本發(fā)明涉及一種基于靜電電容的變化來檢測載荷的載荷檢測裝置、以及從具有規(guī)定的靜電電容的元件部檢測靜電電容的檢測電路。

背景技術(shù)：

1、載荷傳感器被廣泛地利用在工業(yè)設(shè)備、機器人以及車輛等領(lǐng)域中。近年來，隨著計算機的控制技術(shù)的發(fā)展以及設(shè)計性的提高，如人形機器人和汽車的內(nèi)部裝飾品等那樣的豐富地使用了自由曲面的電子設(shè)備的開發(fā)正在推進(jìn)。與之相應(yīng)地，尋求對各自由曲面安裝高性能的載荷傳感器。

2、在以下的專利文獻(xiàn)1中記載了一種檢測靜電電容型傳感器的靜電電容的裝置。在該裝置中，經(jīng)由電阻對作為測定對象的元件部施加電壓?；陔娮韬蠹壍碾妷旱淖兓瘉頇z測作為測定對象的元件部的靜電電容。具體而言，在施加電壓期間的規(guī)定的時機測定電阻后級的電壓值，基于該電壓值來計算出作為測定對象的元件部的靜電電容。進(jìn)而，基于計算出的靜電電容來計算出對作為測定對象的元件部施加的載荷。

3、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

4、專利文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)1：日本特開2021-81209號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的問題

2、然而，在上述方法中，布線、其它元件部的寄生電容以及寄生電感等對電阻后級的電壓的變化造成影響。因此，計算出的靜電電容包含誤差成分，由于該誤差成分而載荷的檢測精度降低。

3、鑒于該問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高精度地檢測元件部的靜電電容的載荷檢測裝置以及檢測電路。

4、用于解決問題的方案

5、本發(fā)明的第一方式涉及一種載荷檢測裝置。該方式所涉及的載荷檢測裝置具備：載荷傳感器，其具備靜電電容根據(jù)載荷而變化的元件部；以及檢測電路，其檢測所述元件部的靜電電容。所述檢測電路具備：電位施加部，其對所述元件部的兩個電極施加規(guī)定的電位；測量部，其測量因針對所述元件部進(jìn)行的電荷的充電或放電而變化的電量；以及控制部。所述控制部進(jìn)行以下處理：根據(jù)在對所述兩個電極施加不同的電位的第一模式下測量出的所述電量來獲取第一值；根據(jù)在對所述兩個電極施加相同的電位的第二模式下測量出的所述電量來獲取第二值；以及根據(jù)所述第一值與所述第二值之差，來檢測所述元件部的靜電電容。

6、根據(jù)本方式所涉及的載荷檢測裝置，第一值在反映蓄積于元件部的電荷量的同時，反映由于寄生電容、寄生電感等產(chǎn)生的不需要的電荷量，第二值主要反映由于寄生電容、寄生電感等產(chǎn)生的不需要的電荷量。因而，通過取第一值與第二值之差，來從第一值消除不需要的電荷量的影響，該差主要反映了蓄積于元件部的電荷量。因此，通過根據(jù)該差來檢測元件部的靜電電容，能夠獲取有效地抑制了寄生電容、寄生電感等的影響的靜電電容。因此，能夠提高對元件部施加的載荷的檢測精度。

7、另外，也可以無需為了檢測靜電電容而另外配置特殊的電路，只要如上述那樣切換對元件部的兩個電極施加的電位即可。因此，能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)來高精度地檢測元件部的靜電電容。

8、本發(fā)明的第二方式涉及一種從具有規(guī)定的靜電電容的元件部檢測所述靜電電容的檢測電路。該方式所涉及的檢測電路具備：電位施加部，其對所述元件部的兩個電極施加規(guī)定的電位；測量部，其測量因針對所述元件部進(jìn)行的電荷的充電或放電而變化的電量；以及控制部。所述控制部進(jìn)行以下處理：根據(jù)在對所述兩個電極施加不同的電位的第一模式下測量出的所述電量來獲取第一值；根據(jù)在對所述兩個電極施加相同的電位的第二模式下測量出的所述電量來獲取第二值；以及根據(jù)所述第一值與所述第二值之差，來檢測所述元件部的靜電電容。

9、根據(jù)本方式所涉及的檢測電路，能夠與上述第一方式同樣地高精度地檢測元件部的靜電電容。

10、發(fā)明的效果

11、如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠高精度地檢測元件部的靜電電容的載荷檢測裝置以及檢測電路。

12、本發(fā)明的效果或意義通過以下所示的實施方式的說明來進(jìn)一步明確。但是，以下所示的實施方式只不過是實施本發(fā)明時的一個例示，本發(fā)明不受以下實施方式所記載的方式的任何限制。

技術(shù)特征：

1.一種載荷檢測裝置，其特征在于，具備：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的載荷檢測裝置，其特征在于，

11.一種檢測電路，從具有規(guī)定的靜電電容的元件部檢測所述靜電電容，所述檢測電路的特征在于，具備：

技術(shù)總結(jié)
載荷檢測裝置(3)具備：載荷傳感器(1)，其具備靜電電容根據(jù)載荷而變化的元件部；以及檢測電路(2)，其檢測元件部的靜電電容。檢測電路(2)具備：電位施加部(100)，其對元件部的兩個電極施加規(guī)定的電位；電流測量部(200)，其測量因針對元件部進(jìn)行的電荷的充電或放電而變化的電量(電流)；以及控制部(300)?？刂撇?300)進(jìn)行以下處理：根據(jù)在對兩個電極施加不同的電位的第一模式下測量出的電流(Im)來獲取電荷量(Qm)；根據(jù)在對兩個電極施加相同的電位的第二模式下測量出的電流(Iref)來獲取電荷量(Qref)；以及根據(jù)電荷量(Qm)與電荷量(Qref)之差，來檢測元件部的靜電電容。

技術(shù)研發(fā)人員：田丸雅規(guī)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8