一种微功耗电容检测电路及检测方法技术

本申请公开了一种微功耗电容检测电路及检测方法，包括：充放电电子开关，门控电路模块，低通阻容滤波模块，电流检测模块和无线信号传输处理模块，所述充放电电子开关与所述门控电路模块连接；所述低通阻容滤波模块与所述电流检测模块连接，所述电流检测模块与所述无线信号传输处理模块连接。本发明专利技术公开的电路在充放电电子开关进行开关过程中，利用控制时序的延迟实现了阻止敏感电容电荷的异步泄露。同时加大控制脉冲边沿延迟，为开关极电容控制脉冲向后级OP电流检测回路开辟电荷平衡的充放路径和时间差。路径和时间差。路径和时间差。

【技术实现步骤摘要】
一种微功耗电容检测电路及检测方法


[0001]本申请涉及电路设计领域，尤其涉及一种微功耗电容检测电路及检测方法。

技术介绍

[0002]电容式传感器是将被测物理量转换为电容量变化的一种转换装置,具有结构简单、性能稳定、灵敏度高、应用广泛等特点。例如：将电容式传感器应用于位移检测、压力检测、加速度检测、厚度检测和液位检测。电容检测电路用于检测电容式传感器的电容值，从而确定被测物理量的大小。
[0003]基于电荷守恒原理的开关式电容检测，为了消除分布电容对测量灵敏度的影响，经典的电路通常采用四个电子开关完成被测电容的充放电控制，如图1所示。电路提供两个同步、反相脉冲，分别控制一对电子开关完成电荷的注入和电泄放，利用OP放大器检测电容泄放的平均电流。而差动式位移传感器的电容检测则需要更多个电子开关。电子开关SW3、SW4一侧分布电容的充放电，在基准电源+和实地GND之间构成回路，平均电流为零，开关本身及线路分布电容对后级电流检测的影响可忽略。
[0004]经典电路并不能达到开关控制的理想同步要求，异步开关效应也会造成较大的测量偏差：假本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微功耗电容检测电路，其特征在于，包括：充放电电子开关，门控电路模块，低通阻容滤波模块，电流检测模块和无线信号传输处理模块，所述充放电电子开关与所述门控电路模块连接；所述低通阻容滤波模块与所述电流检测模块连接，所述电流检测模块与所述无线信号传输处理模块连接；所述门控电路模块，用于获取初始频率信号，并基于所述初始频率信号生成相对于所述初始频率信号存在延迟的第一频率信号以及第二频率信号，并利用所述第一频率信号以及所述第二频率信号构建可控充电基电源，并向所述低通阻容滤波模块输出可控充电基电源对应的目标频率信号，其中，所述第一频率信号以及所述第二频率信号用抑制于电容电荷泄露以及开关极间电容电荷注入和泄放；所述低通阻容滤波模块，用于对所述目标频率信号进行滤波处理，得到所述处理后的目标频率信号，并向所述电流检测模块传输处理后的目标频率信号；所述电流检测模块，用于根据处理后的目标频率信号以及预设电阻进行电流检测，得到电流检测结果；所述无线信号传输处理模块，用于传输所述电流检测结果。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，电子开关为NMOS场效应管，所述NMOS场效应管的漏极与差动敏感电容的动极板连接，所述NMOS场效应管源极连接到电源地，所述NMOS场效应管的栅极与所述门控电路模块连接。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述所述门控电路模块包括：阻容延迟单元和微功耗门电路；所述阻容延迟单元包括：第一电阻和第一电容，所述微功耗门电路包括第一运放单元，第二运放单元，第三运放单元，第四运放单元，第五运放单元以及差动敏感电容；所述第一运放单元的输入端用于接收初始频率信号，所述第一运放单元还用于接收开关控制信号，所述第一运放单元根据所述初始频率信号以及所述开关控制信号输出控制信号至所述NMOS场效应管的栅极，所第二运放单元的输入端用于接收初始频率信号，并通过所述第二运放单元的输出端将所述初始频率信号输出至第三运放单元和第四运放单元，所述第三运放单元根据高电平信号以及所述初始频率信号输出第一频率信号至所述差动敏感电容的第一静极板，所述第四运放单元根据所述第五运放单元输出的高电平信号以及所述初始频率信号输出第二频率信号至所述差动敏感电容的第二静极板，其中，所述第一静极板和第二静极板作为可控充...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋佳杰，王玉柱，周祥，薛天骄，蒋梦姣，李哲，杨斌，陈鹤虎，张政，郭中元，张冰冰，周景诚，袁沅，林海波，
申请(专利权)人：华东宜兴抽水蓄能有限公司北京中电合胜电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：