本發(fā)明涉及一種用于借助于積分方法測量電容式的傳感器元件的電容值CM,其中,傳感器元件的接頭與具有已知的電容值CI的積分電容器的第一接頭在共同的電路節(jié)點上電連接,該已知的電容值CI大于傳感器元件的電容值CM,并且其中,按照已執(zhí)行的積分周期的次數(shù)IZ借助于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器測量在積分電容器上存在的電壓UCI。
背景技術(shù):
使用在這里提到的類型的方法以便評價電容式的接觸傳感器或者靠近傳感器。這樣的傳感器可以檢測當前情況并且在相應的設(shè)計方案中也可以通過物體、比如用戶的手指或者銷釘在靈敏的范圍內(nèi)檢測接觸或者靠近的位置。在此,接觸敏感的區(qū)域例如可以與顯示屏重疊。在顯示應用裝置中,接觸傳感器或者靠近傳感器能向用戶實現(xiàn)直接與在屏幕上呈現(xiàn)的東西相互作用,并且不是僅間接借助于鼠標或者類似的輸入儀器。
存在多種不同類型的接觸傳感器,例如電阻式的接觸傳感器、具有聲學的表面波的接觸傳感器和電容式的接觸傳感器測電容,其中,最后提到的接觸傳感器目前得到最大地推廣,利用該接觸傳感器特別是恰好也可以檢測單純的靠近。
當物體接觸電容式的接觸傳感器的表面或者靠近該表面時,傳感器的電容值發(fā)生變化。配備的傳感器控制器的或者通過該傳感器控制器使用的測量方法的任務(wù)在于,對電容變化進行處理,以便檢測觸發(fā)這種電容變化的接觸或者靠近。在此,特別困難的在于,傳感器的電容值和特別是待檢測的改變是相當小的。由于該原因,人們?yōu)榱诉M行測量而愿意使用所謂的積分方法,在該積分方法中在多個依次進行的周期中不將電荷量由傳感器元件傳輸?shù)骄哂幸阎墓潭ǖ牟⑶颐黠@變大的電容值的積分電容器上,該傳感器元件的電容值相對較小并且是可變的。
通過德國公開文獻DE 10 2010 041 464 A1已知一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于測量電容式的傳感器元件的電容值的方法。在這里描述的用于測量電容值的方法是剛剛提到的類型的積分方法,其中,傳感器元件的接頭與積分電容器的第一接頭在共同的電路節(jié)點上電連接。
為了執(zhí)行測量而使用不同的方法。因此,例如可以在執(zhí)行所謂的積分周期的固定地預定的次數(shù)之后借助于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器測量并且數(shù)字化由在此進行的電荷轉(zhuǎn)移的總和造成的、在積分電容器上存在的電壓。將測量的電壓本身、或者電壓的數(shù)字化的值、或者由該值和積分電容器的電容的已知的恒定的參數(shù)、供應電壓和積分周期的次數(shù)計算出的測量電容的值用作測量的結(jié)果。但是,對此備選地,也可以在每個單獨的積分周期中測量在積分電容器上施加的電壓并且在達到預定的閾值時結(jié)束測量。于是,在這種情況下,測量參數(shù)是直至達到閾值電壓所執(zhí)行的積分周期的次數(shù)。
該測量方法的解析進而對于兩個狀態(tài)或者電容值的區(qū)別性的極限通過解析使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器決定性地確定。通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器可以僅以確定的離散的分級檢測電壓。這些分級也被稱為量化區(qū)間。因此,有待測量的范圍被量化,亦即,在離散的范圍內(nèi),因此在這種情況下分配電壓分級。于是在測量時,將下一個更高的或者更深的分級的值作為數(shù)字測量值分配給真實的、亦即模擬地測量的電壓,這根據(jù)哪個分級與該電壓更接近來判斷。真實的電壓與通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的電壓分級的偏差是量化誤差。因此,如果以下談?wù)撏ㄟ^模/數(shù)轉(zhuǎn)換器測量的電壓值,則意味著通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的電壓分級的相應的數(shù)字化的值。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
按照本發(fā)明的方法相對于先前描述的方法具有如下優(yōu)點,即,在解析模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的同時實現(xiàn)對測量結(jié)果的更高的解析。
按照本發(fā)明,這通過如下方法步驟實現(xiàn):
a)將要執(zhí)行的積分周期的次數(shù)N規(guī)定到初始值NStart,并且確定對于要執(zhí)行的積分周期的次數(shù)N來說的最終值NEnd;
b)將電壓總值UGes初始化到數(shù)值零;
c)將已執(zhí)行的積分周期的次數(shù)IZ初始化到數(shù)值零;
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