节点电容的测试方法及装置的制造方法_2

文档序号:8338287阅读:来源:国知局
2的选通单元,并且将该激励信号输出端输出的激励信号通过驱动网络单元Τχ2的激励信号输入端这一开关选项加载至节点电容C2,节点电容C2在该激励信号的作用下,将输出相应的电参量。
[0047]步骤S220:对空闲的驱动网络单元和空闲的接收网络单元的端口加载偏置信号。
[0048]电容触摸屏传感器的驱动网络单元及接收网络单元的阵列较大,因此,在将步骤S210中的激励信号加载至节点电容C2时,将会有部分激励信号被分流到空闲的网络单元,例如A2、B2、D2、E2等节点电容都会被分流得到激励信号的电流,导致实际加载在被测节点C2的激励信号发生变化,不再是直接输出的激励信号,导致采样信号发生器的激励信号输出端的电参数时出现比较大的误差。而且空闲网络单元数越大,测量采样的误差就会越大。
[0049]为了克服上述分流现象引起的误差,信号发生器还增加了偏置信号输出端,在加载激励信号的同时,偏置信号输出端输出可配置的偏置信号,并且将该偏置信号通过未被选通的接收网络单元的选通单元的第一偏置端或第二偏置端加载至空闲的驱动网络单元和接收网络单元。具体地,该偏置信号可配置为激励信号同步信号、接收信号同步信号、固定直流电平、接地信号、开路、浮空或其它信号;其中激励信号同步信号、接收信号同步信号分别通过高速放大器单元对激励端和接收端信号进行衰减或放大得到。
[0050]具体地,空闲驱动网络单元Txl、Tx3、Τχ4等,将接到对应的第一偏置端BS1,在该第一偏置端BSl中加载接地信号,避免对接收网络单元RxC产生干扰;
[0051]相邻的空闲接收网络单元RxB、RxD接到对应的第一偏置端BSl,在该第一偏置端BSl中加载接地信号,避免网络单元之间的耦合电容产生干扰;
[0052]非相邻的空闲接收网络单元RxA、RxE等,接到对应的第二偏置端BS2,在该第二偏置端BS2中加载与激励信号一致的信号,避免了激励信号的电流在节点电容A2、E2等上分流,减小激励信号在驱动网络单元Tx2上的串联电阻损耗,使得节点电容C2实际得到的驱动电压与采样测量模块在信号发生器的激励信号输出端的采集电压一致。
[0053]步骤S300:测量所述激励信号的参数值,以及节点电容响应所述激励信号输出的电参量。
[0054]具体地,参照图4,图4为图1中采样测量所述激励信号及节点电容响应所述激励信号输出的电参量的流程细化图。该步骤S300包括:
[0055]步骤S310:通过所述节点电容对应的驱动网络单元的端口测量节点电容的驱动端激励信号;
[0056]采样测量模块包括第一采样测量单元及第二采样测量单元,具体地,由于节点电容C2对应的驱动网络单元的端口经功能切换单元连接至信号发生器的激励信号输出端,从而第一采样测量单元经功能切换模块连接至信号发生器的激励信号输出端,采样测量激励信号的各项相关参数,并将采样测量所得的结果传递至控制及数据处理单元进行分析计算,在本实施例中,该第一采样测量单元优选电压采集模式。
[0057]步骤S320:通过所述节点电容对应的接收网络单元的端口测量所述节点电容响应驱动端的激励信号输出的电参量。
[0058]而节点电容对应的选通单元的接收信号输出端与第二采样测量单元连接,从而节点电容响应激励信号所输出的电参量经对应的接收网络单元的端口输出至第二采样测量单元,第二采样测量单元采样测量该响应激励信号后的电参量,并传递至控制及数据处理单元进行分析计算。在本实施例中,该第二采样测量单元优选电流采集模式。
[0059]具体地,第一采样测量单元与第二采样测量单元的采样频率相同。
[0060]步骤S400:根据测量所得的激励信号的参数值及电参量获得所述节点电容的电容值。
[0061]在本实施例中,控制及数据处理单元控制信号发生器输出指定频率和电压的正弦波信号加载至节点电容,根据电容的充电原理,当控制及数据处理单元将激励信号输出设定为特定频率及电压幅值的正弦波信号时,电容的最终输出电流也根据正弦波信号呈现规律变化,将控制及数据处理单元接收到第一采样测量单元采样测量的激励信号的电压参数与第二采样测量单元采样测量的响应激励信号后的电流参数,通过分析计算,即可得到节点电容的电容值。
[0062]具体地,在第一采样测量单元及第二采样测量单元完成采样测量后,控制及数据处理单元还能发出指令,控制采样测量模块停止对激励信号及节点电容响应激励信号的电参量的数据采样。
[0063]参照图5,图5为本发明的节点电容的测试方法第二实施例的流程示意图。
[0064]图5与图1的区别在于,在步骤S200之前还包括步骤S500:将所述激励信号切换至所述节点电容对应的驱动网络单元端口 ;将所述采样测量模块的采样端切换至所述节点电容对应的测量端口。
[0065]在功能切换模块内部根据预设的测量模式的设置有不同的测量电路,根据不同的测量模式,控制及数据处理单元将控制功能切换模块切换至对应的测量电路,当处于节点电容测量模式下时,该功能切换模块将控制上述激励信号、采样测量模块分别连接至对应的驱动网络单元或接收网络单元的测量端口,对相应的节点电容进行信号加载及数据采样,并且将所述空闲的驱动网络单元和接收网络单元根据测量要求,分别切换至对应类型的偏置信号输出端。
[0066]通过上述测试方法,实现对电容触控屏传感器等此类大规模矩阵结构节点电容的测量,且通过对空闲的驱动网络单元和空闲的接收网络单元的偏置方案,大大减小了空闲网络上的损耗,并降低了测量过程中被测节点和空闲网络之间的干扰,提高了测量精度。
[0067]本发明还提供一种节点电容的测试装置。
[0068]参照图6,图6为本发明节点电容的测试装置的第一实施例的功能模块结构示意图。在本实施例中,以选通图2中的节点电容C2为例进行说明,该测试装置包括选通矩阵模块200、信号发生器600、采样测量模块400、控制及数据处理单元500及功能切换模块300。
[0069]具体地,选通矩阵模块200用于选通电容触摸屏传感器的待测的节点电容。
[0070]该选通矩阵模块200内部由若干个低阻抗模拟开关组成,此模拟开关形成若干个选通单元210,每一选通单元210对应连接至一驱动网络单元110或接收网络单元120的测量端口,且每一选通单元210具有4组开关选项:激励信号输入端(Tx)、接收信号输出端(Rx)、第一偏置端(BSl)和第二偏置端(BS2);激励信号输入端Tx经功能切换模块300连接至信号发生器600的激励信号输出端,第一偏置端BSl及第二偏置端BS2经功能切换模块300连接至信号发生器600的偏置信号输出端,接收信号输出端Rx经功能切换模块300连接至采样测量模块400。在控制及数据处理单元500的控制下,将选通矩阵模块200内部对应的开关闭合,选通对应的驱动网络单元Tx2与接收网络单元RxC,从而选通驱动网络单元Tx2与接收网络单元RxC交汇处的节点电容C2。
[0071]进一步地,信号发生器600用于加载激励信号至节点电容C2。
[0072]首先,通过所述节点电容C2对应的驱动网络单元Τχ2的端口加载激励信号;激励信号由信号发生器600产生,该信号发生器600根据测量模式可以产生直流电平、方波信号、正弦波信号、锯齿波信号等激励信号,且信号参数(包括幅度、频率、占空比、斜率等)都可依据具体测量需求进行设定。信号发生器600的激励信号输出端经功能切换模块300连接至用于选通驱动网络单元Tx2的选通单元210,并且将该激励信号输出端输出的激励信号通过驱动网络单元Τχ2的激励信号输入端这一开关选项加载至节点电容C2,节点电容C2在该激励信号的作用下,将输出相应的电参量。
[0073]其次,对空闲的驱动网络单元(Txl、Tx3、Τχ4)和空闲的接收网络单元(RxA、RxB,RxD,RxE)的端口加载偏置信号;电容触摸屏传感器100的驱动网络单元110及接收网络单元120的阵列较大,因此,在将激励信号加载至节点电容C2时,将会有部分激励信号被分流到空闲的网络单元,例如A2、B2、D2、E2等节点电容都会被分流得到激励信号的电流,导致实际加载在被测节点C2的激励信号发生变化,不再是直接输出的激励信号,导致采样信号发生器600的激励信号输出端的电参数时出现比较大的误差。而且空闲网络单元数越大,测量采样的误差就会越大。
[0074]为了克服上述分流现象引起的误差,信号发生器600还增加了偏置信号输出端,在偏置信号输出端输出可配置的偏置信号,并且将该偏置信号通过对应的选通单元210的第一偏置端BSl或第二偏置端BS2加载至空闲的驱
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