TWI221194B - Capacitance sensing apparatus for sensor and method of the same - Google Patents
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Description
1221194 A7 B7 五、發明説明(1) 發明所屬之技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於感測器電容之檢測技術,更詳細爲關於 爲了精密進行微小電容測量,可以固定電容測量之電容感 器測與檢測器之間的連接線的電位之感測器電容檢測裝置 及方法。 先前技術 第1圖係顯示測量如電容麥克風等般靜電電容値在各 種頻率變化之情形的感測器電容用之習知例的感測器電容 檢測裝置。該感測器電容檢測裝置係如第1圖所示般地, 具備:具有反饋電阻Rf之運算放大器0P、及產生交流電 壓Vin之交流電壓產生器OSC,感測器電容Cs透過信號線 L而連接在運算放大器0P之輸入端子與交流電壓產生器 OSC之間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
第1圖所示之習知例的感測器電容檢測裝置,係藉由 交流電壓產生器OSC來之交流電壓Vin,電流流經感測器 電容Cs。基於運算放大器0P之輸入阻抗理想上爲無限大 ,另外,運算放大器0P之2個輸入端子爲假想短路狀態, Vout=— ( j ω inCs ) · Rf · Vin之電壓由運算放大器0P 之輸出端子被輸出。藉由信號處理該輸出電壓Vout,可以 獲得對應感測器電容C s之値。 在第1圖所示之習知例的感測器電容檢測裝置中,作 爲反饋阻抗係使用電阻Rf。設Vin = V · sin ω int,另外,感 測器電容Cs因應所被施加的物理量,以固定之標準電容 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇><297公釐) -4 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1221194 A7 _ _ B7 一_ 五、發明説明(2) C d爲中心,以角頻率ω c而變化,即如設:
Cs = Cd+ △ C · sin ω ct, 輸出電壓Vout可以表示如下: V〇Ut=— Rf[(Cd+A C · sin0L) ct) · 0 in · C0S6l) int + △ C ♦ c · C O S 6l) c t · S i Π i n t ] V · S i n 6l) i n t 由此式可以明白,輸出電壓Vout係包含與感測器電容 的角頻率ω e成正比之項目,具有依存於感測器電容Cs之 變化頻率之頻率特性。 因此,需要在感測器電容檢測器裝置的後段設置消除 與該角頻率ω。成正比之項目用的物理電路,因此,裝置整 體之規模會變大。 因此,藉由將運算放大器0Ρ之反饋電阻置換爲反饋電 容,可以獲得不依存於感測器電容Cs之角頻率ω e之輸出 電壓Vout的裝置已經被提出。第2圖係顯示利用此種反饋 電容Cf之感測器電容檢測裝置,此裝置的輸出電壓Vout 可以下式表示之。
Vout= — (Cd+AC· sinoct)/Cf· V· sinOint 由此式可以明白,輸出電壓Vout不具有感測器電容之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' _5_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 1221194 A7 __B7 五、發明説明(3 ) 變化頻率依存性之故,不需要消除與角頻率ω。成分成正比 之項目用的附加電路。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第2圖所示之感測器電容檢測裝置中,使用反饋電 容Cf作爲運算放大器之反饋阻抗之故,在連接該電容Cf 與感測器電容Cs之信號線L,並無由外部來之電流的進出 。因此,信號線L電氣上成爲浮置狀態,電位變得不穩定 ,由於產生電路輸出飽和於電源電壓等,存在電路無法正 常動作之問題。 本發明係爲了解決上述之習知例的問題點而完成者, 其目的爲在一種感測器電容檢測電路中,即使在運算放大 器之反饋電路使用電容之情形,也可以固定信號線之電位 發明內容 發明揭示 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了達成上述目的,關於本發明之感測器電容檢測裝 置,係一種用於檢測電容感測器之電容的感測器電容檢測 裝置,該電容感測器之電容會依物理量之變化而變化者, 其特徵爲包含有:用於供應交流電壓或者直流電壓之至少 其中一方的電壓產生器,及運算放大器,及電容器,及阻 抗轉換器,及電容感測器可以連接於一端之感測器連接部 ,及前述阻抗轉換器之輸入端子及前述電容器分別連接在 另一端之信號線,及兩端連接在前述信號線及基準電壓之 第1電阻,前述電壓產生器之輸出端子係連接在前述運算 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -6- 1221194 A7 ___B7 五、發明説明(4) 放大器之輸入端子,在前述運算放大器之反饋路徑被*** 有前述電容器與前述阻抗轉換器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此處,前述第1電阻係可以設定爲在前述信號線與前 述第1電阻之間幾乎沒有電流的流經流出,也可以設定爲 在電容感測器連接於信號線,前述電容感測器之電容變化 時,由前述信號線觀看前述第1電阻時的阻抗比由前述信 號線觀看前述反饋路徑或者前述電容感測器時的阻抗高。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外,關於本發明之感測器電容檢測裝置,係一種用 於檢測電容感測器之電容的感測器電容檢測裝置,該電容 感測器之電容會依物理量之變化而變化者,其特徵爲包含 有:用於供應交流電壓或者直流電壓之至少其中一方之電 壓產生器,及運算放大器,及電容器,及阻抗轉換器,及 電容感測器可以連接於一端之感測器連接部,及前述阻抗 轉換器之輸入端子及前述電容器分別連接在另一端的信號 線,及兩端連接在前述信號線及前述阻抗轉換器之輸出端 子的第2電阻,前述電壓產生器之輸出端子係連接在前述 運算放大器之輸入端子,在前述運算放大器之反饋路徑被 ***有前述電容器與前述阻抗轉換器。 此處,前述第2電阻係可以設定爲在前述信號線與前 述第2電阻之間幾乎沒有電流的流經流出,也可以設定爲 在電容感測器連接於信號線,前述電容感測器之電容變化 時,由前述信號線觀看前述第2電阻時的阻抗比由前述信 號線觀看前述反饋路徑或者前述電容感測器時的阻抗高。 另外,前述電容感測器之電容的變化頻率在音頻頻帶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ 297公釐) 1221194 A7 B7 五、發明説明(5) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時,以前述第1電阻或者第2電阻在10ΜΩ以上爲佳。另 外,前述阻抗轉換器,可以藉由電壓隨耦器形成。而且, 前述感測器電容檢測裝置另外也可以具備:電氣地屏蔽前 述信號線的至少其中一部份之屏蔽手段、及對前述屏蔽手 段施加與前述信號線的電壓相同電位的電壓之保護電壓施 加手段。 另外,所謂感測器之電容變化時,係包含隨著時間而 變化之全部者而非只是頻率上之變化,例如,也包含平穩 上升或者下降者,和瞬間上升之數位信號等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外,爲了達成上述目的,關於本發明之感測器電容 檢測方法,係一種係用於檢測電容感測器之電容的感測器 電容檢測方法,該電容感測器之電容會依物理量之變化而 變化者,其特徵爲由:將電容感測器之一端以及電阻之一 端,連接在被串聯***運算放大器之反饋路徑之電容器及 阻抗轉換器的連接點之步驟、及將交流電壓或者直流電壓 之至少其中一方輸入前述運算放大器之步驟、及由前述運 算放大器的輸出端子輸出對應感測器電容之輸出電壓的步 驟形成,設定爲在前述電容感測器之電容變化時,由前述 信號線觀看前述電阻時之阻抗比由前述信號線觀看前述反 饋路徑或者前述電容感測器時之阻抗還高。 此處,本發明係一種用於檢測電容感測器之電容的感 測器電容檢測方法,該電容感測器之電容會依物理量之變 化而變化者,其特徵爲由:將電容感測器之一端以及電阻 之一端,連接在被串聯***運算放大器之反饋路徑之電容 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐] "^ -8- 1221194 A7 B7 五、發明説明(6) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 器及阻抗轉換器的連接點的步驟、及將交流電壓或者直流 電壓之至少其中一方輸入前述運算放大器的步驟、及由前 述運算放大器的輸出端子輸出對應感測器電容之輸出電壓 的步驟形成,設定爲在前述電容感測器之電容變化時,在 前述信號與前述電阻之間幾乎沒有電流的流入流出。 實施方式 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3圖係顯示本發明之第1實施例之感測器電容檢測 裝置的構成之電路圖。該感測器電容檢測裝置係具備:第1 運算放大器OPi及阻抗轉換器Hiz,第1運算放大器0P1 之輸出端子透過電容器C而連接在阻抗轉換器Hiz之輸入 端子。另外,此處,阻抗轉換器Hiz係如第5圖所示般地 ,也可以第2運算放大器〇P2之反轉輸入端子與輸出端子 被短路,藉由此之電壓隨耦器電路構成。該電壓隨耦器電 路係以非反轉輸入端子爲該電路的輸入端子,爲高輸入阻 抗而低輸出阻抗,而且,輸入輸出增益的絕對値爲1。且說 ,在阻抗轉換器Hiz之輸入端子另外連接信號線L,在該信 號線L之另一端連接形成電容感測器之一端的電極(感測 器連接部之電極)Pi。第3圖中,信號線L之部份係以粗 實線表示。另外,沒有圖示出感測器連接部。電容感測器 之另一端的電極P2係連接在基準電位,即預定的電位。基 準電位也可以爲接地電位。電容感測器之另一端的電極P2 雖也可以爲浮置狀態,但是連接在基準電位可以進行高精 度之測量。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -9- 1221194 A7 B7 五、發明説明(7) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電容感測器係因應接受之物理量(加速度、壓力、氣 體、光、音波等),電極P1及P2之間的靜電容量,即感 測器電容C s隨之變化者,如電容麥克風、微小位移電容感 測器等。 第1運算放大器OPi之非反轉輸入端子係連接在基準 電位(包含接地電位之預定的DC電位),反轉輸入端子係 由交流電壓產生器OSC透過第1電阻I而被施加交流輸入 電壓Vin (角頻率ω in)。交流電壓產生器OSC另外透過第 1電阻Ri及第2電阻R2而連接在阻抗轉換器Hiz之輸入端 子。第1運算放大器OPi之輸出端子連接在感測器電容檢 測裝置之輸出端子OUT,輸出電壓Vout由該輸出端子OUT 被輸出。 第2電阻R2、電容器C、及阻抗轉換器Hiz係構成第1 運算放大器OPi之反饋電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 信號線L另外連接在第3電阻R3之一端,該電阻R3 之另一端連接在基準電位(包含接地電位之預定的電位) 。第3電阻R3係被設定爲:電容感測器連接在信號線L, 電容感測器之容量變化時,由信號線L觀看第3電阻R3時 之阻抗比由信號線L觀看反饋路徑或者該電容感測器時之 阻抗大。 第6圖係顯示利用第3圖所示之感測器電容檢測裝置 ,進行實機測試之情形的結果。在此實機測試中,感測器 電容Cs係在音頻頻帶(30Hz〜20KHz)變化,例如,設其 之頻率爲 fc(=o c/(2 ;Γ ))=1ΚΗζ,第 1 電容器 C = 0.5pF。然 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) " ' -10- 1221194 A7 _______B7 五、發明説明(8) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 後,使第3電阻R3之値做種種變化,測量信號及雜訊,依 據這些測量値,求得S/N比。如第6圖所示般地,此實機 測試之結果,知道作爲第3電阻R3,期望使用1 Ο Μ Ω以上 之電阻。但是,S/N比也依據由感測器電容Cs之變化頻率 fc與第1電容器C之電容所決定的時間常數而變化之故, 也可以因應該時間常數而決定第3電阻R3之値。另外,關 於藉由音頻頻帶之上述實機測試的其它的頻率,依經驗推 測有同樣之傾向。 作爲第3電阻R3,藉由使用高電阻,透過該電阻,連 接信號線L,即阻抗轉換器Hiz之輸入端子與基準電位之情 形,雖在該電阻的兩端產生電位差,但是流經感測器電容 Cs之交流電流幾乎不流經第3電阻R3,變成沒有電流之流 經流出之狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著,說明第3圖所示之第1實施例之感測器電容檢 測裝置的檢測動作。另外,在以下中,設第1運算放大器 OP 1之非反轉輸入端子、電容感測器之電極P2以及交流電 壓產生器OSC之一端係被接地,另外,阻抗轉換器Hix係 以使用第5圖所示構成之電壓隨耦器者做說明。 <感測器電容之檢測> 藉由第1及第2運算放大器0?1及0P2以及第1及第2 電阻Ri及R2,在第2運算放大器0P2之輸出端子可以獲得 使交流輸入電壓Vin成爲—RVRi倍之電壓V2。即: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -11 - 1221194 A7 B7 五、發明説明(9) V2- - R2/R1 * Vin ( 1 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面,透過感測器電容C s而流動之交流電流,由 於第2運算放大器0P2之輸入阻抗高、以及電位固定電路 之輸出阻抗高之故,幾乎全部的電流都流經電容器C。即 電位固定電路的電阻R3與信號線L之間,幾乎沒有電流的 流經流出。另外,第2運算放大器〇P2之2個輸入端子爲 假想短路狀態,而爲同電位之故,第2運算放大器〇p2之 非反轉輸入端子的電壓也成爲V2,如設Vin = V· sinoint, 流經感測器電容Cs之電流成爲:
Is = dCs ♦ V2/dt (2) 因此,由式(1 ),可以獲得··
Is=— ( R2/R1 ) · dCs · Vinsino int/dt (3) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面,流經電容器c之電流Ic成爲:
Ic = dC(V〇ut-V2)/dt (4) 流經電容器C之電流Ic與流經感測器電容c S之電流 Is係相等之故’由輸出端子OUT來之輸出電壓Vout,由式 (3 )及式(4 ) ’以下式表示·· 本紙張尺度適用中國國家標準(公釐) -12- 1221194 A7 __B7_ 五、發明説明(1(3
Vout = ·#]/:^) · (1+Cs/C) · V · sino int (5) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由式(5 )可以明白,輸出電壓V^t係與感測器電容 Vs有線性關係,藉由信號處理該輸出電壓VQUt,可以獲得 感測器電容Cs之値。 <感測器電容之變化份的檢測> 接著,說明如電容麥克風等般,感測器電容Cs以某電 容値Cd爲中心,依角頻率ω。變化之情形的該變化份△ C 的檢測,即 C s = Cd+ Δ C sin ω c 之情形的△ C的檢測。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述般地,流經第1電容器c之電流i係全部流過 感測器電容Cs,因此,儲存在感測器電容Cs之電荷與儲存 在第1電容器C之電荷係相等。 C(V0Ut-V2) = Cs · V2 (6) 然後,如使式(6 )變形,由於Vin = V · sino int之故, 可以獲得以下之式(7)卜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -13- 1221194 A7 _____B7_ 五、發明説明(ιί V〇ut =(-R 2 / R1 ) · ( 1 + C s / C ) · V · s i n i n t (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) =(-R2/R l) · V · si η ω int (1 + C d/C + △ C · sin ω int/C) (7) 如此,輸出電壓V〇ut不具有對於感測器電容cs之變化 頻率的依存性之故,可以獲得線性依存於感測器電容C s之 變化份△ C之輸出。 在第3圖所示之實施例中,雖然固定信號線的電位用 的第3電阻R3係連接在基準電位(包含零電位之預定電位 ),但是在作爲阻抗轉換器而使用第5圖所示者之情形, 也可以連接在第2運算放大器〇P2之輸出端子以代替基準 電位。第4圖係顯示如此將高電阻之第3電阻R3連接在信 號線L與第2運算放大器〇P2之輸出端子之情形的第2實 施例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此弟2貫施例中’ 號線L係被固定在由父流電壓 Vin以及非反轉輸入端子之電位所決定的電位。另外,第3 電阻R3係連接在第2運算放大器〇P2之反轉輸入端子與非 反轉輸入端子之間,而且,這些2個輸入端子爲假想短路 狀態,理想上爲相同電位之故,在第3電阻R3之兩端並無 電位差,流通之電流爲零。因此,流經感測器電容Cs之電 流全部流經電容器C,在信號線L之與第3電阻R3之間的 信號線上並無電流之流入或者流出,可以實現更高精度之 電容檢測。 在第1及第2實施例中,第3電阻r3也可以使用二極 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 -14- 1221194 A7 ___B7__ 五、發明説明(li (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 體、電晶體等之電子元件。在使用二極體之情形,可以合 適利用其之在反偏壓狀態的高阻抗,在使用電晶體之情形 ,利用在其之關閉狀態之高阻抗。 另外,在第1及第2實施例中,雖利用交流電壓產生 器OSC,也可以使用直流電壓產生器。在設直流電壓爲V 時,如在電容感測器施加某些物理量,該電容感測器之電 容變化,輸出Vout也變化。在那時,式(5 )及式(7 )分 別以下式(5 ) ’及式(7) ’表示:
Vout = -(R2/Ri) * (1+Cs/C) · V (5)5
Vout = (-R2/Ri) · (l+Cd/C+Δ C · sinw ct/C) · V (7)5 另外,以屏蔽線(未圖示出)覆蓋信號線L之一部份 或者全部而電氣的加以屏蔽,而且,藉由在該屏蔽線施加 與信號線之電位相同電位的守護電壓,可以降低形成在信 號線與基準電位之間的浮置電容的影響,可以更提升輸出 電壓之S/N比。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明係如上述般地構成之故’藉由透過預定的電阻 ,在電容感測器連接於信號線,電容感測器之電容變化時 ,由信號線觀看電阻時之阻抗設定爲比由信號線觀看反饋 路徑或者電容感測器時之阻抗還高之電阻,將連接電容感 測器與第2運算放大器之信號線的電位固定在預定的基準 電位,可以避免信號線的浮置狀態,因此,可以使電路動 作穩定化。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -15- 1221194 A7 B7 五、發明説明( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外,藉由將信號線的電位固定用的如上述而設定的 電阻連接在第2運算放大器之輸出端子與信號線之間’可 以使透過該電阻與信號線之兩者而流動之電流理想上成爲 零,可以進行更正確之電容測量。 產業上之利用可能性 關於本發明之感測器電容檢測電路,可以利用爲電容 型感測器之檢測電路,特別是精密進行微小的電容測量之 電容測量裝置和行動電話機等之輕小型的機器所具備的麥 克風裝置用的電路。 圖示簡單說明 第1圖係顯示習知例之感測器電容檢測裝置之電路圖 〇 第2圖係顯示習知例之其它的感測器電容檢測裝置之 電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3圖係顯示本發明之第1實施例之感測器電容檢測 裝置之電路圖。 第4圖係顯示本發明之第2實施例之感測器電容檢測 裝置之電路圖。 第5圖係顯示第3圖所示之第1實施例所具備的阻抗 轉換器之具體構成之電路圖。 第6圖係顯示利用第3圖所示之感測器電容檢測裝置 ,進行實機測試之結果的曲線圖。 本紙張尺度適用中_國家標準(〇奶)八4規格(210'/297公釐) -16- 1221194 A7 B7
五、發明説明(U 主要元件對照表 OPi :第1運算放大器
Hiz :阻抗轉換器 〇P2 :第2運算放大器 C :電容器 L :信號線
Pi、P2 :電極 OSC:交流電壓產生器
Cs :感測器電容
Ri :第1電阻 R2 :第2電阻 R3 :第3電阻 fc :變化頻率 (請先閱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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -17-
Claims (1)
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A8 B8 C8 D8 修正本’少:, η 、否准予修正? 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 第9 1 1 20476號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國93年4月19日修正 1 . 一種感測器電容檢測裝置,係用於檢測電容感測器 之電容的感測器電容檢測裝置,該電容感測器之電容會依 物理量之變化而變化者,其特徵爲包含有: 用於供應交流電壓或者直流電壓之至少其中一方的電 壓產生器,及 運算放大器,及 電容器,及 阻抗轉換器,及 電容感測器可以連接於一端之感測器連接部,及前述 阻抗轉換器之輸入端子及前述電容器分別連接在另一端之 信號線,及 兩端連接在前述信號線及基準電壓之第1電阻, 前述電壓產生器之輸出端子係連接在前述運算放大器 之輸入端子, 在前述運算放大器之反饋路徑被***有前述電容器與 前述阻抗轉換器。 2 ·如申請專利範圍第1項記載之感測器電容檢測裝置 ,其中前述第1電阻,係被設定爲在前述信號線與前述第1 電阻之間,幾乎沒有電流的流入流出。 3 ·如申請專利範圍第1項記載之感測器電容檢測裝置 ,其中前述第1電阻,係被設定爲:在電容感測器連接在 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 本紙張尺度適用中國國家襟準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1221194 \- \ A8 ,;B8 j 丄卜、 .:: ;:;丨 C8 ...........................................................—:...........................D8 _ 々、申請專利範圍 2 信號線,前述電容感測器之電容變化時,由前述信號線觀 看前述第1電阻時之阻抗比由前述信號線觀看前述反饋路 徑或者前述電容感測器時之阻抗還高。 4 · 一種感測器電容檢測裝置,係用於檢測電容感測器 之電容的感測器電容檢測裝置,該電容感測器之電容會依 物理量之變化而變化者,其特徵爲包含有: 用於供應交流電壓或者直流電壓之至少其中一方之電 壓產生器,及 2'. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 運算放大器,及 電容器,及 阻抗轉換器,及 電容感測器可以連接於一端之感測器連接部,及前述 阻抗轉換器之輸入端子及前述電容器分別連接在另一端的 信號線,及 兩端連接在前述信號線及前述阻抗轉換器之輸出端子 的第2電阻, 前述電壓產生器之輸出端子係連接在前述運算放大器 之輸入端子, , 在前述運算放大器之反饋路徑被***有前述電容器與 則述阻抗轉換器。 5 .如申請專利範圍第4項記載之感測器電容檢測裝置 ’其中前述第2電阻,係被設定爲在前述信號線與前述第2 電阻之間,幾乎沒有電流的流入流出。 6 ·如申請專利範圍第4項記載之感測器電容檢測裝置 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1221194 .·;, i i v ' A 8 ;'”二2 : …,. B8 { C8 D8 六、申請專利範圍 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,其中前述第2電阻,係被設定爲:在電容感測器連接在 信號線’前述電容感測器之電容變化時,由前述信號線觀 看前述第2電阻時之阻抗比由前述信號線觀看前述反饋路 徑或者前述電容感測器時之阻抗還高。 7 ·如申請專利範圍第1〜6項中任一項所記載之感測 器電容檢測裝置,其中前述電容感測器之電容的變化頻率 爲音頻頻帶時,前述第1電阻或者第2電阻係在10ΜΩ以 上。 8 ·如申請專利範圍第1〜6項中任一項所記載之感測 器電容檢測裝置,其中前述阻抗轉換器,係由電壓隨耦器 所形成。 9 ·如申請專利範圍第1〜6項中任一項所記載之感測 器電容檢測裝置,其中前述感測器電容檢測裝置,係另外 具備= 電氣地屏蔽前述信號線的至少其中一部份之屏蔽手段 、及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對前述屏蔽手段施加與前述信號線的電壓相同電位的 電壓之保護電壓施加手段。 1 〇 · —種感測器電容檢測方法,係用於檢測電容感測 器之電容的感測器電容檢測方法,該電容感測器之電容會 依物理量之變化而變化者,其特徵爲由: 將電容感測器之一端以及電阻之一端,連接在被串聯 ***運算放大器之反饋路徑之電容器及阻抗轉換器的連接 點之步驟、及 本&張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公董) ----- 1221194 93. 4. 19 A8 B8 C8 D8 ίο:'..:···..»· rlcp 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^、申請專利托圍 將交流電壓或者直流電壓之至少其中一方輸入前述運 算放大器之步驟、及 由前述運算放大器的輸出端子輸出對應感測器電容2 輸出電壓的步驟形成, 設定爲在前述電容感測器之電容變化時,由前述信號 線觀看前述電阻時之阻抗比由前述信號線觀看前述反饋路 徑或者前述電容感測器時之阻抗還高。 1 1 · 一種感測器電容檢測方法,係用於檢測電容感測 器之電容的感測器電容檢測方法,該電容感測器之電容會 依物理量之變化而變化者,其特徵爲由: 將電容感測器之一端以及電阻之一端,連接在被串聯 ***運算放大器之反饋路徑之電容器及阻抗轉換器的連接 點的步驟、及 將交流電壓或者直流電壓之至少其中一方輸入前述運 算放大器的步驟、及 由前述運算放大器的輸出端子輸出對應感測器電容之 輸出電壓的步驟形成, 設定爲在前述電容感測器之電容變化時,在前述信號 與前述電阻之間幾乎沒有電流的流入流出。 裝-- (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 、11 Ay 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -4 -
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