TW418323B - Capacitance detection system and method - Google Patents

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TW418323B
TW418323B TW088102342A TW88102342A TW418323B TW 418323 B TW418323 B TW 418323B TW 088102342 A TW088102342 A TW 088102342A TW 88102342 A TW88102342 A TW 88102342A TW 418323 B TW418323 B TW 418323B
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Toshiyuki Matsumoto
Takaya Miyano
Yoshihiro Hirota
Muneo Harada
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Sumitomo Metal Ind
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Description

經濟部中央檫準局貝工消費合作社印製 r 川323 at B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係關於一種電容一電壓轉換系統及其方法’更 詳細的說，該系統及方法可藉由轉換感測器電容至電壓來 偵測，隨作用在感測器物理量的響應而變化的感測器電容 發明背景 圖1顯示習知技術，電容變也偵測電路的簡圖，描述 於曰本專利公開摘示（Kokai )Ν〇·6_180366; 在該專利中，由光控裝置及一電極相互面對連接而成的感 測器靜態電容》當光控裝置隨著實際的壓力以及相關的作 用響應而移動時，靜態電容亦會跟著變化。習知的電路如 圖.1所示，可解決當感測器經由微加工成形在半導體上時 ，電壓作用在具有光控裝置與電極相置的感測器上，由於 靜電引力造成電極輿光控裝置接觸的問題。 在圖1中，參考標號1及2分別表示電容變化偵測電 路的電壓輸入端與輸出端；輸入電壓V i η供應至輸入端 1，輸出電壓Vout從輸出端2輸出。參考標號3表示 一運算放大器，4及5表示電阻；6表示一開關。輸入端 1透過電阻5及感測器S靜態電容分別與運算放大器3的 反相及非反相輸入端相連。運算放大器3的輸出與輸出端 2 ’及經由電阻4，與反相輸入端相連。非反相輸入端透 過開關6接地。 本紙張尺度適用中周國家樣準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）-4 - - , ------1---!--'裝-- 厂..、 (諳先聞讀背面之注項#:-填寫本頁) 訂_ 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 ί Α18323 Α7 _Β7__— ____- 五、發明説明（2 ) 在圖1的偵測電路中，在初期，由輸入端1提供的® 壓V i η，將感測器電容充電，開關6關閉：當感測器電 容充電到達一定量後，開關6打開。在開關6打開時’由 於感測器S的電容連至具有高阻抗的非反相輸入端，累積 在電容內的電荷不會放電。另一方面，例如，當作用在感 測器S的物理改變，藉者由光控裝置形成的感測器s的壓 力變化；感測器S的靜態電,容改變，.將引靼通過感測器電 容的電壓變化。亀壓改變是藉由運算放大盏3來放大，增 益是由電阻4及電阻5來決定，並由輸出端2顯示出。 利用方程式補充說明上面的描述，假設電阻4及5的 電阻値爲R f及R i ，感測器S最初的靜態電容爲_C s ; 運算放大器3非反相及反向輸入端電壓分別爲V+及。 現在，當開關6關閉，輸出電壓Vo u t以下列方程式表 示：
Vout = -Vin*Rf/Ri ...(1) 在開關6開啓後，假設量得感測器電容從C s變成 C s —，運算放大器3的輸出電壓從Vo u t變成 Vou t >，Vou t’如下式表示：
Vout' = { l-[l + (Rf/Ri)](Cs/Cs,)}*Vin ...(2) 在此，令 Vout’-Vout =Δ V，Cs’-Cs =A Cs， 本紙張尺度適用中阖國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐)-έ - (请先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_
IT
•IT 4 18 3 2 3 . a? B7 ' 五、發明説明（3 ) Δ V = [l+CRf/Ri)]* Δ Cs/(Cs+A Cs) *Vin ...〇) 滿足Δν及△ C s的關係。 如上所述，由於輸出電壓v 〇 u t ，如同感測器電容 C s，隨著放大器增益（電阻4及5的比値R f/R i ) 而變化，因此輸入至感測器電容的電壓，.如輸入電壓 V i η，不需要高。隨著低輸入電壓V i η，光控裝置的 靜電引力也會相對小；因此’如圖1所示的偵測電路可解 決由於靜電引力造成電極與光控裝置接觸的問題。 發明槪述 經濟部中央標率局員工消費合作社印装 然而，如圖1所示，該習知的偵測電路仍然暗藏另外 的問題，有關於寄生電容。亦即，寄生電容c Ρ通常形成 在感測器S及運算放大器3的連接處。當感測器S與運算 放大器3採用分離的晶片時，寄生電容CP與開關6並連 ，範圍可介於1至1 0 〇 P F之間。在另一方面，感測器 電容Cs ，範圍可介於1至數百fF之間。考慮上述的寄 生電容，當感測器電容C s改變時，感測器電容C s的電 荷分配至寄生電容C ρ。因此，通過感測器電容c s的電 壓變化極端的小，可消除嚴重的雜訊。 在運算放大器3非反相輸入端，電壓變化量Δν+表示 如下式： 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4规格（210X297公釐）-6 - 經濟部中央標率局員工消費合乍.土 -f見 ;4183 23 A7 B7_^_ 五、發明説明（4 ) Δ V+= (ν + -νίη)*Δ Cs/CCp-Cs-Δ Cs)…⑷ 在方程式（4)中，既然ACs / (Cp — Cs — AC s )的値介於1至數百，AV+的値也同樣介於1至數 百，如此產生極小的値。爲了要獲得大的電壓變化量A V + ，可考慮增加運算放大器3的輸入電壓V i η且或增加感 測器S的靈敏度。 然而，大的增益可能使輸出電壓達到飽和，導致即使 感測器電容改變，輸出電壓亦不會變化。如果降低運算放 大器3的輸入電壓V i η來防止輸出電壓達到飽和，則會 發生上述，電極與光控裝置互相接觸的問題。此外，另一 個問題也會產生，要控制如此小的輸入電壓變化，本身就 相當複雜且困難。 本發明已解決上述存在於如圖1習知偵測電路的問題 。因此，本發明的目的是提供一種電容偵測系統，可驅動 一輸入電壓，當寄生電容存在時，該電壓隨著感測器電容 的響應而變化。 本發明的另一個目的是提供一種電容偵測系統，可得 到一輸出電壓’當寄生電容存在時，該電壓大體上正比於 感測器電容。 根據本發明之電容偵測系統，可作爲一靜態電容偵測 電路，來偵測具有光控裝置與電極相面對的感測器之靜態 電容'該電容受到作用的物理變化而反應。 爲了要達到目的’根據本發明之電容偵測系統，提洪 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Π -裝· --5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-7 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 41832 3 A7 B7 五、發明説明（5 ) 對應於感測器電容的輸出，包含（a ) —電壓輸入，連接 接受可變輸入電壓，以及（b ) —運算放大器，該運算放 大器，具有一反相輸入，經由第一電阻連至電壓輸入端； 以及一非反相輸入，經由一感測器連接至電壓輸入端，並 透過開關1連接至參考電壓。並含一輸出，經由第二電阻 與第二開關並聯而成的迴路與反相輸入連接。 更佳的情形是該電容偵測系統包.含（c )第二運算放 大器；具有一反相輸入，透過第三電阻連接至電壓輸入端 ’一非反相輸入連接至參考電壓，以及一輸出端透過第二 迴路，由第四電阻及第三開關並聯而成，連接至反相輸入 端，該第二運算放大器的增益與第一運算放大器的相同： 連接（d )第三運算放大器，來放大第一與第二運算放大 器輸出電壓的差値。在起始循環期間，第一至第三開關同 時關閉，參考電壓供應至電壓輸入：在測量循環期間，第 一至第三開關同時打開，第二參考電壓(共應至電壓輸入。 本發明的目的同時提供一種電容偵測方法，提供一正 比於感測器電容的電壓，該方法的步驟爲（a )輸出第一 電壓；由感測器電容，及介於感測器電容與電容偵測電路 間的寄生電容來定義，（b)輸出與感測器及寄生電容無 關的第二電壓，（c)輸出一電壓對應至第一及第二電壓 的差，與感測器電容成正比。 圖示簡單說明 圖1顯示習知電容變化偵測電路之電路圖 本紙張尺度適用中國國家標率（CMS ) A4規格（210X297公釐）-8 - π ----..--Γ 裝 II (請先閲讀背面之注意事項#"填寫本頁) 訂 4^8323 A7 B7 五、發明説明（6 ) 圖2顯不依據本發明之電路圖，具體描述一電容偵測 電路’具有與感測器電容有關的輸出電壓。 圖3顯示依據本發明之電路圖，具體描述第二電容偵 測電路’具有與感測器電容有關的輸出電壓。 圖4 A爲~圖表，顯示模擬圖3電容偵測電路所獲得 的感測器電容與輸出電壓間的關係。 圖4 B爲一圖表，顯示圖4A的局部放大圖。 符號說明 1 輸入端 2 輸.出端 3 運算放大器 6 開關 4 5 電阻 1 0 運算放大器 1 1 電阻 1 2 電阻 1 3 開關 1 4 開關 2 0 運算放大器 2 1 電阻 2 2 電阻 2 3 開關 3 2 電阻 3 3 開關 3 4 電阻 3*5 電阻 -----；--..__1 — (請先聞讀背面之注意事項^敗寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 較佳實例之詳細說明 以下，參照圖2至圖4，將詳細說依據本發明之電容 偵測電路的實例。圖2顯示依據本發明之電容偵測電路的 第一個實例，其電路圖。在圖2中，由輸入端1供應一輸 入電壓Vin，經由電阻11，與運算放大器1〇之反相 本紙張尺度適用中國國家標準（匚阳）八4規格（210父297公釐）-9- 41B3 23 A7 B7 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印裂
五、發明説明（7 ) 、 輸入端或節點相連。由電阻1 2及開關1 3並聯而成的電 路與輸出端或節點，以及運算放大器1 0的反相輸入端相 連。運算放大器1 0的非反相輸入端或節點，經由開關 1 4接受一參考電壓Vh，具有靜態電容C S之感測器S ，連接於運算放大器10非反相輸入端與輸入端1之間。 寄生電容c P可能會形成在感測器S以及運算放大器1 0 非反相輸入端之間的連接部份。 例如，參考電壓Vh，爲其他電壓可用的接地電壓。 感測器S的結構，形成電容C s介於相面對，一光控裝置 及一電極之間，兩者皆透過微加工製程，具有極小的區域 。感測器S的靜態電容C S受到，由作用在感測器S的物 理變化所引起的光控裝置位移量所影響 感測器S之電容C s的偵測程序包含起始及量測循環 。在起始循環中，開關Γ 3及1 4是關閉的，且v i η設 爲參考電壓Vh，或V i n = Vh，使得輸出電壓 Vo u t與參考電壓Vh相同（至此以後，字、介於"所 指的是全部或部份週期）。再另一方面，在量測循環中’ 開關1 3及1 4打開，輸入鼇壓Vi η設爲Vh + Δν。 當開關1 3及1 4打開來量測電容C s ，以下的方程 式滿足運算放大器10 Θ勺輸出電壓，其中Ri 1、Ri 1 分別爲電阻1 1及1 2的阻抗値；v+及v -爲放大器1 0 非反相輸入端及反相輸入端的電壓値；且令R ί 1 = R i 1 ，貝!J -----,II (請先閱讀背面之注意事項r寫本頁) Γ 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} - 10 - Α7 Β7 五、發明説明（8 ) Vout = -(Rfl/Ril)(Vin-v + ) + ' =-Vin+2v+ .(5) 當輸入電壓V i η，由起始循環時設定的電壓Vh變 爲Vh+Δν時，感測器電容Cs的累積電荷Q1;寄生 電容C p的累積電荷Q 2，表示如下： Q1 = (Vin-v + )Cs =(Vh+ Δ V-v + )Cs... Q2= v^Cp (6) (7) 因爲感測器電容C s及寄生電容C p串聯，因此C s 及C p的累計電荷量應相同，亦即Q 1 =Q 2。故可滿足 下式
Cp = (Vh+A V-v + )Cs …⑻ 請 先 鬩 讀 背 面 之 注 裝 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 如上所述，Vh = 〇，運算放大器1 0非反相輸入端 電壓V +表示如下： + =Δ V*Cs/(Cs + Cp) ... (9) 將式（9 )代入式（5)中，運算放大器1 0的輸出 電壓Vout重寫如下： 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）· 11 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α^3^3 _ Β7五、發明説明（9 ) Vout = -Vin + 2v + 二-Vin + 2*A V*Cs/(Cs + Cp) ·_.(1〇) 當感測器S及圖2中偵測電路的其他電路部份，是由 分離的晶片連接在一起時，寄生電容C p的範圍約從數個 p F至大約1 5 p F或更多，而感測器電容c s則從1至 數百f F。根據上述，既然Cp比c s大很多；C s / ( Cs+Cp)可用Cs/Cp取代。運算放大器1〇的輸 出電壓Vout表示如下： Vout = -Vin + 2*A V氺CsCp·.· (11) 該方程式指出偵測電路的輸出電壓V 0 u t應隨著電 容C s做線性變化。因此，縱使寄生電容c p存在於運算 放大器1 0的非反相輸入端；只要電容C s遠比寄生電容 C p來的小，電容偵測電路能輸出與電容c s呈線性關係 的電壓Vout。此外，根據電容Cs ，可藉由調整運算 放大器1 0的增益（R f 1/R i 1 )以及輸入電壓 V i η的變化量AV來產生足夠大的輸出電壓v〇 u t。 圖3顯示根據本發明之電容偵測電路的第二實例，其 中使用的電容偵測電路如圖2所示。圖3所示的電路或且 包含了裝置，來消除方程式（1 1)中的_Vi η，使得 感應電容與輸出電壓間可獲得正比的關係》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐> -12- " *" Α1Β323 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（1〇 ) 在圖3中，輸入端1供應輸入電壓v i η，經由電阻 1 1連接至運算放大器1 0的反相輸入端或節點。電阻 12與開關13的並聯電路連結至運算放大器10的輸出 端或節點，以及該運算放大器的反相輸入端。運算放大器 10的非反相輸入端或節點則透過開關14供給一參考電 壓Vh，同時提供一感測器S，具有電容C s，連接於運 算放大器10的非反相輸入端與輸入端1之間。 輸入端1同時經由電阻21建接至第二運算放大器 2 0的反相輸入端或節點。電阻2 2與開關2 3的並聯電 路連接至運算放大器2 0的反相輸入端，以及該運算放大 器的輸出端或節點。運算放大器2 0的非反相輸入端或節 點則供給一參考電壓V h，第二運算放大器2 0同時輸出 電壓V 2。 此外，第二運算放大器2 〇的輸出端透過電阻3 1連 接至第三運算放大器3 0的反相輸入端或節點。電阻3 2 與開關3 3的並聯電路連接至運算放大器3 0的反相輸入 端，以及該運算放大器的輸出端或節點。該輸出端或節點 視爲電容偵測電路的輸出端2。第三運算放大器3 0的反 相輸入端或節點，透過電阻3 4連接至第一運算放大器 1 0的輸出端，並透過電阻3 5供給一參考電壓Vh ;從 輸出端2供應一輸出電壓V 〇 u t。 接下來解釋如圖3所示，電容偵測電路的操作。在起 始循環中，所有的開關13、14、23及33皆關閉， 同時由輸入端1供應的輸入電壓V i η設定給參考電壓 (請先閲讀背面之注意事項'再填寫本頁) r 裝· 訂 2 ' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐）-13 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4183 23 a? B7 五、發明説明（11 ) V h。如此，使得電壓V h透過電谷C s充電’且輸出腼 2的輸出電壓設定爲參考電壓Vh。 在量測循環中，所有的開關1 3、1 4、2 3及3 3 皆打開，同時由輸入端1供應的輸入電壓乂 i η由Vh變 爲Vh + AV。由於，分布於感測器電容C s及寄生電容 C p間的電荷會隨著輸入電壓而變化；與感測器電容C s 及寄生電容Cp有關的電壓輸入於運.算放大器1 0的非反 相輸入端。接著，非反相輸入端的電壓被放大，並由運算 放大器1 0的輸出端產生一量測電壓V 1。運算放大器 1 0的增益値設定爲不使輸出電壓V 1達到飽和。第二運 算放大器2 0的增益値設定成與第一運算放大器1 0的增 益値相同。如圖3所示，既然運算放大器2 0的非反相輸 入端同樣供給輸入電壓V i η，第二運算放大器2 0，在 感測器電容C s及寄生電容C ρ未連接的情況下輸出電壓 V 2。 第一運算放大器1 0的輸出電壓V 1透過電阻3 4供 應給第三運算放大器3 0的非反相輸入端，同時第二運算 放大器2 0的輸出電壓透過電阻3 1供應給第三運算放大 器30的反相輸入端。因此，第三運算放大器30，放大 第一運算放大器1 0的輸出電壓V 1 (也就是，與感測器 電容C s及寄生電容Cp有關的電壓）及第二運算放大器 2 0的輸出電壓V 2 (也就是，與電容無關的電壓）的差 値，並輸出放大的差値電壓V 〇 u t。 同以下將詳細討論的，當感測器電容C s及寄生電容 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 14 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 -裝. 〇 線 經 濟 央 標 準 局 消 費 合 社 印 製 A7 B7 五、發明説明（12 ) Cp的比値（或c s/C p )非常小時，由第三運算放大 器3 0輸出的輸出電壓Vo u t會與感測器電容C s更接 近正比。比例因子爲，運算放大器3 0的增益以及輸入電 壓V i.n的位移電壓，的函數。事實上，既然寄生電容 C p遠比感測器電容C s大，第三運算放大器3 0輸出的 電壓會隨著感測器電容C s做線性變化。 上述的操作過程將以方程式來說明。假設.運算放大器 1 0，2 0及3 0的正、負電源供應又+及卩_具有相同的 値，且參考電壓Vh=〇 (伏特）。値得一提的，根據本 發明的偵測電路中，Vh = 0並不重要。儘管電壓Vh可 依據運算放大器的電源供應V +及採用正、負値：爲求 h V 從然¥ ^既爲 明，設 說中壓 的環電 下循入 以始輸 在起且 ，在， 化 .閉 簡關 ΒΐΦν κ ΠΤΤΤν η 始 開 ο
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器 大 放 算 I- 違 二 第 及 V 0 I^Dr : 出下 輸如 的示 ο 表 1 2 器 V 皆大壓 3 放電 3算出 及運輸 3 一 的 2 第 ο
Vl=V2=Vh=0 接下來，開關1 3、1 4、2 3及3 3皆打開以量測 靜態電容C s ，以下的方程式分別滿足第一至第三運算放 大器10、20及3.0的輸出電壓VI、V2及Vout ，其中Ril，Rfl，Ri2’Rf2，Ri3， Rf3，Rh3 及 Rg3 分別爲電阻 11，12，21， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- r 4 ⑽ ” a? _ _B7__ 五、發明説明（13 ) 22，31，32，34 及 35 的阻抗；K = Rg3/ R h 3=Ri3/Ri3;v +及 v ^爲運算放大器1 0的 非反相輸入端及反相輸入端的電壓 ;同時令R f 1 = R i 1，R f 2 = R i 2，貝ί! VI = -(Rfl/Ril)(Vin-v+) + v + - -Vin+2v+ ..(12) V2 = -(Rf2/Ri2)(Vm-Vh) + Vh - -Vin ..(13) Vout =K(V1-V2) · ..(14) (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) 裝· 當輸入電壓V i η，由起始循環時設定的電壓Vh變 爲Vh + Δν時，感測器電容C s的累積電荷Q 1 ;寄生 電容C ρ的累積電荷Q 2 *表示如下： Q1 = (Vin~v-+)Cs =(Vh+Δ V-v + Cs ...(15) Q2 = v + Cp …（16) 因爲感測器電容C s及寄生電容C p串聯，因此C s 及Cp的累計電荷量應相同，亦即Q1=Q2。故可滿足 下式 v + Cp = (Vh+ Δ V-v + )Cs 本紙張尺度適用中固國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -16 - 4183 ° ^ A7 B7 五、發明說明（14) 電壓V+表示如下： v + =A V*Cs/( Cs + Cp) ...(17) 利用式（17)，式（12)及式（14)可重寫如 下： VI = -Vin + 2v + =-Vin + 2*A Ws/iCs + Cp) ...(18)
Vout = K(V1- V2) =K[-Vin + 2*A V*Cs/(Cs + Cp) + Vin] =2K*A V*Cs/(Cs + Cp) …（19) 當感測器S及圖3中偵測電路的其他電路部份，是由 分離的晶片連接在一起時，寄生電容C p的範圍從1 P F 至大約一百p F或更多，而感測器S電容C s則從1至數 百fF。根據上述，既然Cp比Cs大很多；Cs/(
Cs + Cp)可用Cs/Cp取代。因此方程式（19) (或第三運算放大器3 0的輸出電壓Vo u t )可重寫如 下：
Vout = 2K* Δ V*Cs/Cp ...(20) 方程式（2 0 )指出’可由第三運算放大器3 0獲得 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
I ----------，--裝--------訂 i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4183 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（15) 方程式（2 0 )指出，可由第三運算放大器3 0獲得 一與靜態電容C s成正比的電壓。値得注意的是，即使在 圖3的裝置中Vh不爲零，儘管在的情況下式（ 2 0 )變得更加複雜；解決該問題的技術原理與當V h = 0時是相同的。 因此，縱使寄生電容C p存在於運算放大器1 〇的非 反相輸入端；圖3的電容偵’測電路能輸出與電.容C s呈正 比的電壓V 〇 u t ，只要電容C s遠比寄生電容C p來的 小。此外，根據電容C s，可藉由分別調整第一至第三運 算放大器1 0，2 0及3 0的增益以及輸入電壓V i η的 變化量Δν來產生足夠大的輸出電壓Vo u t。 如上所述，如圖3顯示，縱使寄生電容C p很大，只 要藉由改變輸入電壓V i η來增加感測器電容C s的累積 電荷，電容偵測電路能輸出與感測器靜態電容C s呈正比 的電壓V 〇 u t 。另一方面，既然由運算放大器1 〇輸出 的電容量測電壓V I與由運算放大器2 0輸出的參考電壓 V 2間的差値，由第三運算放大器放大；運算放大器1 ◦ 可具有較小的增益，因此可防止輸出電壓V 1達到飽和。 此外，第三運算放大器3 0的增益，能根據感測器電容 C s與寄生電容C p的比値做調整。 圖4爲一圖表，顯示當寄生電容C p設爲2 0 p F時 ，模擬圖3電容偵測電路所獲得的結果。此外，假設v _ = ，v + =5V，且 Vh = Vdd/2 = 2 . 5V ;因此 ，當 Cs = 〇 ，V〇ut 与 2 · 5V。圖 4B 爲一圖表’ (請先閣讀背面之注意事巩再填寫本頁) ，裝 C) 本紙張尺度適用中®國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -18- A18323 A7 B7 五、發明説明（ 16 顯不圖4 A的局部放大圖。圖4 A顯示當感 的範圍從0變化至500 f F，輸出電壓Vc 2 , 4 V至4 . 1 V線性變化。圖4 B顯示 C s的範圍從〇變化至1 〇 〇 f F，輸出電 從2 , 4 1 V線性變化至2 . 7 7 V。 從前述較佳實例的描述中可知*本發明 功效，即使寄生電容存在於'感測.器《容以及 的相連部份，亦可產生正比於感測器電容的 生電容的影響。 儘管根據本發明所描述的較佳實例於文 種，但要知道根據本發明，可應用在多種的 ，欲藉由附加的申請專利範圍來涵蓋所有這 精隨及槪念的修正。 測器電容C s I u t則從 當感測器電容 壓V 〇 u t則 可產生獨特的 偵.測電路之間 電壓而不受寄 中只有提及幾 修正上；在此 類具有本發明 面 之 注 裝η 頁 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2〖0乂29?公釐） -19-

Claims (1)

  1. 418393 li _ D8 六、申請專利範圍 1 · 一種電容偵測系統，該系統提供一與感測器電容 對應的輸出，包含： 連接以接受可變輸入電壓的電壓輸入：以及 一運算放大器，該運算放大器，具有一反相輸入，經 由弟一電阻連至電.壓輸入端；以及一非反相輸入，經由一 感測器連接至電壓輸入端，並透過第一開關連接至參考電 壓；並含一輸出，經由第二電阻與第二開關並聯而成的迴 路與反相輸入連接_。 2 .如申請專利範圍第1項之電容偵測系統，並包含 第二運算放大器，具有一反相輸入，透過第三電阻連 接至電壓輸入端，一非反相輸入連接至參考電壓；以及一 輸出端，透過由第四電阻及第三開關並聯而成的第二迴路 ，連接至反相輸入端，該第二運算放大器的增益與第一運 算放大器的增益相同：第三運算放大器，放大第一與第二 運算放大器輸出電壓的差値。 3 · —種電容偵測系統，該系統提供一與感測器電容 對應的輸出，包含： 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一電壓輸入，連接以接受輸入電壓，該電壓隨著第一 及第二參考電壓而變化；一運算放大器，具有一反相輸入 ，經由第一電阻連至電壓輸入端； 以及一非反相輸入，經由一感測器電容連接至'電壓輸 入端，並透過第一開關連接至參考電壓；並含一輸出，經 由第二電阻與第二開關並聯而成的回饋電路與反相輸入連 接； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- D8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 在初始循環期間’第一及第二開關關閉，第一參考電 壓供給至電壓輸入；在測量循環期間，第一及第二開關打 開’第二參考電壓供給至電壓輸入；藉此.，隨著感測器電 容而線性變化的輸出電壓，將產生供作輸出。 4 .如申請專利範圍第3項之電容偵測系統，並包含 第二運算放大器，具有一反相輸入，透過第三電阻連 接至電壓輸入端，.一非反相輸入連接至第一參考電壓；以 及一輸出端，透過由第四電阻及第三開關並聯而成的第二 回饋電路，連接至反相輸入端，該第二運算放大器的增益 與第一運算放大器的增益相同； 第三運算放大器 > 放大第一與第二運算放大器輸出電 壓的差値； 第三開關，與第一及第二開關同時關閉與開啓，藉此 ，第三運.算放大器輸出與感測器電容呈正比的輸出電壓。 5 .如申請專利範圍第2或第4項之電容偵測系統， 並包含： 第四開關，包含於第三運算放大器的回饋電路中，與 第一至第三開關同時關閉與開啓。 6 .—種電容偵測系統，該系統輸出與感測器電容呈 正比的輸出電壓，包含 第一電路，該電路提供與感測器電容及寄生電容有關 的第一電壓，其中寄生電容形成於感測器電容及偵測電路 連接部份之間； ^ 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注ί項再填寫本頁) 訂 -21 - 418323
    經濟部中央標準局貝工消費合作社印裂 六、申請專利範圍 第二電路，與第一電路有相同.的電路特性，提供與感 測器電容及寄生電容無關的第二電壓； 第三電路’輸出相對於第—與第二電壓差値的電壓， 同時該電壓正比於感測器電容。 7，如申請專利範圍第6項之電容偵測系統，其中 第一電路包含第一蓮算放大器，該運算放大器具有一 輸入，透過感測器電容連接至電壓輸入端，同時提供第一 電壓，隨著感測器.電容與輸入周圍形成的寄生電容做線性 變化； 第二電路包含第二運算放大器，該運算放大器連接至 電壓輸入端，同時與第一運算放大器具有相同的增益，並 提供與感測器電容及寄生電容無關的第二電壓； 第三電路包含第三算放大器，接收第一及第二電壓， 並輸出對應於第一及第二電壓差値的電壓° 8 .如申請專利範圍第7項之電容偵測系統，其中 第一至第三放大器分別包含第一至第三運算放大器’ 感測器電容連接於輸入電壓以及第一運算放大器的非反相 輸入端之間，用來起始化偵測電路的開關則連接於，第— 及第二運算放大器的反相輸入端及輸出端之間、第三運算 放大器的非反相輸入端及輸出端之間’以及第一運算放大 器的非反相輸入端及參考電壓之間。 9 ·電容偵測方法，提供一正比於感測器電容的電壓 ，該.方法的步驟爲： 輸出第一電壓，其値由感測器電容’及形成於感測器 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先間讀背面之注$項再填寫本頁)
    -22- 418323六、申請專利範圍 AS B8 C8 D8 經濟部中央榡準局貝工消費合作社印製 電容與電容偵測電路間的寄生電容決定；輸出第二電壓， 該電壓與感測器及寄生電容無關： '輸出一電壓，對應至第一及第二電壓的差値，並與感 測器電容成正比。 .1 0 .如申請專利範圍第9項之方法，其中 輸出第一電壓的步驟.包含提供一輸入電壓，透過一電 阻及一感測器分別連接至第一運算放大器的反相及非反相 輸入端，並從該運算放大器的輸.出端輸出第一電壓； 輸出第二電壓的步驟包含提供一輸入電壓至第二運算 放大器的反相輸入端，並從該運算放大器的輸出端輸出第 二電壓，該運算放大器的非反相輸入端則連接至參考電壓 以及輸出第三電壓的步驟包含提供一第一及第二電壓 至第三運算放大器的非反相輸入端及反相輸入端，並從該 運算放大器的輸出端輸出第三電壓。_ 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之方法，其中 第一至第三運算放大器包含第一至第三負回饋電路， 分別由第一至第三電阻與第一至第三開關並聯而成；第一 運算放大器的非反相輸入端經由第四開關連接至參考電壓 端；此外，該方法至少包含以下其中之—的步驟： 再重置期間內打開第一至第四開關；及 在開始量測循環後，關閉第一至第四開關。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 私紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23-
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI421505B (zh) * 2007-01-26 2014-01-01 Freescale Semiconductor Inc 電容性感測器及用於降低在具有一增益級之感測器中的雜訊之方法
CN107247190A (zh) * 2017-05-24 2017-10-13 欧常春 一种利用电荷缩放技术的电容检测电路

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19917372B4 (de) * 1999-04-16 2009-01-02 Prüftechnik Dieter Busch AG Meßgerät zum Erfassen der Temperatur und der Schwingungen einer Oberfläche
TW546480B (en) 2000-03-07 2003-08-11 Sumitomo Metal Ind Circuit, apparatus and method for inspecting impedance
KR100382766B1 (ko) * 2001-07-02 2003-05-09 삼성전자주식회사 커패시턴스 변화량 측정 장치 및 방법
JP4508480B2 (ja) * 2001-07-11 2010-07-21 株式会社豊田中央研究所 静電容量型センサのセンサ特性測定装置
TWI221196B (en) * 2001-09-06 2004-09-21 Tokyo Electron Ltd Impedance measuring circuit, its method, and electrostatic capacitance measuring circuit
US7088112B2 (en) * 2001-09-06 2006-08-08 Tokyo Electron Limited Sensor capacity sensing apparatus and sensor capacity sensing method
TW591236B (en) * 2001-09-06 2004-06-11 Sumitomo Metal Industry Ltd Impedance detector circuit and static capacitance detector circuit
DE60237092D1 (de) * 2001-09-06 2010-09-02 Tokyo Electron Ltd Kapazitätsmessschaltung, kapazitätsmessinstrument und mikrofoneinrichtung
TWI221195B (en) * 2001-09-06 2004-09-21 Tokyo Electron Ltd Electrostatic capacitance measuring circuit, electrostatic capacitance measuring instrument, and microphone device
US6855115B2 (en) * 2002-01-22 2005-02-15 Cardiomems, Inc. Implantable wireless sensor for pressure measurement within the heart
US7699059B2 (en) * 2002-01-22 2010-04-20 Cardiomems, Inc. Implantable wireless sensor
DE10305788A1 (de) * 2003-02-06 2004-09-02 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Schaltungsanordnung für induktiv arbeitende Sensoren und Verfahren zum Betrieb derselben
US7245117B1 (en) 2004-11-01 2007-07-17 Cardiomems, Inc. Communicating with implanted wireless sensor
US8026729B2 (en) 2003-09-16 2011-09-27 Cardiomems, Inc. System and apparatus for in-vivo assessment of relative position of an implant
US20050187482A1 (en) * 2003-09-16 2005-08-25 O'brien David Implantable wireless sensor
KR20050072990A (ko) * 2004-01-08 2005-07-13 황인덕 전기 임피던스 측정 장치
CN100523835C (zh) * 2004-05-12 2009-08-05 精工电子有限公司 电容-电压转换电路
US20060021495A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-02 Freitas Paul J Electric percussion instruments
US7647836B2 (en) * 2005-02-10 2010-01-19 Cardiomems, Inc. Hermetic chamber with electrical feedthroughs
US7662653B2 (en) * 2005-02-10 2010-02-16 Cardiomems, Inc. Method of manufacturing a hermetic chamber with electrical feedthroughs
US8118749B2 (en) * 2005-03-03 2012-02-21 Cardiomems, Inc. Apparatus and method for sensor deployment and fixation
US8021307B2 (en) 2005-03-03 2011-09-20 Cardiomems, Inc. Apparatus and method for sensor deployment and fixation
EP1893080A2 (en) 2005-06-21 2008-03-05 CardioMems, Inc. Method of manufacturing implantable wireless sensor for in vivo pressure measurement
US7621036B2 (en) * 2005-06-21 2009-11-24 Cardiomems, Inc. Method of manufacturing implantable wireless sensor for in vivo pressure measurement
ITMO20050159A1 (it) * 2005-06-22 2006-12-23 Angelo Grandi Cucine Societa P Sistema per il controllo dell'umidita'.
JP2007121133A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Denshi Kogyo Kk 水溶液中の絶縁物粒子の濃度を測定する方法及び装置
WO2007106490A2 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Cardiomems, Inc. Communicating with an implanted wireless sensor
JP4817987B2 (ja) * 2006-06-26 2011-11-16 日置電機株式会社 インピーダンス測定装置
KR100828128B1 (ko) 2006-07-20 2008-05-09 에이디반도체(주) 시분할 복수 주파수를 이용하는 정전용량 검출방법 및검출장치
KR100934222B1 (ko) * 2007-08-29 2009-12-29 한국전자통신연구원 고해상도의 정전용량-시간 변환 회로
DE102007042500B4 (de) * 2007-09-07 2022-05-05 Innovative Sensor Technology Ist Ag Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
CN101946351B (zh) * 2008-02-19 2014-04-02 博隆能源股份有限公司 用于给电动交通工具充电的燃料电池系统
US7984285B2 (en) * 2008-02-26 2011-07-19 Dell Products L.P. Information handling system port security
FI121898B (fi) * 2008-07-01 2011-05-31 Valtion Teknillinen Menetelmä ja laite impedanssin mittaamiseksi
US8598890B2 (en) * 2009-02-23 2013-12-03 Lewis Innovative Technologies Method and system for protecting products and technology from integrated circuits which have been subject to tampering, stressing and replacement as well as detecting integrated circuits that have been subject to tampering
US8242790B2 (en) * 2009-02-23 2012-08-14 Lewis James M Method and system for detection of tampering related to reverse engineering
US8188754B2 (en) 2009-07-15 2012-05-29 Maxim Integrated Products, Inc. Method and apparatus for sensing capacitance value and converting it into digital format
JP5414546B2 (ja) * 2010-01-12 2014-02-12 キヤノン株式会社 容量検出型の電気機械変換素子
JP5075930B2 (ja) * 2010-02-19 2012-11-21 本田技研工業株式会社 電荷変化型センサの出力回路
US8688393B2 (en) * 2010-07-29 2014-04-01 Medtronic, Inc. Techniques for approximating a difference between two capacitances
US8493080B2 (en) * 2010-09-14 2013-07-23 Himax Technologies Limited Test system and method
JP5242735B2 (ja) * 2011-05-13 2013-07-24 日置電機株式会社 インピーダンス測定装置
US8933712B2 (en) 2012-01-31 2015-01-13 Medtronic, Inc. Servo techniques for approximation of differential capacitance of a sensor
CN103391088B (zh) * 2012-05-10 2016-02-03 珠海格力电器股份有限公司 电路状态反转处理器
CN102749525B (zh) * 2012-06-05 2015-05-20 泰凌微电子（上海）有限公司 电容检测方法及电容检测电路
TWI458969B (zh) * 2012-11-07 2014-11-01 China Steel Corp Humidity detection device
EP2757352B1 (fr) * 2013-01-17 2015-11-18 EM Microelectronic-Marin SA Système de contrôle et méthode de gestion de capteur
CN103134996B (zh) * 2013-01-31 2015-12-09 珠海中慧微电子有限公司 采用电荷补偿的互电容感测电路及方法
RU2556301C2 (ru) * 2013-07-23 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) Измеритель параметров многоэлементных rlc-двухполюсников
CN103532498A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 成都市宏山科技有限公司 一种低失调的传感器检测电路
CN103743420A (zh) * 2013-11-21 2014-04-23 成都市宏山科技有限公司 用于电容传感器的测量电路
FR3014206B1 (fr) * 2013-12-04 2015-12-11 Renault Sas Estimation de la resistance d'isolement entre une batterie de vehicule automobile et la masse
CN104764932B (zh) * 2014-01-07 2017-10-24 北大方正集团有限公司 一种mos管阱电阻的测量装置及测量方法
CN105277786A (zh) * 2014-07-25 2016-01-27 南京瀚宇彩欣科技有限责任公司 传感器的最大阻抗检测方法及检测装置
JP6211493B2 (ja) * 2014-09-10 2017-10-11 矢崎総業株式会社 温度検出装置
CN115963149A (zh) * 2014-10-14 2023-04-14 贝克顿·迪金森公司 用于检测微生物的电抗和电容型传感平台
KR20160144135A (ko) * 2015-06-08 2016-12-16 크루셜텍 (주) 지문 검출 장치 및 지문 검출 방법
DE102015216438A1 (de) * 2015-08-27 2017-03-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Sensoranordnung für eine Lithographieanlage, Lithographieanlage und Verfahren zum Betreiben einer Lithographieanlage
RU2615014C1 (ru) * 2015-12-10 2017-04-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Измеритель параметров многоэлементных RLC- двухполюсников
GB2559791B (en) * 2017-02-20 2021-10-20 Skf Ab A method and system of condition monitoring
RU2644531C1 (ru) * 2017-04-12 2018-02-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет "(ЮЗГУ) Дифференциатор
CN106918796B (zh) * 2017-04-27 2020-10-13 中国电力科学研究院 一种电流互感器二次回路阻抗在线检测系统及方法
CN111279365B (zh) * 2017-10-26 2024-10-18 深圳源光科技有限公司 计算单元
CN108226642B (zh) * 2018-01-15 2020-04-10 湖北工业大学 一种阻抗匹配的阻抗谱测量系统及方法
WO2019187515A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 静電容量検出装置
CN109064956A (zh) * 2018-07-16 2018-12-21 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 用于侦测感测线电容的侦测电路及感测线电容侦测方法与oled显示装置
CN108918980B (zh) * 2018-07-25 2021-04-06 济南大学 一种电容信号测量电路及测量方法
JP7094190B2 (ja) * 2018-10-16 2022-07-01 日置電機株式会社 インピーダンス測定装置およびインピーダンス測定装置における負帰還回路の調整方法
CN110542796B (zh) * 2019-06-26 2021-11-09 南京理工大学 测量电解电容和esr的简易装置
US11594244B2 (en) 2019-10-22 2023-02-28 British Cayman Islands Intelligo Technology Inc. Apparatus and method for voice event detection
CN112462258B (zh) * 2020-11-06 2021-11-09 珠海格力电器股份有限公司 电机端电压检测方法、装置、电路及空调系统
CN112798872B (zh) * 2020-12-25 2023-08-08 南京邮电大学 一种触摸屏电容检测电路
CN113261960B (zh) * 2021-03-23 2023-01-10 微传智能科技（上海）有限公司 女性盆底肌压力检测方法
CN113960144B (zh) * 2021-08-26 2022-07-19 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种硅纳米线fet传感器阻值的测量装置及方法
TWI797832B (zh) * 2021-11-12 2023-04-01 黄竹熊 電子吸濕系統及其吸濕感測方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1580335A (en) 1977-06-27 1980-12-03 Avery Ltd W & T Capacitance to frequency converter
JPS5425381A (en) * 1977-07-27 1979-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Home-use electric appliance
GB2020816B (en) 1977-08-09 1983-02-02 Micro Sensors Inc Capacitive measuring system with automatic calibration means
US4187459A (en) * 1978-02-13 1980-02-05 Automatic Systems Laboratories Limited Digital measurement of impedance ratios
US4473796A (en) 1981-03-02 1984-09-25 Ford Aerospace & Communications Corporation Resistance and capacitance measuring device
CH652215A5 (de) 1981-05-18 1985-10-31 Novasina Ag Verfahren und schaltungsanordnung zur messung der impedanz eines sensors.
US4526623A (en) 1983-04-15 1985-07-02 Olympus Optical Co., Ltd. Method of cleaning endoscope channels
DE3413849C2 (de) * 1984-02-21 1986-07-10 Dietrich 8891 Obergriesbach Lüderitz Kapazitäts-Meßgerät
FR2576421B1 (fr) 1985-01-22 1987-02-13 Renault Transducteur capacite-frequence notamment pour capteurs capacitifs
DE3703946A1 (de) * 1987-02-09 1988-08-18 Fraunhofer Ges Forschung Frequenzselektiver schwingungssensor
DE3731196A1 (de) * 1987-09-17 1989-03-30 Messerschmitt Boelkow Blohm Frequenzselektiver schallwandler
US4918376A (en) 1989-03-07 1990-04-17 Ade Corporation A.C. capacitive gauging system
DE4135991C1 (en) 1990-12-06 1992-12-17 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De Capacitance-frequency converter producing rectangular pulse train signal - has two changeover switches connected to respective plates of capacitor for connection to different potentials
JP3262819B2 (ja) 1991-10-28 2002-03-04 アジレント・テクノロジー株式会社 接触判定回路を備えるインピーダンス測定装置及びその接触判定方法
US5585733A (en) * 1992-09-10 1996-12-17 David Sarnoff Research Center Capacitive sensor and method of measuring changes in capacitance
JPH06180336A (ja) 1992-12-14 1994-06-28 Nippondenso Co Ltd 静電容量式物理量検出装置
JP2613358B2 (ja) 1994-02-17 1997-05-28 ティーディーケイ株式会社 湿度センサ
JP2795807B2 (ja) * 1994-06-16 1998-09-10 ティーディーケイ株式会社 湿度センサ
JP2561040B2 (ja) * 1994-11-28 1996-12-04 日本電気株式会社 容量型センサの容量変化検出回路およびその検出方法
US5701101A (en) 1995-03-20 1997-12-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Charge amplifier for blast gauges
JPH09280806A (ja) 1996-04-09 1997-10-31 Nissan Motor Co Ltd 静電容量式変位計
JP3851375B2 (ja) 1996-04-18 2006-11-29 アジレント・テクノロジーズ・インク インピーダンス測定装置
US5808516A (en) * 1996-06-28 1998-09-15 Harris Corporation Linearization of voltage-controlled amplifier using MOSFET gain control circuit
JP3930586B2 (ja) 1996-07-26 2007-06-13 アジレント・テクノロジーズ・インク インピーダンス測定装置の帰還ループ安定化方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI421505B (zh) * 2007-01-26 2014-01-01 Freescale Semiconductor Inc 電容性感測器及用於降低在具有一增益級之感測器中的雜訊之方法
CN107247190A (zh) * 2017-05-24 2017-10-13 欧常春 一种利用电荷缩放技术的电容检测电路
CN107247190B (zh) * 2017-05-24 2019-09-10 欧常春 一种利用电荷缩放技术的电容检测电路

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999042847A1 (en) 1999-08-26
CN1256756A (zh) 2000-06-14
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DE69938636D1 (de) 2008-06-19
DE69935760T2 (de) 2007-08-16
US6373264B1 (en) 2002-04-16
JP2001525071A (ja) 2001-12-04
EP0975982B1 (en) 2007-04-11
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AU2548099A (en) 1999-09-06
AU2547999A (en) 1999-09-06
IL132450A0 (en) 2001-03-19

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