CN211348433U - 电容检测装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种电容检测装置及电子设备，电容检测装置其包括：感应模块、连接电路及用于检测感应模块电容变化的差分检测电路；感应模块包括：基材、分别位于基材两面的第一感应层和第二感应层，第一感应层上的第一感应单元和第二感应层上的第二感应单元位置相对，且第一感应单元覆盖第二感应单元；第一感应单元和第二感应单元通过连接电路分别与差分检测电路电连接。在检测对象接近电容检测装置时，第一感应单元的电容受到温度和检测对象的影响，第二感应单元的电容只受到温度的影响，通过第一感应单元和第二感应单元的电容，就可以消除温度的影响，确定检测对象引起的电容变化，提高电容检测装置检测的准确度。

Description

电容检测装置及电子设备
技术领域
本申请实施例涉及传感器技术领域，尤其涉及一种电容检测装置及电子设备。
背景技术
电子设备的发展越来越快，为了提高用户体验，人机交互的方式更加智能化，例如，触控操作、智能化检测等，都是通过检测人体与设备的接触实现人机交互。在检测人体与设备接触的方案中，电容式传感器因为安装简便、成本低廉，应用更加广泛。
但是，因为电容式传感器在检测人体接触时，因为受到温度的影响，导致电容式传感器检测结果不准确。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例所解决的技术问题之一在于提供一种电容检测装置及电子设备，用以克服现有技术中电容式传感器因为受到温度的影响，导致电容式传感器检测结果不准确的缺陷。
本申请实施例提供一种电容检测装置，其包括：感应模块、连接电路及用于检测感应模块电容变化的差分检测电路；
感应模块包括：基材、分别位于基材两面的第一感应层和第二感应层，
第一感应层上的第一感应单元和第二感应层上的第二感应单元位置相对，且第一感应单元覆盖第二感应单元；
第一感应单元和第二感应单元通过连接电路分别与差分检测电路电连接。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应单元上包括第一图案，第二感应单元上包括第二图案，第一图案和第二图案形状相同。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一图案和第二图案均为网格图案，第一图案和第二图案的网格大小相同，或者第二图案的网格比第一图案的网格稀疏。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应单元和第二感应单元均为铜箔层。
可选地，在本申请的一种实施例中，连接电路设置于基材的一面或两面。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应层上设置有第一接地图案，和/或第二感应层上设置有第二接地图案。
可选地，在本申请的一种实施例中，连接电路包括连接器，连接器包括第一连接点、第二连接点和接地点；
第一感应单元和第二感应单元分别通过第一连接点和第二连接点与差分检测电路电连接；
第一接地图案与接地点电连接，和/或第二接地图案与接地点电连接。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应层还包括第一防护元件，第二感应层还包括第二防护元件，第一防护元件和第二防护元件均为导电介质；
第一防护元件与第一感应单元不接触，第二防护元件与第二感应单元不接触。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一防护元件在第一感应层环绕第一感应单元设置，第二防护元件在第一感应层环绕第二感应单元设置。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一防护元件和第二防护元件位置相对、大小相同、且形状相同。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置还包括盖板，盖板通过胶材固定在第一感应层上。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置还包括第三防护元件，第一感应层、第二感应层和第三防护元件的横截面呈环状，第三防护元件固定于第二感应层内侧。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置还包括接地层；
基材的横截面呈螺旋状，基材靠内的部分位于第三防护元件与接地层之间，基材靠外的部分位于第一感应层和第二感应层之间。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置还包括激励电路；
第一感应单元和第二感应单元通过连接电路分别与激励电路电连接，激励电路用于向第一感应单元和第二感应单元传输电信号。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置还包括控制逻辑电路和开关模块；
第一感应单元和第二感应单元通过连接电路分别与开关模块电连接，开关模块分别与激励电路和差分检测电路电连接；
控制逻辑电路与开关模块电连接，控制逻辑电路用于控制开关模块连通或断开。
可选地，在本申请的一种实施例中，开关模块包括第一开关和第二开关；
第一开关连接在第一感应单元与差分检测电路之间，控制逻辑电路通过第一开关控制第一感应单元与激励电路连通，或者控制第一感应单元与差分检测电路连通；
第二开关连接在第二感应单元与差分检测电路之间，控制逻辑电路通过第一开关控制第二感应单元与激励电路连通，或者控制第二感应单元与差分检测电路连通。
可选地，在本申请的一种实施例中，差分检测电路包括第一运算放大器、第一模数转换器、第一电容和第二电容；
第一运算放大器的正输入端与第一开关电连接，第一运算放大器的负输入端与第二开关电连接；
第一电容连接在第一运算放大器的正输入端和第一运算放大器的输出端之间，第二电容连接在第一运算放大器的负输入端和第一运算放大器的输出端之间，第一运算放大器的输出端与第一模数转换器电连接。
可选地，在本申请的一种实施例中，开关模块包括第三开关、第四开关和第五开关；
第三开关连接在第一感应单元与第一连接端之间，控制逻辑电路通过第三开关控制第一感应单元与第一连接端连通，或者控制第一感应单元接地；
第四开关连接在第二感应单元与第一连接端之间，控制逻辑电路通过第三开关控制第二感应单元与第一连接端连通，或者控制第二感应单元接地；
第五开关连接在第一连接端和差分检测电路之间，控制逻辑电路通过第五开关控制第一连接端与激励电路连通，或者控制第一连接端与差分检测电路连通。
可选地，在本申请的一种实施例中，差分检测电路包括第二运算放大器、第二模数转换器和第三电容；
第二运算放大器的正输入端接入参考电压，第二运算放大器的负输入端与第五开关电连接；
第三电容连接在第二运算放大器的负输入端和第二运算放大器的输出端之间，第二运算放大器的输出端与第二模数转换器电连接。
本申请实施例提供一种电子设备，电子设备包括如本申请任一实施例所描述的电容检测装置。
可选地，在本申请的一种实施例中，电子设备为耳机，电容检测装置的感应模块环绕设置在耳机的扬声器上。
感应模块的第一感应层设置于靠近用户的一侧，感应模块的第二感应层设置于背对用户的一侧。
可选地，在本申请的一种实施例中，基材通过在扬声器上环绕两圈形成叠层结构。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应层中第一感应单元的长度和第二感应层中第二感应单元的长度小于或等于扬声器的周长。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置的第三防护元件位于电容检测装置的接地层的外侧，第三防护元件和接地层环绕的长度是扬声器的周长。
本申请实施例中，在电容检测装置的第一感应层上设置了第一感应单元，在电容检测装置的第二感应层上设置了第二感应单元，在进行检测时，检测对象接近电容检测装置时，第一感应单元的电容受到温度和检测对象的影响，第二感应单元的电容只受到温度的影响，通过第一感应单元和第二感应单元的电容，就可以消除温度的影响，确定检测对象引起的电容变化，提高了电容检测装置检测的准确度。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：
图1是本申请实施例提供的一种电容检测装置的结构示意图；
图2是申请实施例提供的一种连接电路的位置示意图；
图3a是本申请实施例提供的一种第一感应层的结构示意图；
图3b是本申请实施例提供的一种第一感应层的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种电容检测装置的截面示意图；
图5是本申请实施例提供的一种差分检测电路的截面示意图；
图6是本申请实施例提供的一种电容检测装置的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种电容检测装置的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种电容检测装置的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的一种差分检测电路的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的一种电容检测装置的结构示意图；
图11是本申请实施例提供的一种差分检测电路的结构示意图；
图12是本申请实施例提供的一种电子设备的截面示意图。
具体实施方式
实施本实用新型实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。
下面结合本实用新型实施例附图进一步说明本实用新型实施例具体实现。
实施例一、
本申请实施例一提供一种电容检测装置10，如图1所示，图1是本申请实施例提供的一种电容检测装置10的结构示意图，该电容检测装置10包括：
感应模块11、连接电路12及用于检测感应模块11电容变化的差分检测电路13；
感应模块11包括：基材111、分别位于基材111两面的第一感应层112 和第二感应层113，
第一感应层112上的第一感应单元1121和第二感应层113上的第二感应单元1131位置相对，且第一感应单元1121覆盖第二感应单元1131；
第一感应单元1121和第二感应单元1131通过连接电路12分别与差分检测电路13电连接。
需要说明的是，第一感应单元1121和第二感应单元1131分别位于基材 111两面，第一感应单元1121所在的一侧可以是正对人体的一侧，第二感应单元1131所在的一侧可以是背对人体的一侧，第一感应单元1121在基材111第一面的位置与第二感应单元1131在基材111第二面的位置相同，第一感应单元 1121覆盖第二感应单元1131指的是，从基材111的第一感应单元1121所在的一侧看向第二感应单元1131所在的一侧时，第二感应单元1131隐藏在第一感应单元1121之下，第一感应单元1121覆盖所述第二感应单元1131。
基材111可以是PCB(英文：Printed Circuit Board，印制电路板)或FPC (英文：Flexible Printed Circuit，柔性电路板)，第一感应单元1121和第二感应单元1131可以是刻蚀在PCB或FPC上的铜箔图案，PCB或FPC可以是至少两层，在PCB或FPC大于两层时，选择其中两层刻蚀图案，剩余层可用于走线或者其他用途。
本申请实施例所提供的电容检测装置10可以检测是否有检测对象靠近，在有检测对象靠近电容检测装置10的第一感应层112时，第一感应单元1121 的电容受到检测对象的影响，第一感应单元1121对地的电容值包含第一感应单元1121的基电容、由温度引起的第一感应单元1121的基电容温飘和检测对象引起的感应电容，第二感应单元1131因为远离检测对象，因此不包含感应电容，第二感应单元1131对地的电容值包含第二感应单元1131的基电容、由温度引起的第二感应单元1131的基电容温飘，用第一感应单元1121对地的电容值减去第二感应单元1131对地的电容值就可以得到感应电容的大小。
需要说明的是，第一感应单元1121受检测对象影响电容发生变化时，向差分检测电路13传输第一检测电信号，第二感应单元1131也向差分检测电路 13传输第二检测电信号，差分检测电路13可以检测到两个检测电信号的电流大小或电压大小，根据电流值或电压值计算得到电容值，当然，此处只是示例性说明，也可以有其他实现方式，本申请对此不作限制。检测电信号用于表示该电信号用于检测第一感应单元1121和第二感应单元1131的电容大小，第一和第二用于区分两个不同的电信号，不具有任何限制作用。检测对象包括能够引起第一感应单元1121电容变化的物体，例如，检测对象可以是人体。
实施例二、
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应单元1121上包括第一图案，第二感应单元1131上包括第二图案，第一图案和第二图案形状相同。
需要说明的是，第一图案和第二图案形状相同指的是，从基材111的第一感应单元1121所在的一侧看向第二感应单元1131所在的一侧时，第一图案和第二图案重合，或者，第二图案隐藏在第一图案之下被第一图案覆盖。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一图案和第二图案均为网格图案，第一图案和第二图案的网格大小相同，或者第二图案的网格比第一图案的网格稀疏。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应单元1121和第二感应单元 1131均为铜箔层。
第一感应单元1121和第二感应单元1131可以是刻蚀在基材111上的铜箔层，连接电路12也可以是刻蚀在基材111上的铜箔层。
实施例三、
如图2所示，图2是申请实施例提供的一种连接电路12的位置示意图，可选地，连接电路12设置于基材111的一面或两面。
例如，将基材111上第一感应层112所在的一面作为第一面，将基材111 上第二感应层113所在的一面作为第二面，将连接电路12中连接第一感应单元 1121和差分检测电路13的支路作为第一支路，将连接电路12中连接第二感应单元1131和差分检测电路13的支路作为第二支路；图2中，以连接电路12 设置在基材111的第一面为例，并不代表本申请局限于此。
连接电路12可以设置在基材111的第一面；此时，第一支路和第二支路都位于基材111的第一面，第一支路可以直接和第一感应单元1121连接，第二支路可以穿过基材111与第二感应单元1131连接。
或者连接电路12设置在基材111的第二面；此时，第一支路和第二支路都位于基材111的第二面，第二支路可以直接和第二感应单元1131连接，第一支路可以穿过基材111与第一感应单元1121连接；
或者，连接电路12一部分设置在基材111的第一面，一部分设置在基材 111的第二面。进一步的，可以将第一支路设置在基材111的第一面，将第二支路设置在基材111的第二面。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应层112上设置有第一接地图案，和/或第二感应层113上设置有第二接地图案。第一接地图案和第二接地图案用于屏蔽干扰。
如图2所示，图2中以第二感应层113上设置有第二接地图案为例，并不代表本申请局限于此。
可选地，在本申请的一种实施例中，连接电路12包括连接器121，连接器121包括第一连接点1211、第二连接点1212和接地点1213；第一感应单元 1121和第二感应单元1131分别通过第一连接点1211和第二连接点1212与差分检测电路13电连接；第一接地图案与接地点1213电连接，和/或第二接地图案与接地点1213电连接。连接器121只是连接电路12中与差分检测电路13 连接的部分，可以是一个独立器件，也可以只是包含了连接电路12连接点的一个区域，连接点可以是焊点，本申请对连接器121的具体形式不做限制。
实施例四、
可选地，如图3a和图3b所示，图3a是本申请实施例提供的一种第一感应层112的结构示意图，图3b是本申请实施例提供的一种第二感应层113的结构示意图，在本申请的一种实施例中，第一感应层112还包括第一防护元件1122，第二感应层113还包括第二防护元件1132，第一防护元件1122和第二防护元件1132均为导电介质；
第一防护元件1122与第一感应单元1121不接触，第二防护元件1132 与第二感应单元1131不接触。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一防护元件1122在第一感应层 112环绕第一感应单元1121设置，第二防护元件1132在第一感应层112环绕第二感应单元1131设置。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一防护元件1122和第二防护元件 1132位置相对、大小相同、形状相同。
第一防护元件1122和第二防护元件1132用于防止第一感应单元1121 和第二感应单元1131和水接触。
可选地，如图4所示，图4是本申请实施例提供的一种电容检测装置10 的截面示意图，在本申请的一种实施例中，电容检测装置10还包括盖板14，盖板14通过胶材固定在第一感应层112上。
实施例5、
可选地，如图5所示，图5是本申请实施例提供的一种电容检测装置10 的截面示意图，在本申请的一种实施例中，基材111的横截面呈螺旋状，设置在基材111上的第一感应层112和第二感应层113呈环状。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置10还包括第三防护元件15，第一感应层112、第二感应层113和第三防护元件15的横截面呈环状，第三防护元件15固定于第二感应层113内侧。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置10还包括接地层16；基材111的横截面呈螺旋状，基材111靠内的部分位于第三防护元件15与接地层16之间，基材111靠外的部分位于第一感应层112和第二感应层113之间。
实施例六、
可选地，如图6所示，图6是本申请实施例提供的一种电容检测装置10 的结构示意图，在本申请的一种实施例中，电容检测装置10还包括激励电路 17；
第一感应单元1121和第二感应单元1131分别与激励电路17电连接，激励电路17用于向第一感应单元1121和第二感应单元1131传输电信号。
激励电路17向第一感应单元1121和第二感应单元1131提供用于激励的电信号，向第一感应单元1121和第二感应单元1131充电，以便第一感应单元 1121和第二感应单元1131向差分检测电路13传输检测电信号。
实施例七、
可选地，如图7所示，图7是本申请实施例提供的一种电容检测装置10 的结构示意图，在本申请的一种实施例中，电容检测装置10还包括控制逻辑电路18和开关模块19；
第一感应单元1121和第二感应单元1131分别与开关模块19电连接，开关模块19分别与激励电路17和差分检测电路13电连接；
控制逻辑电路18与开关模块19电连接，控制逻辑电路18控制开关模块 19连通或断开。
需要说明的是，通过控制开关模块19连通或断开，可以控制第一感应单元1121和第二感应单元1131与激励电路17连通或断开，还可以控制第一感应单元1121和第二感应单元1131与差分检测电路13连通或断开。在一种实现方式中，第一感应单元1121和第二感应单元1131只能与激励电路17连通或者，或者与差分检测电路13连通，不能同时与激励电路17和差分检测电路13连通。在第一感应单元1121和第二感应单元1131与激励电路17连通时，激励电路 17向第一感应单元1121和第二感应单元1131提供用于激励的电信号；在第一感应单元1121和第二感应单元1131与差分检测电路13连通时，第一感应单元 1121向差分检测电路13传输第一检测电信号，第二感应单元1131向差分检测电路13传输第二检测电信号。
在一种具体的应用场景中，第一感应单元1121和第二感应单元1131可以是铜箔层，第一感应单元1121对地可以形成一个电容，第二感应单元1131 对地可以形成一个电容，在感应模块11与激励电路17连通时，激励电路17 向电容充电，然后激励电路17和感应模块11断开，感应模块11和差分检测电路13连通，此时，电容向差分检测电路13转移电荷，差分检测电路13以此检测感应模块11的电容变化。
控制逻辑电路18对开关模块19进行控制可以有多种实现方式，此处，列举三种具体的实现方式，当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。
在第一种实现方式中，如图8所示，图8是本申请实施例提供的一种电容检测装置10的结构示意图，开关模块19包括第一开关191和第二开关192；
第一开关191连接在第一感应单元1121与差分检测电路13之间，控制逻辑电路18通过第一开关191控制第一感应单元1121与激励电路17连通，或者控制第一感应单元1121与差分检测电路13连通；
第二开关192连接在第二感应单元1131与差分检测电路13之间，控制逻辑电路18通过第一开关191控制第二感应单元1131与激励电路17连通，或者控制第二感应单元1131与差分检测电路13连通。
控制逻辑电路18对第一开关191和第二开关192的控制可以是预先设定好的，控制逻辑电路18可以周期性控制第一开关191和第二开关192。当然，第一开关191和第二开关192可以是一个开关，或者由几个开关组合实现相同的效果。例如，以第一开关191为例，第一开关191可以是一个用于切换电路的开关，将第一感应单元1121和激励电路17连通，或者将第一感应单元1121 和差分检测电路13连通；又如，第一开关191可以包括两个子开关，一个子开关控制第一感应单元1121和激励电路17之间连通或断开，另一个子开关控制第一感应单元1121和差分检测电路13之间连通或断开。
可选地，结合上述第一种实现方式，如图9所示，图9是本申请实施例提供的一种差分检测电路13的结构示意图，差分检测电路13包括第一运算放大器131、第一模数转换器132、第一电容133和第二电容134；
第一运算放大器131的正输入端与第一开关191电连接，第一运算放大器131的负输入端与第二开关192电连接；
第一电容133连接在第一运算放大器131的正输入端和第一运算放大器 131的输出端之间，第二电容134连接在第一运算放大器131的负输入端和第一运算放大器131的输出端之间，第一运算放大器131的输出端与第一模数转换器132电连接。
图9所示的差分检测电路13是真差分检测电路13，第一运算放大器131 通过正输入端接收到第一感应单元1121传输的第一检测电信号，并且通过负输入端接收到第二感应单元1131传输的第二检测电信号，第一运算放大器131 根据第一检测电信号的电流值或电压值，以及第二检测电信号的电流值或电压值计算第一感应单元1121和第二感应单元1131之间的电容差，即可得到感应电容的值。
图8所示的电容检测装置10可以是真差分检测电路13，第一开关191 和第二开关192在电容充电接段，均与激励电路17连通，在检测阶段，第一开关191和第二开关192轮流打码，第一开关191与差分检测电路13连通，然后断开一次，称为一次打码，即第一开关191和第二开关192轮流与差分检测电路13连通或断开；第一开关191与差分检测电路13连通时，第一感应单元1121 与地形成的电容向差分检测电路13转移电荷，第二开关192与差分检测电路 13连通时，第二感应单元1131与地形成的电容向差分检测电路13转移电荷，差分检测电路13通过电容转移的电荷就可以检测到感应模块11中第一感应单元1121和第二感应单元1131的电容变化。
在第二种实现方式中，如图10所示，图10是本申请实施例提供的一种电容检测装置10的结构示意图，开关模块19包括第三开关193、第四开关194 和第五开关195；
第三开关193连接在第一感应单元1121与第一连接端196之间，控制逻辑电路18通过第三开关193控制第一感应单元1121与第一连接端196连通，或者控制第一感应单元1121接地；
第四开关194连接在第二感应单元1131与第一连接端196之间，控制逻辑电路18通过第三开关193控制第二感应单元1131与第一连接端196连通，或者控制第二感应单元1131接地；
第五开关195连接在第一连接端196和差分检测电路13之间，控制逻辑电路18通过第五开关195控制第一连接端196与激励电路17连通，或者控制第一连接端196与差分检测电路13连通。
在第五开关195将第一连接端196和差分检测电路13连通时，第三开关 193可以控制第一感应单元1121和差分检测电路13连通或者断开，第四开关 194可以控制第二感应单元1131和差分检测电路13连通或者断开；在第五开关195将第一连接端196和激励电路17连通时，第三开关193可以控制第一感应单元1121和激励电路17连通或者断开，第四开关194可以控制第二感应单元1131和激励电路17连通或者断开。
需要说明的是，第一连接端196只是用于说明电路各个元件之间的连接关系，并不是一个实际电路中的一个元件。
可选地，结合上述第二种实现方式，如图11所示，图11是本申请实施例提供的一种差分检测电路13的结构示意图，差分检测电路13包括第二运算放大器135、第二模数转换器136和第三电容137；
第二运算放大器135的正输入端接入参考电压，第二运算放大器135的负输入端与第五开关195电连接；
第三电容137连接在第二运算放大器135的负输入端和第二运算放大器 135的输出端之间，第二运算放大器135的输出端与第二模数转换器136电连接。
图11所示的差分检测电路13可以是伪差分检测电路13，在充电阶段，第五开关195将第一连接端196与激励电路17连通，第三开关193和第四开关194均与第一连接端连通，即感应模块11与激励电路17连通，此时，激励电路17向感应模块11的电容(第一感应单元1121对地的电容和第二感应单元1131对地的电容)充电，在检测阶段，第五开关195将第一连接端196和差分检测电路13连通，第三开关193在与第一连接端196连通或断开的状态之间切换，第三开关193与第一连接端196连通且断开一次就是一次打码，通常情况下，第三开关193打码10次，然后第四开关194打码10次，这样交替打码，当然，也可以是连续打码20次或者更多次，轮流打码。第二运算放大器135 的负输入端轮流第一感应单元1121或第二感应单元1131连接。第二运算放大器135的负输入端和第一感应单元1121连接时，第二运算放大器135输出第一检测电信号的电压和参考电压的差值，第二运算放大器135的负输入端和第二感应单元1131连接时，第二运算放大器135输出第二检测电信号的电压和参考电压的差值，将两次得到的差值相减，即可得到感应电容对应的电压。
本申请实施例中，在电容检测装置10的第一感应层112上设置了第一感应单元1121，在电容检测装置10的第二感应层113上设置了第二感应单元1131，在进行检测时，检测对象接近电容检测装置10时，第一感应单元1121的电容受到温度和检测对象的影响，第二感应单元1131的电容只受到温度的影响，通过第一感应单元1121和第二感应单元1131的电容，就可以消除温度的影响，确定检测对象引起的电容变化，提高电容检测装置10检测的准确度。
实施例七、
本申请实施例提供一种电子设备，其特征在于，如图12所示，图12是本申请实施例提供的一种电子设备的截面示意图；电子设备包括如实施例一到实施例六中任意一个实施例所描述的电容检测装置10。
可选地，在本申请的一种实施例中，电子设备为耳机，电容检测装置10 的感应模块11环绕设置在耳机的扬声器21上。
感应模块11的第一感应层112设置于靠近用户的一侧，感应模块11的第二感应层113设置于背对用户的一侧。
可选地，在本申请的一种实施例中，基材111通过在扬声器21上环绕两圈形成叠层结构。
可选地，在本申请的一种实施例中，第一感应层112中第一感应单元1121 的长度和第二感应层113中第二感应单元1131的长度小于或等于扬声器21的周长。
第一感应单元1121和第二感应单元1131的长度小于或等于扬声器21 的周长，不仅能够减少四层结构引起的厚度增加，还能将内层的SHD漏出来，用于提升防水。
可选地，在本申请的一种实施例中，电容检测装置10的第三防护元件 15位于电容检测装置10的接地层16的外侧，第三防护元件15和接地层16环绕的长度是扬声器21的周长。
第三防护元件15和接地层16的长度可以是扬声器21的周长，接地层 16可以屏蔽扬声器21产生的数字干扰，第三防护元件15可以降低接地层16 对第一感应单元1121和/或第二感应单元1131的影响。
扬声器21外侧环绕的感应模块11中，第一感应单元1121和第二感应单元1131形成一个电容，在充电阶段，激励电路17向感应模块11的电容(第一感应单元1121对地的电容和第二感应单元1131对地的电容)充电，在用户佩戴耳机时，第一感应单元1121因为正对人体，第一感应单元1121对地的电容因为和人体接近电容大小变化，同时受到温度变化的影响，电容大小发生变化，因此，第一感应单元1121对地的电容包含了第一感应单元1121的基电容，受温度影响的温飘电容以及和人体接近产生的感应电容；第二感应单元1131因为背对人体，没有因为人体接近产生感应电容，但受到了人体接近导致的温度变化产生的对电容大小的影响，此时，第二感应单元1131对地的电容包含了第二感应单元1131的基电容，受温度影响的温飘电容。在检测阶段，因为电容大小变化，导致感应模块11中的电容向差分检测电路13转移的电荷量发生变化，导致差分检测电路13的输出信号变化，第一感应单元1121转移的电荷所产生的输出电压包含温飘电容引起的电压变化和人体感应电容引起的电压变化，第二感应单元1131转移的电荷产生的输出电压包含温飘电容引起的电压变化，将两个输出电压进行差分运算得到的输出电压差值即为感应电容所引起的电压变化。这就减小了温度对传感器检测的影响，提高了检测精度。
本申请实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于：
(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC 设备等，例如iPad。
(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)其他具有数据交互功能的电子设备。
至此，已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。
还需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (24)

1.一种电容检测装置，其特征在于，包括：感应模块、连接电路及用于检测所述感应模块电容变化的差分检测电路；
所述感应模块包括：基材、分别位于所述基材两面的第一感应层和第二感应层，
所述第一感应层上的第一感应单元和所述第二感应层上的第二感应单元位置相对，且所述第一感应单元覆盖所述第二感应单元；
所述第一感应单元和所述第二感应单元通过所述连接电路分别与所述差分检测电路电连接。
2.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，
所述第一感应单元上包括第一图案，所述第二感应单元上包括第二图案，所述第一图案和所述第二图案形状相同。
3.根据权利要求2所述的电容检测装置，其特征在于，
所述第一图案和所述第二图案均为网格图案，所述第一图案和所述第二图案的网格大小相同，或者所述第二图案的网格比所述第一图案的网格稀疏。
4.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，
所述第一感应单元和所述第二感应单元均为铜箔层。
5.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，所述连接电路设置于所述基材的一面或两面。
6.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，所述第一感应层上设置有第一接地图案，和/或所述第二感应层上设置有第二接地图案。
7.根据权利要求6所述的电容检测装置，其特征在于，所述连接电路包括连接器，所述连接器包括第一连接点、第二连接点和接地点；
所述第一感应单元和所述第二感应单元分别通过所述第一连接点和所述第二连接点与所述差分检测电路电连接；
所述第一接地图案与所述接地点电连接，和/或所述第二接地图案与所述接地点电连接。
8.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，所述第一感应层还包括第一防护元件，所述第二感应层还包括第二防护元件，所述第一防护元件和所述第二防护元件均为导电介质；
所述第一防护元件与所述第一感应单元不接触，所述第二防护元件与所述第二感应单元不接触。
9.根据权利要求8所述的电容检测装置，其特征在于，所述第一防护元件在所述第一感应层环绕所述第一感应单元设置，所述第二防护元件在所述第一感应层环绕所述第二感应单元设置。
10.根据权利要求8所述的电容检测装置，其特征在于，所述第一防护元件和所述第二防护元件位置相对、大小相同、且形状相同。
11.根据权利要求1-10任一项所述的电容检测装置，其特征在于，所述电容检测装置还包括盖板，所述盖板通过胶材固定在所述第一感应层上。
12.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，所述电容检测装置还包括第三防护元件，所述第一感应层、所述第二感应层和所述第三防护元件的横截面呈环状，所述第三防护元件固定于所述第二感应层内侧。
13.根据权利要求12所述的电容检测装置，其特征在于，所述电容检测装置还包括接地层；
所述基材的横截面呈螺旋状，所述基材靠内的部分位于所述第三防护元件与所述接地层之间，所述基材靠外的部分位于所述第一感应层和所述第二感应层之间。
14.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，所述电容检测装置还包括激励电路；
所述第一感应单元和所述第二感应单元通过所述连接电路分别与所述激励电路电连接，所述激励电路用于向所述第一感应单元和所述第二感应单元传输电信号。
15.根据权利要求14所述的电容检测装置，其特征在于，所述电容检测装置还包括控制逻辑电路和开关模块；
所述第一感应单元和所述第二感应单元通过所述连接电路分别与所述开关模块电连接，所述开关模块分别与所述激励电路和所述差分检测电路电连接；
所述控制逻辑电路与所述开关模块电连接，所述控制逻辑电路用于控制所述开关模块连通或断开。
16.根据权利要求15所述的电容检测装置，其特征在于，所述开关模块包括第一开关和第二开关；
所述第一开关连接在所述第一感应单元与所述差分检测电路之间，所述控制逻辑电路通过所述第一开关控制所述第一感应单元与所述激励电路连通，或者控制所述第一感应单元与所述差分检测电路连通；
所述第二开关连接在所述第二感应单元与所述差分检测电路之间，所述控制逻辑电路通过所述第一开关控制所述第二感应单元与所述激励电路连通，或者控制所述第二感应单元与所述差分检测电路连通。
17.根据权利要求16所述的电容检测装置，其特征在于，所述差分检测电路包括第一运算放大器、第一模数转换器、第一电容和第二电容；
所述第一运算放大器的正输入端与所述第一开关电连接，所述第一运算放大器的负输入端与所述第二开关电连接；
所述第一电容连接在所述第一运算放大器的正输入端和所述第一运算放大器的输出端之间，所述第二电容连接在所述第一运算放大器的负输入端和所述第一运算放大器的输出端之间，所述第一运算放大器的输出端与所述第一模数转换器电连接。
18.根据权利要求15所述的电容检测装置，其特征在于，所述开关模块包括第三开关、第四开关和第五开关；
所述第三开关连接在所述第一感应单元与第一连接端之间，所述控制逻辑电路通过所述第三开关控制所述第一感应单元与所述第一连接端连通，或者控制所述第一感应单元接地；
所述第四开关连接在所述第二感应单元与第一连接端之间，所述控制逻辑电路通过所述第三开关控制所述第二感应单元与所述第一连接端连通，或者控制所述第二感应单元接地；
所述第五开关连接在所述第一连接端和所述差分检测电路之间，所述控制逻辑电路通过所述第五开关控制所述第一连接端与所述激励电路连通，或者控制所述第一连接端与所述差分检测电路连通。
19.根据权利要求18所述的电容检测装置，其特征在于，所述差分检测电路包括第二运算放大器、第二模数转换器和第三电容；
所述第二运算放大器的正输入端接入参考电压，所述第二运算放大器的负输入端与所述第五开关电连接；
所述第三电容连接在所述第二运算放大器的负输入端和所述第二运算放大器的输出端之间，所述第二运算放大器的输出端与所述第二模数转换器电连接。
20.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-19任一项所述的电容检测装置。
21.根据权利要求20所述电子设备，其特征在于，所述电子设备为耳机，所述电容检测装置的感应模块环绕设置在耳机的扬声器上；
所述感应模块的第一感应层设置于靠近用户的一侧，所述感应模块的第二感应层设置于背对用户的一侧。
22.根据权利要求21所述的电子设备，其特征在于，
所述电容检测装置的基材通过在所述扬声器上环绕两圈形成叠层结构。
23.根据权利要求21所述的电子设备，其特征在于，
所述第一感应层中第一感应单元的长度和所述第二感应层中第二感应单元的长度小于或等于所述扬声器的周长。
24.根据权利要求21-23任一项所述的电子设备，其特征在于，
所述电容检测装置的第三防护元件位于所述电容检测装置的接地层的外侧，所述第三防护元件和所述接地层环绕的长度是所述扬声器的周长。
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