申请/专利权人：之江实验室

申请日：2021-07-22

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN113567752B

主分类号：G01R27/26

分类号：G01R27/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.11.16#实质审查的生效;2021.10.29#公开

摘要：本发明公开了一种面向触觉感知的高动态阵列式电容测量电路及其测量方法。包括模拟开关电路、激励源式电容传感芯片和FPGA；阵列式电容主要有多个电容以行列阵列布置而成，模拟开关电路包括多个选择开关，每一行的电容的一端连接在一起后均经一个选择开关连接到激励源式电容传感芯片的正向电容输入通道，每一列的电容的另一端连接在一起后连接到激励源式电容传感芯片的负向电容输入通道，激励源式电容传感芯片和FPGA连接。本发明减小了阵列式电容上电容单元的耦合，具备同一时刻读取多个电容的能力，实现了并行高速、低耦合的阵列式电容数值读取、数据存储和显示，具有阵列扩展性。

主权项：1.一种面向触觉感知的高动态阵列式电容测量电路，其特征在于：包括模拟开关电路、激励源式电容传感芯片和FPGA；阵列式电容主要有多个电容以行列阵列布置而成，模拟开关电路包括多个选择开关，每一行的电容的一端连接在一起后均经一个选择开关连接到激励源式电容传感芯片的正向电容输入通道，每一列的电容的另一端连接在一起后连接到激励源式电容传感芯片的负向电容输入通道，激励源式电容传感芯片和FPGA连接；所述的选择开关为多选一开关，输入端设有一个端口，输出端设有n个端口，一行的电容的一端连接在一起后和选择开关的输入端连接，选择开关的输出端的n个端口分别和激励源式电容传感芯片的n个正向电容输入通道各自连接，通过选择开关选通输出端其中仅一个端口和输入端的一个端口连通；各列电容的另一端连接在一起后连接到激励源式电容传感芯片各自对应的一个负向电容输入通道；测量电路的方法步骤如下：针对n*n阵列布置的阵列式电容，通过FPGA控制激励源式电容传感芯片按照扫描方式进行选通，每次沿平行于对角线方向的斜线规律选通n个电容连接到激励源式电容传感芯片的电容输入通道，且满足每行和每列均每次选择一个电容连接，重复进行n次测量采集获得阵列式电容中所有n*n电容的电容数值，并存储于FPGA中的n*n的浮点数组；所述的每次沿平行于对角线方向的斜线规律选通n个电容连接到激励源式电容传感芯片的电容输入通道，具体为：将阵列式电容按照沿平行于对角线方向进行划分，划分为多组电容斜线组，每组电容斜线组是由沿同一平行于对角线方向的斜线上的多个电容构成；每次扫描选通时，选通不位于阵列式电容对角线上的成互补关系的两组电容斜线组或者位于阵列式电容对角线上的仅一组电容斜线组上的各个电容进行连接，成互补关系的两组电容斜线组是指两组电容斜线组中各个电容所在行互不重叠且行总数和阵列式电容的行总数相同，同时两组电容斜线组中各个电容所在列互不重叠且列总数和阵列式电容的列总数相同；进而电容斜线组上的每个电容通过各自所在行的选择开关连接到激励源式电容传感芯片的一个电容输入通道，进行电容数值的测量。

全文数据：

权利要求：

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