CN113655917A - 电容感测 - Google Patents

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Abstract

本发明大体上涉及电容感测。如本文所公开的，一种用于提供一个电容传感器的数字化电压值的电路系统和方法，其中第二电容传感器用于电荷均衡。在电荷均衡之后，模/数转换器(ADC)提供表示一个传感器的电压的数字值。

Description

电容感测
技术领域
本发明大体上涉及电容感测。
背景技术
电容感测使用电容技术检测刺激或提供测量。电容传感器是一种与导电或介电外部物体电容耦合的装置，其电容随外部物体相对于电容传感器的移动而变化。
发明内容
根据一种实施方式，一种电容感测的方法包括：
用第一电压对第一电容传感器充电并且用第二电压对第二电容传感器充电，所述第一电压与所述第二电压不同；
在所述充电之后，从所述第一电容传感器移除所述第一电压并且从所述第二电容传感器移除所述第二电压，而后均衡所述第一电容传感器和所述第二电容传感器上的电荷；
在所述均衡之后，用模/数转换器提供所述第一电容传感器的感测电压电平的数字指示。
在一种或多种实施方式中，所述第一电容传感器和所述第二电容传感器是触摸屏阵列的部分。
在一种或多种实施方式中，所述第一电压低于所述第二电压。
在一种或多种实施方式中，所述第一电压是系统接地。
在一种或多种实施方式中，所述第一电压高于所述第二电压。
在一种或多种实施方式中，所述提供所述数字指示包括通过多路复用器提供所述第一电容传感器的电压。
在一种或多种实施方式中，所述方法另外包括：
用所述第一电压对所述第二电容传感器充电并且用所述第二电压对所述第一电容传感器充电；
在所述充电之后，从所述第二电容传感器移除所述第一电压并且从所述第一电容传感器移除所述第二电压，而后均衡所述第一电容传感器和所述第二电容传感器上的电荷；
在所述均衡之后，提供所述第二电容传感器的感测电压电平的数字指示。
在一种或多种实施方式中，所述方法另外包括将所述第一电容传感器的所述感测电压电平与阈值进行比较，以确定所述第一电容传感器是否被激活。
在一种或多种实施方式中，将所述第一电容传感器的所述感测电压电平与第二阈值进行比较，以确定所述第二电容传感器是否被激活。
在一种或多种实施方式中，所述方法另外包括将所述第一电容传感器的所述感测电压电平与阈值进行比较，以确定所述第二电容传感器是否被激活。
在一种或多种实施方式中，所述第一电容传感器的所述感测电压电平指示物体相对于所述第一电容传感器的接近程度。
在一种或多种实施方式中，所述第一电容传感器的所述感测电压电平指示物体相对于所述第二电容传感器的接近程度。
在一种或多种实施方式中，通过耦合在所述第一电容传感器与所述第二电容传感器之间的路径中的电阻电路执行所述均衡。
在一种或多种实施方式中，所述第一电容传感器和所述第二电容传感器是多个电容传感器的部分，所述方法另外包括：
周期性地提供指示所述多个电容传感器中的每个电容传感器的电容的感测电压电平的数字指示。
根据另一实施方式，一种电路包括：
多个外部端；
多个开关电路；
至少一个模/数转换器；
控制电路系统，其用于配置所述电路以执行电容感测例程以感测耦合到所述多个外部端的电容传感器，所述控制电路系统被配置成在预充电阶段期间控制所述多个开关电路中的第一开关电路以将所述多个外部端中的第一外部端充电到第一电压，并且控制所述多个开关电路中的第二开关电路以将所述多个外部端中的第二外部端充电到第二电压，所述第一电压与所述第二电压不同，在所述充电之后控制所述第一开关电路以从所述第一外部端移除所述第一电压并且控制所述第二开关电路以从所述第二外部端移除所述第二电压，使得耦合到所述第一外部端的电容传感器能够与耦合到所述第二外部端的电容传感器均衡电荷，并且在所述均衡之后控制由所述至少一个模/数转换器中的模/数转换器提供所述第一外部端的感测电压电平的数字指示。
在一种或多种实施方式中，所述第一电压低于所述第二电压。
在一种或多种实施方式中，所述电路被配置成使用所述数字指示来确定耦合到所述第一外部端的电容传感器是否已经激活。
在一种或多种实施方式中，所述电路被配置成使用所述数字指示来确定耦合到所述第二外部端的电容传感器是否已经激活。
在一种或多种实施方式中，
其中所述控制电路系统被配置成控制所述电路以由所述至少一个模/数转换器周期性地提供所述多个外部端中的每一个外部端的感测电压电平的数字指示。
根据另一实施方式，一种电子系统包括如前所述的电路且另外包括：
多个电容器传感器，其中每个电容传感器耦合到所述多个外部端中的外部端。
在一种或多种实施方式中，所述电子系统另外包括至少一个电阻器，其中至少一个电阻器中的电阻器连接到耦合到所述第一外部端的电容传感器以及耦合到所述第二外部端的电容传感器。
附图说明
通过参考附图，可以更好地理解本发明，并且使得本领域的技术人员清楚本发明的众多目标、特点和优点。
图1是根据本发明的一个实施例的电子系统的电路图。
图2是示出根据本发明的一个实施例的图1的电子系统的操作的流程图。
图3是根据本发明的一个实施例在预充电阶段期间的图1的电子系统的部分的电路图。
图4是根据本发明的一个实施例在电荷再分布阶段期间的图1的电子系统的部分的电路图。
图5是根据本发明的一个实施例在数字化阶段期间的图1的电子系统的部分的电路图。
图6是根据本发明的另一实施例的电子系统的电路图。
除非另外指出，否则在不同图式中使用相同的附图标记指示相同的项。各图不一定按比例绘制。
具体实施方式
下文阐述了用于实行本发明的模式的详细描述。所述描述旨在说明本发明，而不应被视为限制性的。
如本文所公开的，一种用于提供一个电容传感器的数字化电压值的电路系统和方法，其中第二电容传感器用于电荷均衡。在电荷均衡之后，模/数转换器(ADC)提供表示指示传感器的电容的一个传感器的电压的数字值。在一些实施例的情况下，提供此类系统可允许减少集成电路的外部端(例如管脚、焊盘、凸点)的数目，其中每个电容传感器只需要一个端。并且，一些实施例可允许针对多对具有多路复用ADC的电容传感器同时执行例程的多个阶段。并且，在一些实施例的情况下，数字化值可用于确定两个电容传感器中的任一个电容传感器是否已经激活。
图1是根据本发明的一个实施例的电子系统101的电路图。在示出的实施例中，系统101包括电容传感器阵列110，所述电容性传感器阵列包括N数目个电容传感器(105、107、109和111)。在一些实施例中，阵列110是触摸屏的部分。在一个实施例中，每个电容传感器可以表示触摸屏上的“按钮”位置，例如用户通过触摸所述位置激活的特定数字、字母或装置命令按钮。例如，触摸屏可以实施在家用电器(例如冰箱、微波炉、洗衣机)、汽车、HVAC控制器或自助服务终端(例如ATM机)上。当手指或触笔非常接近或触摸电容传感器时，传感器的电容会变化以指示需要激活所述传感器的功能。然而，在其它实施例中，阵列110可以在其它类型的系统中实施，例如在例如其中每个电极表示测量增量的电平检测器之类的测量装置中实施。
在不同实施例中可使用不同类型的电容传感器。在一个实施例中，电容传感器是自电容型或绝对电容型传感器，其中物体(例如，手指或触笔)加载传感器或通过并行地添加电容而增加到接地的电容。在其它实施例中，非常接近传感器的物体降低到接地的寄生电容。在其它实施例中，电容传感器是互电容型传感器，其中物体更改行电极和列电极之间的互耦合。
系统101还包括用于确定电容传感器是否已被激活的电子电路系统，在一个实施例中，所述电子电路系统在集成电路103中实施。在一个实施例中，集成电路103是微处理器，所述微处理器包括处理器129、模/数转换器(ADC)133和多个外部端，其中端102、104、106和108分别连接到传感器105、107、109和111。电路103还包括开关电路119、121、123和125，所述开关电路分别连接到端102、104、106和108，用于控制端与电压端VREF、电压端接地或ADC 133的通道的耦合。在示出的实施例中，开关电路119、121、123和125是三个位置开关。在一些实施例中，开关电路可以用晶体管(例如，NFET、PFET)和/或一个或多个通过门(pass gate)实施。
在示出的实施例中，ADC 133包括具有连接到每个开关电路199、121、123和125的输入的多路复用器131。多路复用器131的输出连接到开关137。在示出的实施例中，ADC 133包括用于在开关137闭合时对多路复用器131的输出处的电压进行采样的采样和保持电容器139。ADC 133包括用于在电容器139上提供采样后的模拟电压的数字表示的数字化器134。数字化器134可以实施例如逐次逼近转换器、三角积分转换器、双斜率转换器、积分转换器、直接转换转换器或闪存转换器之类的多种类型的数字化转换器中的一种数字化转换器。在一些实施例中，ADC 133不包括采样和保持电容器139。
集成电路103包括控制器127，用于在例程期间控制ADC 133和开关电路119、121、123和125的操作，以通过产生电容传感器105、107、109和111的电压电平的数字化值来确定所述电容传感器105、107、109和111的电容。控制器产生用于控制开关电路(119、121、123和125)的开关信号(SC1、SC2、SCN-1和SCN)、用于控制多路复用器131的多路复用器控制信号以及用于控制开关137的控制信号(ADCC)。在一些实施例中，由处理器129执行控制器127的功能。
在电压确定例程期间，每个电容传感器通过电阻器(113、115)耦合到阵列110的另一电容传感器以执行传感器与另一传感器的电荷均衡，从而均衡传感器上的电荷。例如，电容传感器105通过电阻器113耦合到电容传感器107。在一个实施例中，电阻器113和115各自为4.7K欧姆，但在其它实施例中可以是其它值。在一个实施例中，电容传感器(105)的导电电极连接到电阻器(113)并且连接到外部端(102)。在一个实施例中，由电阻器耦合的电容传感器对在阵列110中邻近于彼此。在其它实施例中，所述对中的电容传感器位于彼此不邻近的位置处，使得两个成对的电容传感器不会同时被激活。在一些实施例中，一对传感器将位于不同的传感器阵列中。在一个实施例中，一对传感器位于不同的触摸屏上。
图2是示出用于提供指示电容传感器107的电容的数字电压值的测量例程的阶段的流程图。在预充电阶段201中，将电容器传感器105充电到参考电压VREF，并且将电容器传感器107充电到VSS(在示出的实施例中放电到接地)。
图3为示出在用于数字化传感器107的电压的预充电阶段期间系统101的部分的电路图。如图3中所示，开关电路119处于通过外部端102将电压VREF提供到传感器105的位置。开关电路121处于通过外部端104使电容器传感器107接地的位置。在一个实施例中，使用这些开关电路配置，分别将传感器105和传感器107的电极拉到VREF和接地。
在一个实施例中，VREF是与VDD相同的电压，所述VDD是供应到集成电路103和阵列110的系统电源电压(例如，5伏)。在其它实施例中，VREF与VDD不同。在一些情况下，VREF高于VDD(例如，利用用于提供VREF的电荷泵)。在一些实施例中，VREF越高，传感器的电磁场越大，并且灵敏度越好。在一些实施例中，开关电路(119和121)连接到负电荷泵而不是系统接地，以在预充电阶段期间将负电压提供到一个传感器(例如，图3中的传感器107)。在一些实施例中，在预充电阶段期间供应到电容传感器的电压范围将与供应到ADC 133的电压范围匹配。
返回参考图2，在电荷再分布阶段203中，通过电阻器113均衡传感器105与传感器107之间的电荷。如本文所使用，“均衡”意味着由于电荷再分布，电荷在两个电容传感器上相同或几乎相同。
图4是示出在电荷再分布阶段203中系统101的部分的电路图。在电荷再分布阶段期间，来自传感器105的电荷通过电阻器113流动到传感器107，直到这两者上的电荷均衡为止。在此时间期间，开关电路119和121示出在使得端102和104具有到多路复用器131的输入的电流路径的位置中。然而，在此时，连接到开关电路119和121的多路复用器131的输入没有被选择提供到多路复用器131的输出，和/或打开开关137，使得端102和104看到集成电路103中的高阻抗。因此，在电荷再分布阶段201期间，几乎没有来自传感器105的电荷流动到集成电路103中。
返回参考图2，在数字化阶段205期间，ADC 133提供电容传感器107的电压电平的数字指示。
图5是示出数字化阶段205中的系统101的部分的电路图。在此阶段期间，开关电路121处于在外部端104与多路复用器131的输入之间提供电流路径的位置。并且，在使得多路复用器131将耦合到电容传感器107的多路复用器输入连接到多路复用器131的输出的状态下，控制器127将控制信号置于多路复用器131。控制器127还闭合开关137，使得多路复用器131的输出可以被提供到采样和保持电容器139，并且数字化器134可以在其输出DO处产生电容传感器107的电压电平的数字指示。在一个实施例中，处理器129接收传感器107的电压的数字表示并且使用所述数字表示来计算传感器107的电容。
在一些实施例中，处理器129仅确定电压V1是否低于指示传感器107是否被激活的激活阈值。在这些实施例中的一些实施例中，除确定是否已满足阈值之外，处理器129未在进一步处理中使用特定电容值。在又其它实施例中，处理器129确定V1的电压是否高于指示传感器105被激活的激活阈值。在其它实施例中，处理器129确定所测量的电压是否存在指示电容变化的变化。
在电荷再分布阶段201期间，从电容传感器105流入电容传感器107中的电荷的量取决于此时传感器105的电容。在一个实施例中，如果激活传感器105(例如，导电物体正触摸或非常接近对应于传感器105的阵列110的区域，如用户想要选择对应于传感器105的“按钮”时)，则传感器105的电容将增加。由于其电容增加，传感器105将能够在预充电阶段201期间保持更多的电荷。因此，在电荷再分布阶段期间更多的电荷将流动到传感器107中。如果传感器105未被激活，则较少的电荷将流入传感器107中。
在一个实施例中，在电荷再分布之后传感器的电压是传感器的电容和存储于电容器中的电荷的量的函数。在一个实施例中，导电物体越靠近电容传感器，传感器的电容越高。电容传感器的电容越高，由于电荷均衡，提高传感器电压所需的电荷就越多。电容越小，提高电压所需的电荷就越少。
因此，在用于图2的情况的一个实施例中(假设所述对中的另一个传感器105未被激活)，传感器107均衡后的较低电压意味着由于靠近传感器的物体(例如当传感器107被激活时)，传感器107的电容较高。相反地，在均衡之后传感器107上的较高电压意味着传感器107的电容较低，因为没有物体靠近传感器(它没有被激活)(假设传感器105也没有被激活)。
在一个实施例中，在预充电阶段201期间，由于预充电到电压VREF而施加到传感器105的电荷量(Q)如下所示，其中C105是传感器105的电容：
(等式1)Q＝C105*VREF；
在电荷再分布阶段203期间，电荷(Q)与传感器107均衡(所述传感器的电容显示为C107，在均衡之后的测量电压显示为V1eq)：
(等式2)Q＝(C105+C107)*V1eq；
通过替换上述两个等式并进行数学运算，可以发现传感器107(C107)的电容的等式：
(等式3)C105*VREF＝(C105+C107)*V1eq；
(等式4)C107*V1eq＝C105*(VREF-V1eq)；
(等式5)C107＝C105*(VREF-V1eq)/V1eq；
在一些实施例中，处理器129实施等式5以测量传感器(例如，107)的绝对电容(假设所述对中的另一传感器(例如，105)在所述时间期间未被激活)。可通过启动例程确定传感器105的电容C105，其中可在无物体接近传感器阵列110时测量阵列110的每个传感器的电容。在其它实施例中，C105可在系统制造期间存储在存储器140中。可由处理器129使用那些电容值连同所测量的电压V1eq以在操作期间计算C107以确定传感器107的电容。在一些实施例中，处理器129使用所测量的电压从存储在存储器140中的表导出电容。
因为在一些实施例中，一对传感器的电压在均衡之后是等效的，所以通过图2的例程对一个传感器(例如，传感器107)的电压的测量还可用于确定对(105)的其它传感器的电容。如从以上等式导出，传感器105的电容为：
(等式6)C105＝(C107*V1eq)/(VREF-V1eq)；
在一些实施例中，传感器对中的每个传感器上的电压在均衡之后是等效的，并且未激活时传感器的电容是类似的，图2的例程可用于确定在数字化阶段期间是否从传感器107的测量电压激活传感器105或传感器107。如从以上等式3导出：
(等式7)V1eq＝(C105*VREF)/(C105+C107)；
如从等式7所示，如果在图2的例程期间既不激活传感器105也不激活传感器107，则C1将大致等于C0，且所测量的电压V1EQ将大致等于VREF/2。如果传感器105被激活且传感器107不被激活，则电容C105大于电容C107并且(按照以上等式7)，所测量的电压V1EQ将大于VREF/2。如果传感器107被激活且传感器105不被激活，则所测量的电压V1EQ将小于VREF/2。如果两个传感器被激活到相同程度，则V1EQ将大致为VREF/2。然而，在一些系统中，例如通过数值触摸板，一次激活两个传感器是错误的条件。
因此，在一些本文所描述的实施例的情况下，比较阈值高于VREF/2且阈值低于VREF/2的所测量电压Veq1，以允许使用图2的例程来确定传感器对中的任一传感器是否已激活。
图6是根据本发明的另一实施例的电子系统的电路图。图6的实施例与图1的实施例类似，不同之处在于每个电容传感器对中的仅一个电容传感器连接到ADC(ADC 635)。尽管图6中未示出，但是ADC 635包括多路复用器、开关、采样和保持电容器，以及与图1的ADC133的多路复用器131、开关137、采样和保持电容器139和数字化器134类似的数字化器。阵列602包括若干电容传感器，其中传感器605、607、609和611示出在图6中。集成电路603包括开关电路619、621、623和625，这些开关电路与开关电路119、121、123和125类似。然而，开关电路619和623不连接到ADC。集成电路603包括处理器629和存储器640。集成电路603包括与集成电路103的控制器127类似的控制器627，用于在电压测量例程期间控制开关电路619、621、623和625和ADC 635的操作。由控制器627输出的信号未在图6中示出。集成电路603可在其它实施例中具有不同的配置。
在示出的实施例中，集成电路603针对每个传感器对(例如，传感器605和607)执行图2的例程，并且读取开关电路(621)连接到ADC635的对中的传感器(607)的电压。然后，处理器629比较所测量的电压是否为1)高于VREF/2的激活阈值以指示所述对中的一个传感器被激活，2)低于VREF/2的激活阈值以指示所述对中的另一个传感器被激活，或3)两个激活阈值之间指示两个传感器都没有被激活。
在一些实施例中，电流路径的电容和采样和保持电容器(139)的电容可影响在图2的例程期间读取的所测量电压的值。因此，在一些实施例中，指示未被激活的对中的两个传感器的所测量电压(VEQ)可与VREF/2不同。在这些实施例中，处理器629将比较所测量的电压是否为高于VEQ的激活阈值以指示所述对中的一个传感器被激活或低于VEQ的激活阈值以指示所述对中的另一个传感器被激活。在一些实施例中，在系统制造期间确定VEQ且将其存储在存储器640中，或在系统启动例程期间当没有传感器被激活时确定VEQ。
在一些实施例中，激活阈值是基于VREF百分比或VEQ百分比(例如在一个实施例中，激活阈值电压大致为1.25VEQ和.75VEQ)的。在其它实施例中，激活阈值是高于和低于VEQ或VREF的固定值(例如，VEQ-30mV、VEQ 30mV)。在一些实施例中，激活阈值量将取决于覆盖传感器的塑料或玻璃的厚度、VREF的值、非激活传感器的电容和ADC的粒度。
图6的电路相对于图1的电路的一个优点在于，对于一些实施例，仅需要确定阵列602的电容传感器是否已经激活到所需的时间的一半，因为图2的例程可以运行一次以检测是否已经激活对中的任一传感器。并且，通过图6的系统，仅需要ADC 635的ADC通道的一半用于传感器激活检测。
返回参考图2，在示出的实施例中，在预充电阶段201期间将传感器105充电到VREF并且使传感器107接地，并且在数字化阶段期间读取传感器107的电压以确定传感器107的电容。然而，在其它实施例中，在预充电阶段期间，可将传感器107充电到VREF并且可使传感器105接地。并且，在一些实施例中，可在数字化阶段期间读取传感器105的电压以确定传感器107的电容。
在系统101的一些实施例中，在执行图2的例程以获得指示传感器107的电容的数字化电压之后，电路103使用图2的例程以获得指示阵列110中的其它电容传感器的电容的数字化电压。例如，在运行用于传感器107的图2的例程之后，可运行例程以获得指示传感器105的电容的电压。在此例程中，在阶段201中，传感器107将预充电到VREF，并且传感器105将接地。在阶段205中，传感器105的电压电平将被数字化。
对于系统101，在已经用图2的例程测量传感器105的电压之后，将使用图2的例程测量其它电容传感器(例如，109和111)的电容指示电压。例如，为了测量传感器111的电压，在预充电阶段201期间，传感器109将被充电到VREF并且传感器111将被充电到VSS。在已经检查所有传感器之后，控制器127将循环回到阵列110的传感器以按照图2的例程检查电容指示电压电平，以确定传感器中的任一个传感器是否已被激活。在一些实施例中，将按顺序连续地检查每一对传感器。然而，在其它实施例中，将不按顺序连续地检查每一对传感器。
对于图6的实施例，在运行图2的例程以检查传感器605或607中的任一个传感器是否被激活之后，将针对其它传感器对(例如609和611)运行所述例程。在已经检查所有传感器对之后，将再次检查每个传感器对。
在本文所示或描述的实施例中可能出现的一个优点是，由于系统在预充电和均衡阶段期间不使用ADC的采样和保持电容器(139)，因此ADC(133，635)可以对传感器对中的一个传感器执行数字化阶段201，而其它传感器对处于预充电阶段203和/或均衡阶段205。例如，当ADC133在数字化阶段205中提供传感器107的电压的数字值时，传感器109和111的传感器对处于预充电阶段201，并且阵列110的另一传感器对(未示出)处于电荷再分布阶段203。然而，如果系统使用采样和保持电容器139进行电荷均衡，则无法同时执行图2中用于其它传感器的例程的阶段。因此，在一些情况下，使用采样和保持电路进行电荷均衡的系统可能要花费三倍的时间来确定传感器中的任一个传感器是否已被激活。
与使用ADC的采样和保持电容器(139)进行电荷均衡的系统相比，可能出现的另一优点是，相对于采样和保持电路的电容器的大小，系统的有效性可以较少地取决于电容传感器的电势电容。在一些实施例的情况下，相比于未激活状态下的电容值将相对相同的情况，阵列的电容传感器通常具有相同的大小。因为传感器的电容具有相对相同的大小，所以可以更有效地执行电荷均衡，从而使得集成电路103能够与大范围的电容传感器大小的阵列有效地使用。而使用ADC的采样和保持电容器进行电荷均衡的电路的有效性将受限于具有具某一大小的传感器的阵列。然而，本发明的其它实施例可与具有不同电容大小的电容传感器的阵列一起操作。
此外，相对于图6的实施例，图2的例程的单一实例可用于确定两个传感器中的任一个传感器是否被激活。另一方面，使用ADC的采样和保持电容器(139)进行电荷均衡的系统将需要针对每个传感器运行读取例程以确定是否已读取传感器。因此，在图6的实施例的情况下，确定阵列的传感器激活的时间可减一半。
尽管图2示出了在预充电阶段201期间将被读取的传感器充电到接地电压的例程，但是在其它实施例中，可以在预充电期间将被读取的传感器充电到其它电压(例如VDD、1/2VREF、负电压)。在一些实施例中，可将被读取的传感器(例如，图2中的传感器107)充电到VREF，并且可使所述对中的另一传感器(例如，传感器105)接地。
在其它实施例中，电子系统可具有其它配置。例如，在一些实施例中，每个传感器将具有其自身的ADC(其中ADC将不包括多路复用器)。在其它实施例中，集成电路103或603的电路系统中的一些电路系统可位于不同集成电路中。在一些实施例中，可以在更多数目的电容传感器之间均衡电荷，其中每个电容传感器将与电阻器一起耦合到多于一个传感器。并且，在其它实施例中，开关电路(119)可具有不同的配置。在一些实施例中，可通过耦合到ADC的逻辑电路来确定传感器是否被激活。
在本文描述的一些实施例中，可以实施电子系统以允许每个电容传感器有一个外部端，从而允许集成电路感测更多数目的电容传感器的电压。
在一个实施例中，电容感测的方法包括用第一电压对第一电容传感器充电并且用第二电压对第二电容传感器充电。第一电压与第二电压不同。所述方法包括在充电之后，从第一电容传感器移除第一电压并且从第二电容传感器移除第二电压，且接着均衡第一电容传感器和第二电容传感器上的电荷。所述方法包括在均衡之后，用模/数转换器提供第一电容传感器的感测电压电平的数字指示。
在另一实施例中，电路包括多个外部端、多个开关电路、至少一个模/数转换器以及用于配置电路以执行电容感测例程以用于感测耦合到多个外部端的电容传感器的控制电路系统。所述控制电路系统被配置成在预充电阶段期间控制多个开关电路中的第一开关电路以将多个外部端中的第一外部端充电到第一电压，并且控制多个开关电路中的第二开关电路以将多个外部端中的第二外部端充电到第二电压，第一电压与第二电压不同。所述控制电路系统被配置成在充电之后控制第一开关电路以从第一外部端移除第一电压并且控制第二开关电路以从第二外部端移除第二电压，使得耦合到第一外部端的电容传感器能够与耦合到第二外部端的电容传感器均衡电荷。控制电路系统被配置成在均衡之后进行控制以由至少一个模/数转换器中的模/数转换器提供第一外部端的感测电压电平的数字指示。
虽然已经示出和描述本发明的特定实施例，但本领域的技术人员将认识到，基于本文中的教示，可在不脱离本发明和其更广泛方面的情况下做出另外改变和修改，且因此，所附权利要求书旨在将在本发明的真实精神和范围内的所有此类改变和修改涵盖在其范围内。

Claims (10)

1.一种电容感测的方法，其特征在于，包括：
用第一电压对第一电容传感器充电并且用第二电压对第二电容传感器充电，所述第一电压与所述第二电压不同；
在所述充电之后，从所述第一电容传感器移除所述第一电压并且从所述第二电容传感器移除所述第二电压，而后均衡所述第一电容传感器和所述第二电容传感器上的电荷；
在所述均衡之后，用模/数转换器提供所述第一电容传感器的感测电压电平的数字指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括：
用所述第一电压对所述第二电容传感器充电并且用所述第二电压对所述第一电容传感器充电；
在所述充电之后，从所述第二电容传感器移除所述第一电压并且从所述第一电容传感器移除所述第二电压，而后均衡所述第一电容传感器和所述第二电容传感器上的电荷；
在所述均衡之后，提供所述第二电容传感器的感测电压电平的数字指示。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括将所述第一电容传感器的所述感测电压电平与阈值进行比较，以确定所述第一电容传感器是否被激活。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述第一电容传感器的所述感测电压电平与第二阈值进行比较，以确定所述第二电容传感器是否被激活。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过耦合在所述第一电容传感器与所述第二电容传感器之间的路径中的电阻电路执行所述均衡。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电容传感器和所述第二电容传感器是多个电容传感器的部分，所述方法另外包括：
周期性地提供指示所述多个电容传感器中的每个电容传感器的电容的感测电压电平的数字指示。
7.一种电路，其特征在于，包括：
多个外部端；
多个开关电路；
至少一个模/数转换器；
控制电路系统，其用于配置所述电路以执行电容感测例程以感测耦合到所述多个外部端的电容传感器，所述控制电路系统被配置成在预充电阶段期间控制所述多个开关电路中的第一开关电路以将所述多个外部端中的第一外部端充电到第一电压，并且控制所述多个开关电路中的第二开关电路以将所述多个外部端中的第二外部端充电到第二电压，所述第一电压与所述第二电压不同，在所述充电之后控制所述第一开关电路以从所述第一外部端移除所述第一电压并且控制所述第二开关电路以从所述第二外部端移除所述第二电压，使得耦合到所述第一外部端的电容传感器能够与耦合到所述第二外部端的电容传感器均衡电荷，并且在所述均衡之后控制由所述至少一个模/数转换器中的模/数转换器提供所述第一外部端的感测电压电平的数字指示。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于：
其中所述控制电路系统被配置成控制所述电路以由所述至少一个模/数转换器周期性地提供所述多个外部端中的每一个外部端的感测电压电平的数字指示。
9.一种电子系统，其特征在于，包括根据权利要求7所述的电路且另外包括：
多个电容器传感器，其中每个电容传感器耦合到所述多个外部端中的外部端。
10.根据权利要求9所述的电子系统，其特征在于，另外包括至少一个电阻器，其中至少一个电阻器中的电阻器连接到耦合到所述第一外部端的电容传感器以及耦合到所述第二外部端的电容传感器。
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