测电容 用于测量电容值的方法与流程

本发明涉及一种用于借助于积分方法测量电容式的传感器元件的电容值CM,其中,传感器元件的接头与具有已知的电容值CI的积分电容器的第一接头在共同的电路节点上电连接,该已知的电容值CI大于传感器元件的电容值CM,并且其中,按照已执行的积分周期的次数IZ借助于模/数转换器测量在积分电容器上存在的电压UCI。

背景技术:

使用在这里提到的类型的方法以便评价电容式的接触传感器或者靠近传感器。这样的传感器可以检测当前情况并且在相应的设计方案中也可以通过物体、比如用户的手指或者销钉在灵敏的范围内检测接触或者靠近的位置。在此,接触敏感的区域例如可以与显示屏重叠。在显示应用装置中,接触传感器或者靠近传感器能向用户实现直接与在屏幕上呈现的东西相互作用,并且不是仅间接借助于鼠标或者类似的输入仪器。

存在多种不同类型的接触传感器,例如电阻式的接触传感器、具有声学的表面波的接触传感器和电容式的接触传感器测电容,其中,最后提到的接触传感器目前得到最大地推广,利用该接触传感器特别是恰好也可以检测单纯的靠近。

当物体接触电容式的接触传感器的表面或者靠近该表面时,传感器的电容值发生变化。配备的传感器控制器的或者通过该传感器控制器使用的测量方法的任务在于,对电容变化进行处理,以便检测触发这种电容变化的接触或者靠近。在此,特别困难的在于,传感器的电容值和特别是待检测的改变是相当小的。由于该原因,人们为了进行测量而愿意使用所谓的积分方法,在该积分方法中在多个依次进行的周期中不将电荷量由传感器元件传输到具有已知的固定的并且明显变大的电容值的积分电容器上,该传感器元件的电容值相对较小并且是可变的。

通过德国公开文献DE 10 2010 041 464 A1已知一种按照权利要求1的前序部分所述的、用于测量电容式的传感器元件的电容值的方法。在这里描述的用于测量电容值的方法是刚刚提到的类型的积分方法,其中,传感器元件的接头与积分电容器的第一接头在共同的电路节点上电连接。

为了执行测量而使用不同的方法。因此,例如可以在执行所谓的积分周期的固定地预定的次数之后借助于模/数转换器测量并且数字化由在此进行的电荷转移的总和造成的、在积分电容器上存在的电压。将测量的电压本身、或者电压的数字化的值、或者由该值和积分电容器的电容的已知的恒定的参数、供应电压和积分周期的次数计算出的测量电容的值用作测量的结果。但是,对此备选地,也可以在每个单独的积分周期中测量在积分电容器上施加的电压并且在达到预定的阈值时结束测量。于是,在这种情况下,测量参数是直至达到阈值电压所执行的积分周期的次数。

该测量方法的解析进而对于两个状态或者电容值的区别性的极限通过解析使用模/数转换器决定性地确定。通过模/数转换器可以仅以确定的离散的分级检测电压。这些分级也被称为量化区间。因此,有待测量的范围被量化,亦即,在离散的范围内,因此在这种情况下分配电压分级。于是在测量时,将下一个更高的或者更深的分级的值作为数字测量值分配给真实的、亦即模拟地测量的电压,这根据哪个分级与该电压更接近来判断。真实的电压与通过模/数转换器输出的电压分级的偏差是量化误差。因此,如果以下谈论通过模/数转换器测量的电压值,则意味着通过模/数转换器输出的电压分级的相应的数字化的值。

技术实现要素:

按照本发明的方法相对于先前描述的方法具有如下优点,即,在解析模/数转换器的同时实现对测量结果的更高的解析。

按照本发明,这通过如下方法步骤实现:

a)将要执行的积分周期的次数N规定到初始值NStart,并且确定对于要执行的积分周期的次数N来说的最终值NEnd;

b)将电压总值UGes初始化到数值零;

c)将已执行的积分周期的次数IZ初始化到数值零;


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