湿度补偿的电容性传感电路制造技术

一种电容性传感电路包括用于补偿覆盖传感单元的湿度或液体的电路。电容性传感电路包括输入端，其与各传感单元耦接以接收传感信号。传感模块使用传感信号来确定传感单元的电容变化，并产生能表示测得的电容变化的输出信号。第一开关耦接到输入端的对应各个，其在第一扫描阶段闭合以将来自输入端的传感信号集合地耦接到传感模块。第二开关耦接到输入端的对应各个，其在第二扫描阶段闭合以产生补偿信号来补偿传感单元之间的电容干涉。

Capacitive sensing circuit of humidity compensation

A capacitive sensing circuit includes a circuit for compensating humidity or liquid covering the sensing unit. The capacitive sensing circuit includes an input terminal which is coupled with each sensing unit to receive the sensing signal. The sensing module uses the sensing signal to determine the capacitance change of the sensing unit, and generates an output signal that can represent the measured capacitance change. The first switch is coupled to the corresponding parts of the input end, which is closed in the first scanning stage to collectively couple the sensing signals from the input end to the sensing module. The second switch is coupled to each corresponding input, which is closed in the second scanning stage to generate a compensation signal to compensate the capacitance interference between the sensing units.

【技术实现步骤摘要】
湿度补偿的电容性传感电路
本专利技术涉及一种电容性传感电路以及相应的方法。具体地，涉及一种湿度补偿的电容传感器。
技术介绍
触摸传感器在多种应用中被使用，例如用在图形用户接口(GraphicalUserInterface，GUI)中用于接收用户输入。触摸传感器基于不同的测得物理量而运行，以确定用户动作。电容传感器测量当传感器被用户触摸或不被用户触摸时的电容性差异。当测得的电容性差异超过一个阈值时，检测到触摸或滑动操作。图1是一种触摸传感器100的示意图。该触摸传感器100包括多个传感单元102至118，其布置为阵列。传感单元102至118中的每一个都由数个相邻的传感单元所环绕。例如，传感单元102由传感单元104至118所环绕。各个传感单元耦接到一个处理器，其进行扫描和感测操作。处理器将扫描信号施加到传感单元，传感单元响应于扫描信号而产生输出信号。输出信号表示传感单元相对于地电压电平的电容。如果任一传感单元被触摸，输出信号将反映电容变化，处理器将据以确定是否发生了触摸。扫描信号的频率和传感单元的尺寸被配置以在可控制性、成本、精度之间获得可接受的均衡。当触摸传感器100运行于潮湿或湿度的环境中时，或者当用户手指上有水时，所触摸到的传感单元可能通过空气中的潮湿或者滴到触摸传感器上的水而被连接到相邻的传感单元，这将使得确定真实被触摸到的传感单元变得困难。为防止误触摸，触摸传感器100进一步包括掩体120，其包括传感单元102至118中的各个。掩体120阻断相邻的传感单元之间的潜在电连接，从而来自传感单元的输出信号可识别。然而，掩体120消耗额外的面积，并增加成本。
技术实现思路
本
技术实现思路
被提供以介绍以下具体实施方式部分详述的概念中经选择的简化部分。本
技术实现思路
并不意欲确定权利要求中内容的关键或必要特征，亦不意欲使其限制权利要求的范围。根据一种实施方式，一种电容性传感电路与多个传感单元相连，传感电路包括：多个输入端，分别连接到多个传感单元，以自其接收传感信号，以及向其传送多个扫描信号；传感模块，通过公共节点连接到多个输入端以接收传感信号，其中传感模块配置为响应于传感信号而确定传感单元的电容变化、以及产生表示测得的电容变化的输出信号；多个第一开关，连接在公共节点和多个输入端的对应各个之间，其中第一开关在第一扫描阶段闭合以将传感信号自输入端集合地传送到传感模块；至少一个补偿模块，通过输入端连接到传感单元，其中补偿模块产生补偿信号以补偿传感单元中的相邻传感单元之间的电容性干涉；以及多个第二开关，分别连接在输入端的对应各个和至少一个补偿模块之间，其中第二开关在第二扫描阶段闭合，以将补偿信号提供给传感单元。示例地，通过在第一扫描阶段闭合第一开关而将来自传感单元的传感信号耦合在一起，以检测来自传感单元的至少一个的电容变化。示例地，响应于第一扫描阶段检测到的电容变化，第二开关闭合。示例地，在第二扫描阶段，第一开关中的至少一个闭合而其余打开。示例地，在第二扫描阶段闭合的第一开关的至少一个耦接到对应的接收来自位于多个传感单元的中央的传感单元的传感信号的输入端。示例地，在第二扫描阶段打开的第一开关耦合到对应的接收来自围绕中央位置的传感单元的传感单元的传感信号的输入端。示例地，传感模块在扫描阶段的第一步骤和第二步骤中分别提供第一充电信号和第二充电信号，以将传感单元充电至相应的第一电压水平和第二电压水平，其中传感单元通过自第一电压水平和第二电压水平放电而提供传感信号。示例地，第二电压水平低于第一电压水平。根据另一实施方式，一种检测包括多个传感单元的电容性传感器的电容变化的方法包括：在第一扫描阶段，将多个传感单元与传感模块耦接；由多个传感单元将传感信号集合地提供为第一传感信号至传感模块；响应于第一传感信号确定电容变化；响应于确定的电容变化而在第二扫描阶段向多个传感单元提供补偿信号，以补偿多个传感单元之间的电容；以及由多个传感单元的至少一个提供第二传感信号至传感模块。示例地，在第一扫描阶段由多个传感单元将传感信号集合地提供为第一传感信号至传感模块包括：向多个传感单元提供第一充电信号以将多个传感单元充电至第一电压电平；通过将多个传感单元从第一电压电平放电而产生传感信号；向多个传感单元提供第二充电信号以将多个传感单元充电至与第一电压电平不同的第二电压电平；以及通过将多个传感单元从第二电压电平放电而产生传感信号。示例地，在第二扫描阶段将第二传感信号提供至传感模块包括：向多个传感单元的至少一个提供第一充电信号以将多个传感单元的至少一个充电至第一电压电平；通过将多个传感单元的至少一个从第一电压电平放电而产生第二传感信号；向多个传感单元的至少一个提供第二充电信号以将多个传感单元的至少一个充电至与第一电压电平不同的第二电压电平；以及通过将多个传感单元的至少一个从第二电压电平放电而产生第二传感信号。示例地，在第二扫描阶段将第二传感信号提供给传感模块包括从位于中央的传感单元提供第二传感信号；以及向传感单元提供补偿信号包括向围绕位于中央的传感单元的传感单元提供补偿信号。示例地，在第一扫描阶段提供第一传感信号包括提供第一频率的第一传感信号；以及在第二扫描阶段提供第二传感信号包括提供第二频率的第二传感信号，第二频率高于第一频率。根据另一实施方式，一种检测电容性传感器的电容变化的方法包括：以第一扫描信号触发电容性传感器的一簇传感单元，其中该簇传感单元包括中央传感单元和围绕中央传感单元的多个周边传感单元；响应于第一扫描信号，自该簇传感单元集合地提供第一传感信号；基于第一传感信号确定该簇传感单元中的电容变化；响应于确定该簇传感单元中的电容变化，以第二扫描信号触发中央传感单元；向周边传感单元施加补偿信号以补偿中央传感单元和周边传感单元之间的电容；响应于第二扫描信号，由中央传感单元产生第二传感信号；以及基于第二传感信号确定中央传感单元的电容变化。示例地，第一扫描信号的频率低于第二扫描信号的频率。示例地，以第一扫描信号触发该簇传感单元和提供第一传感信号包括：以第一电压信号对该簇传感单元充电至第一电压电平；将该簇传感单元自第一电压电平放电以提供第一传感信号；以不同于第一电压信号的第二电压信号对该簇传感单元充电至不同于第一电压电平的第二电压电平；以及将该簇传感单元自第二电压电平放电以提供第一传感信号。示例地，第二电压电平低于第一电压电平。示例地，以第二扫描信号触发中央传感单元和提供第二传感信号包括：以第一电压信号对中央传感单元充电至第一电压电平；将中央传感单元自第一电压电平放电以提供第二传感信号；以不同于第一电压信号的第二电压信号对中央传感单元充电至不同于第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容性传感电路，与多个传感单元相连，其特征在于，传感电路包括：/n多个输入端，分别连接到多个传感单元，以自其接收传感信号，以及向其传送多个扫描信号；/n传感模块，通过公共节点连接到多个输入端以接收传感信号，其中传感模块配置为响应于传感信号而确定传感单元的电容变化、以及产生表示测得的电容变化的输出信号；/n多个第一开关，连接在公共节点和多个输入端的对应各个之间，其中第一开关在第一扫描阶段闭合以将传感信号自输入端集合地传送到传感模块；/n至少一个补偿模块，通过输入端连接到传感单元，其中补偿模块产生补偿信号以补偿传感单元中的相邻传感单元之间的电容性干涉；以及/n多个第二开关，分别连接在输入端的对应各个和至少一个补偿模块之间，其中第二开关在第二扫描阶段闭合，以将补偿信号提供给传感单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容性传感电路，与多个传感单元相连，其特征在于，传感电路包括：
多个输入端，分别连接到多个传感单元，以自其接收传感信号，以及向其传送多个扫描信号；
传感模块，通过公共节点连接到多个输入端以接收传感信号，其中传感模块配置为响应于传感信号而确定传感单元的电容变化、以及产生表示测得的电容变化的输出信号；
多个第一开关，连接在公共节点和多个输入端的对应各个之间，其中第一开关在第一扫描阶段闭合以将传感信号自输入端集合地传送到传感模块；
至少一个补偿模块，通过输入端连接到传感单元，其中补偿模块产生补偿信号以补偿传感单元中的相邻传感单元之间的电容性干涉；以及
多个第二开关，分别连接在输入端的对应各个和至少一个补偿模块之间，其中第二开关在第二扫描阶段闭合，以将补偿信号提供给传感单元。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：在第二扫描阶段，第一开关中的至少一个闭合而其余打开。


3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于：在第二扫描阶段闭合的第一开关的至少一个耦接到对应的接收来自位于多个传感单元的中央的传感单元的传感信号的输入端。


4.一种检测电容性传感器的电容变化的方法，其特征在于，电容性传感器包括多个传感单元，该方法包括：
在第一扫描阶段，将多个传感单元与传感模块耦接；
由多个传感单元将传感信号集合地提供为第一传感信号至传感模块；
响应于第一传感信号确定电容变化；
响应于确定的电容变化而在第二扫描阶段向多个传感单元提供补偿信号，以补偿多个传感单元之间的电容；以及
由多个传感单元的至少一个提供第二传感信号至传感模块。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在第一扫描阶段由多个传感单元将传感信号集合地提供为第一传感信号至传感模块包括：
向多个传感单元提供第一充电信号以将多个传感单元充电至第一电压电平；
通过将多个传感单元从第一电压电平放电而产生传感信号；
向多个传感单元提供第二充电信号以将多个传感单元充电至与第一电压电平不同的第二电压电平；以及
通过将多个传感单元从第二电压电平放电而产生传感信号。


6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在第二扫描阶段将第二传感信号提供至传感模块包括：
向多个传感单元的至少一个提供第一充电信号以将多个传感单元的至少一个充电至第一电压电平；
通过将多个传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓雷，王霆，陈永刚，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US