| 主权项 |
1.一种用于当一物件靠近该感应本体时提供沿二 电极间延伸之该感应本体位置的一输出表示之电 容感应器,该感应器至少包含: 二电容感应通道,各通道连接至该等电极中个别的 一电极,当该物件靠近该本体时各通道具有对该物 件所加之电容负荷的非线性回应之一各自通道输 出表示; 操作构件,其用于同步地操作该等二通道,及 计算构件,其用于从该等二通道接收各自的输出、 用于计算该等二通道之该等输出的一选定线性组 合之一比例,该比例随着该物件之该位置线性地变 化,且用于供应该比例作为该位置之输出表示。 2.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中来自各 该等通道之各自输出至少包含介于当该物件邻近 该感应本体时之一第一测量値与当该物件远离该 感应本体时之第二测量値间的一代数差。 3.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中该物件 系电容地耦合至一电性接地。 4.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中该感应 通道至少包含: 一具有二端子之各自的样本电容器,该等端子之一 是藉由未包含一电性切换元件之连接构件而连接 至一相关电极; 三个电性切换元件,该等三个切换元件各具有一单 独个别的关闭状态,用于将该各自的样本电容器之 该等端子中之一连接至二不同参考电压中之一,该 等个别的切换元件更各具有一开路状态,其中并未 将该等端子中个别的一端子连接至该等二参考电 压中之任一者;及 一各自的测量电路,用于供应各自通道输出以回应 于一电压测量値,其位于该各自的样本电容器之该 等端子中之一经选定处。 5.如申请专利范围第1项所述之感应器,更包含复数 个电性切换元件,其中各感应通道至少包含: 一具有二端子之各自的样本电容器,该等端子之一 是藉由未包含该等电性切换元件中之一的连接构 件连接至一个别的电极; 该等复数个电性切换元件中至少一个别的电性切 换元件,其用于藉由连接该等端子中之两者至一第 一选定参考电压以重新设定该各自的样本电容器; 及 该等复数个电性切换元件中至少二额外之个别的 电性切换元件,用于交替地将该各自的样本电容器 之该等二端子中之一切换至该第一选定参考电压 及该等二端子中之第二端子至一第二选定参考电 压。 6.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中: 各通道至少包含一各自的电阻器-电容器对,及用 于测量在该联结电极处之参数改变的测量构件; 用于同步地操作该等二通道之该等构件至少包含 一控制器,该控制器系用于控制至少三个电性切换 元件;其中 该等至少三个电性切换元件中之二者系可由该控 制器操作以同时地连接该等二电极至一第一参考 电压;且其中 该等至少三个电性切换元件中至少一第三者系可 操作以同时地连接一第二参考电压至各电阻器-电 容器对。 7.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中该等通 道各至少包含一样本电容器,其电压会随一电容负 载而以一反向指数(inverse exponential)方式上升。 8.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中该计算 构件至少包含一微控制器,且用于同时操作该等通 道之该构件至少包含复数个由该微控制器控制之 切换元件。 9.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中该感应 本体至少包含彼此相邻伸展而其间具有一间隙之 导电材料的二条带,其中该等条带中至少之一系沿 其长度倾斜。 10.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中该感 应本体至少包含一单一电阻器。 11.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中该感 应本体至少包含复数个串联之离散电阻器。 12.如申请专利范围第1项所述之感应器,其中该选 定之组合系一线性组合,使得该比例随着该物件之 位置线性地变化。 13.一种用于沿在二电极间延伸之一感应本体感应 一物件的位置之电容感应器,该感应器至少包含: 二分别连接至该等二电极的电容感应通道,各感应 通道至少包含: 一具有二端子之各自的样本电容器,该等端子之一 是藉由未包含一电性切换元件之连接构件连接至 该相关电极; 三个电性切换元件,该等三个切换元件各具有一单 独个别的关闭状态,用于连接该各自样本电容器之 该等端子中之一者至二不同参考电压中之一,该等 个别的切换元件更各具有一开路状态,其中并未将 该等端子各自连接至该等二参考电压中任一者;及 一各自的测量电路,用于供应一输出以回应于一测 量値,其位于该各自的样本电容器之该等端子中经 选定处; 一开关控制器,用于选择性地开与关该切换元件; 及 计算构件,其用于从该等二测量电路之该等各自输 出处计算该物件之位置。 14.如申请专利范围第13项所述之感应器,其中用于 计算该物件之位置的该等构件至少包含一微控制 器。 15.如申请专利范围第13或第14项所述之感应器,更 包含加总构件,其用于加总来自该等二测量电路之 各自的输出,及用于在该加总超过一储存之最小临 界値时提供一侦测输出。 16.如申请专利范围第13项所述之感应器,其中该感 应本体至少包含一单一电阻器。 17.如申请专利范围第13项所述之感应器,其中该感 应本体至少包含复数个串联之离散电阻器。 18.一种用于沿在二电极间延伸之一感应本体感应 一物件的位置之电容感应器,该感应器至少包含: 一开关控制器,用于选择性地关闭复数个电性切换 元件; 二感应通道,具有来自该等电极之各自的输入及具 有从各自联结测量电路之各自的输出,该等感应通 道各至少包含: 一具有二端子之各自的样本电容器,该等端子中之 一是藉由未包含该等电性切换元件之一的连接构 件连接至一个别的电极; 该等复数个中至少一个别的电性切换元件,其用于 藉由连接该等端子中之两者至一第一选定参考电 压以重新设定该各自的样本电容器; 该等复数个中至少二额外之个别的电性切换元件, 其用于交替地将该各自的样本电容器之该等二端 子中之一切换至该第一选定参考电压及该等二端 子中该第二者至一第二选定参考电压;及 计算构件,其用于从该等二测量电路之该等各自输 出处计算该物件之位置。 19.如申请专利范围第18项所述之感应器,其中用于 计算该物件之位置的该构件至少包含一微控制器 。 20.如申请专利范围第18或第19项所述之感应器,更 包含加总构件,其用于加总来自该等二测量电路之 该等各自的输出,及用于在该加总超过一经选定之 最小临界値时提供一侦测输出。 21.如申请专利范围第18项所述之感应器,其中该感 应本体至少包含彼此相邻伸展而其间具有一间隙 之导电材料的二条带,其中该等条带中至少之一系 沿其长度倾斜。 22.如申请专利范围第18项所述之感应器,其中该感 应本体至少包含一单一电阻器。 23.如申请专利范围第18项所述之感应器,其中该感 应本体至少包含复数个串联之离散电阻器。 24.一种用于沿在二电极间延伸之一感应本体测量 一物件位置的方法,该等二电极各连接至一各自的 电容感应通道,该等通道各至少包含一各自的样本 电容器,使该等二端子之一连接至该等二电极中个 别的一电极,该等通道各进一步包含一具有一个别 输出之各自的测量电路,该各自的测量电路连接至 该各自的样本电容器之该等二端子中经选定之一 者,该方法至少包含下列依序执行之步骤: a)重新设定该等样本电容器各者至一经个别选定 之初始状态; b)同时关闭各自的第一开关,该等第一开关各分别 地联结至该等通道中之一者,以连接各样本电容器 个别选定的该端子至一第一选定电压; c)在等待一选定之间隔时间后,接着同时开启二个 该等第一开关; d)关闭各自的第二开关以连接该等各自的样本电 容器之各该等端子(非该个别选定之端子)至一各 自的第二选定电压; e)藉由该各自的测量电路对各通道测量在该各自 的样本电容器之该个别选定之端子处的一各自电 压;及 f)从该等二测量电路之该等输出处计算该物件之 位置。 25.如申请专利范围第24项所述之方法,其中计算该 物件位置之步骤至少包含从该等二测量电路之该 等输出处计算一比例。 26.如申请专利范围第24或第25项所述之方法,更包 含一从该等二测量电路之该等输出处决定一侦测 状态指示之额外步骤。 27.如申请专利范围第24项所述之方法,其中至少步 骤b)至e)是在计算该物件位置之前重复一经选定的 次数。 28.如申请专利范围第24项所述之方法,其中各该等 测量电路至少包含一各自的计数器。 图式简单说明: 第1图系一由电阻板或经沈积电阻材料制成之感应 条带的概要例示,显示分布电容以及接触点电容二 者。 第2a与2b图系显示控制与信号撷取电路之各自的较 佳具体实施例之概要电路图。 第2c图系能以第2a与2b图之撷取电路使用的一切换 配置之另一具体实施例的概要电路图。 第2d图系使用在本发明之位置感应设备的电阻器- 电容器网路之概要电路图。 第3a图系显示第2a图电路之切换顺序的列表。 第3b图系显示第2b图电路之切换顺序的列表。 第4图系沿第1图之感应条带的轴接触或靠近之比 例计量结果图表,其中在二图中之百分率位移系互 相关连。 第5图系一由以Z字图样沈积之电阻材料制成之感 应条带的概要例示。 第6a图系一由以一串列离散电阻器制成之感应条 带的概要平面图。 第6b图系第6a图之感应条带的侧视图。 第7图系一由一条电阻器与一串之离散电阻器组合 制成之感应条带的概要例示。 第8a图系用作液面感应器之电阻感应条带的概要 例示。 第8b图系例示液面与第8a图之感应器输出间关连的 图形。 第9图系一线性转换器之概要例示,其依据使用邻 近一功能为“拨线组"之可移动活塞的一条带感应 器。 第10a与第10b图分别为一旋转转换器之概要平面图 与一概要垂直断面图,其依据使用一与邻近旋转非 接触“拨线组"组合之固定圆形电阻元件。 第11图系一具有拱形使用者控制图形元件之壁照 明调光器的概要例示。 第12图系例示在一液晶显示器显示器上具有实质 透明、水平之电容感应条带的平板显示器。 第13图系依据本发明一具体实施例配置成一控制 旋钮之概要断面图。 第14图系使用本发明感应器之微控制器的概要例 示。 第15图系一替代感应条带的例示。 |
