CN201233588Y - 利用电感反电动势的触摸检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用电感反电动势的触摸检测电路，包括用于产生反电动势的脉冲产生电路，用于检测触摸信号，并输出模拟检测信号的触摸检测电路，还包括用于对所述脉冲产生电路输出的反电动势进行滤波的滤波电路。由于本实用新型利用电感反电动势的触摸检测电路利用滤波电路对反电动势进行滤波，可以提高电路可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测电路，更具体地说，涉及一种触摸检测电路。
背景技术
如图1所示为现有技术的利用电感反电动势的触摸检测电路原理图，包括PNP三极管TR1、TR3、TR4、电感L1、电阻R1、R3、R4、R6、R7；TR4的基极构成触摸点，TR4的发射极接地，TR4的集电极通过R4连接到直流电源，TR4的集电极输出触摸检测电路；TR1发射极连接直流电源，TR1的基极通过R1连接脉冲信号源，TR1的集电极通过电感L1接地，TR1的集电极通过R3连接到TR4的基极；TR3的发射极通过R6连接直流电源，TR3的基极接地，TR3的集电极通过电阻R7连接到TR1的集电极。
现有技术的利用电感反电动势的触摸检测电路，在触摸点形成的反电动势有较多毛刺，易受外界环境干扰；同时TR4集电极输出的检测信号不易准确地转换为数字量，TR4集电极电势是-5V至5V之间的某一值，此值随TR4的BE结的导通程度不同而不同。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的抗外界环境干扰能力较弱、提供的检测信号不是数字信号的不足，提供一种利用电感反电动势的触摸检测电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种利用电感反电动势的触摸检测电路，包括用于产生反电动势的脉冲产生电路，用于检测触摸信号，并输出模拟检测信号的触摸检测电路，其特征在于，还包括用于对所述脉冲产生电路输出的反电动势进行滤波的滤波电路。
在本实用新型所述的利用电感反电动势的触摸检测电路中，还包括用于将触摸检测电路输出的模拟检测信号转换为数字信号的转换电路。
在本实用新型所述的利用电感反电动势的触摸检测电路中，所述滤波电路为滤波二极管。
在本实用新型所述的利用电感反电动势的触摸检测电路中，所述脉冲产生电路包括PNP三极管TR1、电感L1和电阻R1，TR1发射极连接直流电源，TR1的基极通过R1连接脉冲信号源，TR1的集电极通过电感L1接地，所述滤波二极管的负端和TR1的集电极相连。
在本实用新型所述的利用电感反电动势的触摸检测电路中，所述触摸检测电路包括检测PN结、电阻R3、R6、R7、PNP三极管TR3；所述检测PN结的正端构成触摸检测点，所述检测PN结的负端和TR3的集电极相连，电阻R3一端连接触摸监测点，另一端通过电阻R7连接到TR3的集电极，TR3的发射极通过R6连接直流电源，TR3的基极接地；所述滤波二极管正端和电阻R3、R7的连接点相连。
在本实用新型所述的利用电感反电动势的触摸检测电路中，所述检测PN结为NPN三级管TR4的BE结，所述转换电路包括TR4和PNP三极管TR2，TR4的集电极通过电阻连接到TR2的基极，TR2的发射极连接直流电源，TR2的集电极通过电阻接地，TR2的集电极输出所述触摸检测信号。
在本实用新型所述的利用电感反电动势的触摸检测电路中，所述检测PN结为光耦U1的输入发光二极管，所述转换电路包括U1的输出级NPN结构，所述NPN结构的集电极连接直流电源，所述NPN结构的发射极通过电阻接地，所述NPN结构的发射极输出所述触摸检测信号。
在本实用新型所述的利用电感反电动势的触摸检测电路中，所述电阻R3阻值大于所述检测PN结的内阻和R7电阻之和。
在本实用新型所述的利用电感反电动势的触摸检测电路中，所述直流电源为5V。
实施本实用新型的利用电感反电动势的触摸检测电路，具有以下有益效果：利用二极管D1对反电动势进行滤波，提高电路可靠性，同时可实现触摸检测信号为标准的数字信号。
附图说明
图1是现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路的原理图；
图2是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路的原理框图；
图3是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路的第一实施例的原理图；
图4是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路初始反电动势的波形图；
图5是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路经过滤波之后的反电动势的波形图；
图6是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路在无触摸状态下检测PN结的波形图；
图7是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路在触摸状态下检测PN结的波形图；
图8是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路的第二实施例的原理图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图2所示为是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路的原理框图，包括用于产生反电动势的脉冲产生电路、用于检测触摸信号，并输出模拟检测信号的触摸检测电路、用于对所述脉冲产生电路输出的反电动势进行滤波的滤波电路和用于将触摸检测电路输出的模拟检测信号转换为数字信号的转换电路。
如图3所示为是本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路的第一实施例的原理图，电路包括PNP三极管TR1、TR2、TR3、NPN三极管TR4、电感L1、电阻R1、R3、R4、R5、R6、R7、二极管D1；
TR1发射极连接直流5V电源，TR1的基极通过R1连接脉冲信号源单片机的I/O1，TR1的集电极通过电感L1接地；
D1的正端通过电阻R3连接TR4的基极，D1的负端连接TR1的集电极；
TR4的集电极直接连接TR2的基极，TR4的发射极直接连接TR3的集电极；
TR3的发射极通过电阻R6连接直流5V电源，TR3的基极接地；
TR2的发射极连接直流5V电源，TR2的集电极通过电阻R5接地，TR2的集电极输出触摸检测信号。
TR4的基极为触摸点，TR4的BE级为检测PN结，TR4、TR2及其外围电阻构成转换电路。
单片机的I/O1口定时输出短时电压负脉冲。负脉冲时间很短，保证电感L1不会饱和。负脉冲期间，TR1导通。在电感L1作用下，电流不会激增，而是逐渐增大，此时TR1集电极的电势接近5V。负脉冲后，I/O1变为高电平，TR1关断，电感中电流迅速减小，从而产生反电动势，即TR1的集电极点产生负电势。TR1的集电极对地电压波形如图4所示。经二极管D1滤波后，二极管的正端的信号对地波形如图5所示。无触摸时，二极管的正端产生负脉冲期间，TR4的基极和发射极的电势均随二极管的正端电势的降低而迅速降低，TR4的BE结两端的电压波形如图6，此电压不会使TR4导通此电压值很小，不会使PN结导通。触摸时，相当于在触摸点增加一电容，见虚线框部分；二极管的正端产生负脉冲期间，TR4发射极电势随二极管的正端电势的降低而迅速降低，但触摸点因电容作用电势不能迅速降低，导致TR4的BE结电压升高到可使TR4导通，TR4的BE结波形如图7所示。TR4导通使TR2亦导通，通过I/O2检测逻辑电平，判断是否有触摸信号，IO2处的电势是0V或4.8V，可准确地转换为数字量。TR3部分的作用是给C1充电，R7作用是C1放电时对TR4的BE结限流。R3是一个阻值较大的电阻，以便使C1放电时电流主要流经TR4的BE结。
如图8所示为本实用新型现有技术利用电感反电动势的触摸检测电路的另第二实施例的原理图，采用光耦U1代替三极管TR2和TR4，U1的输入发光二极管构成检测PN结，输出NPN结构和电阻R5构成转换电路，其中NPN的集电极连接直流5V电源，发射极通过电阻R5接地，发射极输出触摸检测信号。U1光耦应该具有高速且驱动电流小的特点。电路的工作原理和第一实施例类似。
Claims (9)
1、一种利用电感反电动势的触摸检测电路，包括用于产生反电动势的脉冲产生电路，用于检测触摸信号并输出模拟检测信号的触摸检测电路，其特征在于，还包括用于对所述脉冲产生电路输出的反电动势进行滤波的滤波电路。
2、根据权利要求1所述的利用电感反电动势的触摸检测电路，其特征在于，还包括用于将所述触摸检测电路输出的模拟检测信号转换为数字信号的转换电路。
3、根据权利要求1所述的利用电感反电动势的触摸检测电路，其特征在于，所述滤波电路为滤波二极管。
4、根据权利要求3所述的利用电感反电动势的触摸检测电路，其特征在于，所述脉冲产生电路包括PNP三极管TR1、电感L1和电阻R1，TR1发射极连接直流电源，TR1的基极通过R1连接脉冲信号源，TR1的集电极通过电感L1接地，所述滤波二极管的负端和TR1的集电极相连。
5、根据权利要求3所述的利用电感反电动势的触摸检测电路，其特征在于，所述触摸检测电路包括检测PN结、电阻R3、R6、R7、PNP三极管TR3；所述检测PN结的正端构成触摸检测点，所述检测PN结的负端和TR3的集电极相连，电阻R3一端连接触摸监测点，另一端通过电阻R7连接到TR3的集电极，TR3的发射极通过R6连接直流电源，TR3的基极接地；所述滤波二极管正端和电阻R3、R7的连接点相连。
6、根据权利要求5所述的利用电感反电动势的触摸检测电路，其特征在于，所述检测PN结为NPN三级管TR4的BE结，所述转换电路包括TR4和PNP三极管TR2，TR4的集电极通过电阻连接到TR2的基极，TR2的发射极连接直流电源，TR2的集电极通过电阻接地，TR2的集电极输出所述触摸检测信号。
7、根据权利要求5所述的利用电感反电动势的触摸检测电路，其特征在于，所述检测PN结为光耦U1的输入发光二极管，所述转换电路包括U1的输出级NPN结构，所述NPN结构的集电极连接直流电源，所述NPN结构的发射极通过电阻接地，所述NPN结构的发射极输出所述触摸检测信号。
8、根据权利要求5所述的利用电感反电动势的触摸检测电路，其特征在于，所述电阻R3阻值大于所述检测PN结的内阻和R7电阻之和。
9、根据权利要求8所述的利用电感反电动势的触摸检测电路，其特征在于，所述直流电源为5V。
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| CNU2008200950108U CN201233588Y (zh) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | 利用电感反电动势的触摸检测电路 |
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| CNU2008200950108U CN201233588Y (zh) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | 利用电感反电动势的触摸检测电路 |
Publications (1)
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| CN201233588Y true CN201233588Y (zh) | 2009-05-06 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3829065A1 (de) * | 2019-11-29 | 2021-06-02 | Gerd Reime | Kapazitive sensoreinrichtung sowie verfahren zur erkennung einer objektannäherung |
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2008
- 2008-06-20 CN CNU2008200950108U patent/CN201233588Y/zh not_active Expired - Fee Related
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