Устройство для измерения электрической емкости Советский патент 1983 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к измерению параметров электрических цепей и може быть использовало для изк}ерения элект рической ehiKOCTH с большими активным псггерями при разработке явтоматически и полуавтоматических цифровых измерителей. Известно устройство, содержащее последовательно включенный резистэр и измеряемое реактивное сопротивление, резистивный делитель напрях ения, два блока сравнения и из epитeль интервалов време} И ij . ,. Недостатком этого устройства является низкая точность при измерении емкостей полртроводннковых структур с большими утечками. Известно устройство для измерения емкости, содержащее renepaToiJ прямоугольных икшульсов, один выход ко- торого соед1шен со.входом интегратора, а выход соединен с формтфова- телем строб-импульсов, линию задержки, два идентичных канала, выполненны в виде последовательно соединенных смесителя и усилител5}-расщирителя, диф ференциальный усилитель и преобразователь аналог-код 2 . Недостатком этого устройстн а является низкая точность измерений, так как требуется индивидуальная регулировка момента запуска формирователя строб импульсов в зависимости от величины измеряемой емкости. Цель изобретения - повышение точнос ти измерения. Поставленная цель достигается тем что в ycTpoiicTBo для измерения емкости сюдержащее генератор пр5та.1оугольных ик пульсов , соединенный с входом интегратора, в цепь обратной связи которого включены зажимы для подключения объек та измерения, и линия задержки, введены компаратор, запоминающий блок, преобразователь напряжение - частота, формирователь временного интервала, снетчик) сумматор, блок цифровой устав ки и регистратор, один вход компаратора соединен с генератором прямо5толь .ных импульсов и входом запоминающего блока, выход компаратора соединен чеpea линию задержки со стробирующими .входами запоминающего блока и формиро вателя временного интервала, выход запоминающего блока соед1шен с входом преобразователя напряжение-частота, вы код которого через счетчик соединен с входом сумматора, работающего в ре-жиме вычита1П я, вход сумматора подключен к выходу блока цифровой уставки, вход которого соединен с одниМиз входов компаратора и вторым выходом генератора, выход сумматора соединен с цифровым регистратором, а стробирующие входы счетчика и сумматора подключень к выходу формирователя временнс го интервала. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 пря.моугольных импульсов, интегратор 2, в цепь обратной связи которого включены зажимь для подключения объекта измерения, компаратор 3, запоминающий 6viOK 4, линию 5 задержки, формирователь 6 временного интервала, преобразователь 7 напряжение-частота, счетчик 8, сумматор 9, блок 1О цифровой уставки и регистратор 11 измеряемой величины, Усггройство работает следующим образом. Генератор 1 прямоугольных импульсов вырабатывает иьгаульс эталонного напряжения, который поступает на вход интегратора 2 и (через входящий в состав генератора делитель) на вход компа ратора 3, Выходное напряжение интегратора изменяется в соответствии с неизвестной емкостью GX. Это напряжение подается на другой вход компаратора 3 и на вход аналогового запоминающего блока 4, включенного в режим записи информации, В момент, когда напряжение на выходе интегратора 2 станет равным заданному начальному уровню (равен величине оперного напряжения, подаваемого с выхода генератора 1 на вход компаратора 3) на выходе компаратора появляется перепад напряжения, который проходит через линию 5 задержки и переводит аналоговый эапо1угинающий блок 4 из режима Запись в режим Чтение, а та1сже включает формирователь 6 временного интервала, который в момент запуска дает разрешение счетчику 8 на считывание иг ульсов с выхода преобразователя 7 напряжение-частота. Через эталонный отрезок времени (например, О, 1 с) на выходах формирователя 6 вреи менного интервала появляется сигнал, запрещающий прохождение импульсов с преобразователя 7 напр.яжзни&-частота, а также появляется строб-импульс, разрешающий перезапись кодов с выхода счетчика 8 и блока 10 цифровой устав3.10514584

ки в сумматор 9, на выходе которогона выходе сумматора фиксируется рев соответствии с-заданным режимом ра-гистратором 11.

боты появляется цифровой код, соответст.Использование предлагаемого ycTNвуюшчй разности кодов и пропорциональ 1ройства обеспечивает повышение точнооной измеряемой емкости. Цифровой кодти измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ, содержащее генератор прямоугольных импульсов, соединенный с входом интегратора, в цепь обратной связи которого введены зажвмы для подключения o&tr акта измерениями линия задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него ввёдены компаратор, запоминающий блоц преобразователь напряжение - частота, формирователь временного интервала, счетчик, су 1матор, блок цифровой уо- тавки и регистратор, причем один вход компаратора соединен с генератором прямоугольных импульсов и входом запоминающего блока, выход компаратора через линию задержки соединен со стробирующими входами запоминающего и формирователя временного интервала, выход запоминающего блока соединен с входом преобразователя напряжение - частота, выход которого через счетчик соединен с входом сумматора, работающего в режиме вычитания, другой вход сумматора, подключен к выхоi ду блока цифровой уставки, вход которого соединен с одним из входов компара(Л тора и вторым выходом генератора, ход сумматора соединен с цифровым регистратором, а стробирующие входы счетчика и сумматора подключены R выходу формирователя временного интервала../ ел ел 00