另外，在检查了前述附图和描述之后，其他技术优点对于本领域普通技术人员而言可变得显而易见。
为了帮助专利局和根据本申请发布的任何专利的任何读者解释本申请的所附权利要求，申请人希望注意，他们不希望所附权利要求或权利要求要素中的任一个援引35U.S.C.§112(f)，除非在特定权利要求中明确使用词语“用于……的手段”或“用于……的步骤”。

Claims (60)

1.一种系统，其包括：
电阻-电感-电容传感器；
驱动器，其被配置成以驱动频率驱动所述电阻-电感-电容传感器；
测量电路，其通信地耦合到所述电阻-电感-电容传感器，并且被配置成测量与所述电阻-电感-电容传感器相关联的相位信息和幅度；以及
噪声检测电路，其通信地耦合到所述测量电路，并且被配置成基于所述相位信息和所述幅度信息中的至少一个来确定所述系统中外部干扰的存在。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成基于作为所述驱动频率的函数的所述相位信息的分布来确定所述系统中外部干扰的存在。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成基于作为所述驱动频率的函数的所述幅度信息的分布来确定所述系统中外部干扰的存在。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成基于所述相位信息和所述幅度信息中的至少一个的瞬态响应来确定所述系统中外部干扰的存在。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成基于相对于所述相位信息的时间的变化率来确定所述系统中外部干扰的存在。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成响应于超出所述变化率的预期范围的所述变化率来确定所述系统中外部干扰的存在。
7.根据权利要求4所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成基于相对于所述幅度信息的时间的变化率来确定所述系统中外部干扰的存在。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成响应于超出所述变化率的预期范围的所述变化率来确定所述系统中外部干扰的存在。
9.根据权利要求4所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成响应于超出所述瞬态响应的预期范围的所述瞬态响应来确定所述系统中外部干扰的存在。
10.根据权利要求1所述的系统，其中在噪声测量阶段中：
所述驱动器被配置成将零信号驱动到所述电阻-电感-电容传感器；以及
所述噪声检测电路被配置成在驱动所述零信号期间监测所述幅度信息以确定所述系统中外部干扰的存在。
11.根据权利要求10所述的系统，其中在所述噪声测量阶段中，所述噪声检测被配置成响应于在驱动所述零信号超过预先确定的阈值幅度期间的所述幅度信息来确定所述系统中外部干扰的存在。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路还被配置成修改所述系统的一个或多个操作参数以便减轻外部干扰的存在。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个操作参数包括所述驱动器对所述电阻-电感-电容传感器的驱动幅度。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个操作参数包括所述驱动频率。
15.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个操作参数包括所述电阻-电感-电容传感器的谐振频率。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成修改所述电阻-电感-电容传感器的电容以便修改所述谐振频率。
17.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个操作参数包括所述系统内的滤波器的滤波器响应。
18.根据权利要求17所述的系统，其中修改所述滤波器响应包括修改所述滤波器的转折频率。
19.根据权利要求17所述的系统，其中修改所述滤波器响应包括修改所述滤波器的转换时间。
20.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个操作参数包括将警报传送到所述测量电路下游的处理模块。
21.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个操作参数包括将警报传送到包括所述系统的设备的用户。
22.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个操作参数包括所述系统的本底噪声。
23.根据权利要求22所述的系统，其中通过修改所述系统的功耗来修改所述本底噪声。
24.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成：
对所述相位信息进行多次测量，每次均以不同的驱动频率进行；以及
将所述多个测量结果与所述电阻-电感-电容传感器的预期相位相对于频率响应进行比较以便确定所述系统中外部干扰的存在。
25.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成：
对所述幅度信息进行多次测量，每次均以不同的驱动频率进行；以及
将所述多个测量结果与所述电阻-电感-电容传感器的预期幅度相对于频率响应进行比较以便确定所述系统中外部干扰的存在。
26.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路被配置成在噪声测量模式期间提高用于检测外部干扰的所述测量电路的灵敏度。
27.根据权利要求26所述的系统，其中提高所述测量电路的所述灵敏度包括对由所述驱动器驱动的驱动信号进行相移，以最大化由所述测量电路实现的相干入射/正交检测器的入射通道和正交通道中的一个的灵敏度。
28.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路系统还被配置成估计由所述外部干扰引起的噪声的大小。
29.根据权利要求1所述的系统，其中所述噪声检测电路系统被配置成：
收集所述测量电路的输出的多个样本；
基于所述多个样本计算所述系统中的总噪声功率；以及
补偿由所述电阻-电感-电容传感器和所述测量电路产生的所述噪声功率以估计所述噪声的所述大小。
30.根据权利要求29所述的系统，其中所述噪声检测电路系统被配置成当所述驱动器将零信号驱动到所述电阻-电感-电容传感器时，测量所述测量电路的所述输出。
31.一种方法，其包括：
测量与由驱动器以驱动频率驱动的电阻-电感-电容传感器相关联的相位信息和幅度信息；以及
基于所述相位信息和所述幅度信息中的至少一个来确定在包括所述电阻-电感-电容传感器的系统中外部干扰的存在。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括基于作为所述驱动频率的函数的所述相位信息的分布来确定所述系统中外部干扰的存在。
33.根据权利要求31所述的方法，还包括基于作为所述驱动频率的函数的所述幅度信息的分布来确定所述系统中外部干扰的存在。
34.根据权利要求31所述的方法，还包括基于所述相位信息和所述幅度信息中的所述一个的瞬态响应来确定所述系统中外部干扰的存在。
35.根据权利要求34所述的方法，还包括基于相对于所述相位信息的时间的变化率来确定所述系统中外部干扰的存在。
36.根据权利要求35所述的方法，还包括响应于超出所述变化率的预期范围的所述变化率来确定所述系统中外部干扰的存在。
37.根据权利要求34所述的方法，还包括基于相对于所述幅度信息的时间的变化率来确定所述系统中外部干扰的存在。
38.根据权利要求37所述的方法，还包括响应于超出所述变化率的预期范围的所述变化率来确定所述系统中外部干扰的存在。
39.根据权利要求34所述的方法，还包括响应于超出所述瞬态响应的预期范围的所述瞬态响应来确定所述系统中外部干扰的存在。
40.根据权利要求31所述的方法，还包括在噪声测量阶段中：
将零信号驱动到所述电阻-电感-电容传感器；以及
在驱动所述零信号期间监测所述幅度信息以确定所述系统中外部干扰的存在。
41.根据权利要求40所述的方法，还包括响应于在驱动所述零信号超过预先确定的阈值幅度期间的所述幅度信息来确定所述系统中外部干扰的存在。
42.根据权利要求31所述的方法，还包括修改所述系统的一个或多个操作参数以便减轻外部干扰的存在。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述一个或多个操作参数包括所述驱动器对所述电阻-电感-电容传感器的驱动幅度。
44.根据权利要求42所述的方法，其中所述一个或多个操作参数包括所述驱动频率。
45.根据权利要求42所述的方法，其中所述一个或多个操作参数包括所述电阻-电感-电容传感器的谐振频率。
46.根据权利要求45所述的方法，还包括修改所述电阻-电感-电容传感器的电容以便修改所述谐振频率。
47.根据权利要求42所述的方法，其中所述一个或多个操作参数包括所述系统内的滤波器的滤波器响应。
48.根据权利要求47所述的方法，其中修改所述滤波器响应包括修改所述滤波器的转折频率。
49.根据权利要求47所述的方法，其中修改所述滤波器响应包括修改所述滤波器的转换时间。
50.根据权利要求42所述的方法，其中所述一个或多个操作参数包括将警报传送到用于测量所述幅度信息和所述相位信息的测量电路下游的处理模块。
51.根据权利要求42所述的方法，其中所述一个或多个操作参数包括将警报传送到包括所述系统的设备的用户。
52.根据权利要求42所述的方法，其中所述一个或多个操作参数包括所述系统的本底噪声。
53.根据权利要求52所述的方法，还包括通过修改所述系统的功耗来修改所述本底噪声。
54.根据权利要求31所述的方法，还包括：
对所述相位信息进行多次测量，每次均以不同的驱动频率进行；以及
将所述多个测量结果与所述电阻-电感-电容传感器的预期相位相对于频率响应进行比较以便确定所述系统中外部干扰的存在。
55.根据权利要求31所述的方法，还包括：
对所述幅度信息进行多次测量，每次均以不同的驱动频率进行；以及
将所述多个测量结果与所述电阻-电感-电容传感器的预期幅度相对于频率响应进行比较以便确定所述系统中外部干扰的存在。
56.根据权利要求31所述的方法，还包括在噪声测量模式期间提高用于检测外部干扰的测量电路的灵敏度，其中所述测量电路测量所述幅度信息和所述相位信息。
57.根据权利要求56所述的方法，其中提高所述测量电路的所述灵敏度包括对由所述驱动器驱动的驱动信号进行相移，以最大化由所述测量电路实现的相干入射/正交检测器的入射通道和正交通道中的一个的灵敏度。
58.根据权利要求31所述的方法，还包括估计由所述外部干扰引起的噪声的大小。
59.根据权利要求31所述的方法，还包括：
收集测量电路的输出的多个样本用于测量所述幅度信息和所述相位信息；
基于所述多个样本计算所述系统中的总噪声功率；以及
补偿由所述电阻-电感-电容传感器和所述测量电路产生的所述噪声功率以估计所述噪声的所述大小。
60.根据权利要求59所述的方法，还包括当所述驱动器将零信号驱动到所述电阻-电感-电容传感器时，测量所述测量电路的所述输出。
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