ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ Советский патент 1969 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения емкости конденсаторов.

В известных цифровых измерителях емкости, основанных на преобразовании исследуемой емкости в другую физическую величину, цепь промежуточного преобразования снижает точность измерения и усложняет конструкцию нрибора.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено параллельно соединенными эталонным конденсатором и разрядны.м устройством с S-образной вольтамперной характеристикой, включенными последовательно с зарядным сопротивлением, и двумя электронными ключами, соединенными с управляющим триггером. Первый ключ соединен параллельно с испытуемым конденсатором и схемой сравнения, а второй подключен к разрядному устройству и счетчику импульсов.

Кроме того, для стабилизации уровней срабатывания разрядного устройства и порогового напряжения мехкду разрядным устройством и схемой сравнения включен пиковый детектор.

В результате того что в устройстве отсутствует промежуточное преобразование емкости, увеличивается точность измерения и упрощается его конструктивное решение.

На чертеже приведена функциональная блок-схема описываемого устройства.

Схема работает следующим образом.

После подачи на управляющий триггер / пускового и иyльca ключ 2 размыкается, а ключ 3 замыкается, и через зарядное сопротивление 4 проходит-- ток. заряжаюищй испытуе.мый 5 и эталонный 6 1-;онденсаторы. Разрядное устройство 7 с S-образной вольт-амперной характеристикой имеет высокое сопротивление до тех пор, пока напряжение на эталонном конденсаторе не достигнет пороговой величины L/I. После этого сопротивление разрядного устройства резко падает, и коидеисатор 6 быстро разряжается до остаточного напряжения L-2.

При каждом разряде конденсатора 6 в устройстве 7 формируются короткие импульсы, ноступающие через ключ 3 на счетчик 8 импульсов. Полный заряд Q, протекающий через эталонный кондеисатор, равен

д л .Сз (ty,-(7o),(1)

где Л -чнсло срабатывашн разрядного устройства 7;

Сэ - величина емкости эталонного конденсатора. Q -- с и,. Число импульсов, поступающих па счетчик за время заряда конденсатора 5, определяется из соотношений (1) и (2) . Л С, Сэ (t/l - С/2) Как только напряжение на конденсаторе о достигнет значения f/o, срабатывает схема 9 сравнения, а импульс с его выхода перебрасывает триггер 1 в другое состояние. При этом ключ 2 замыкается и разряжает конденсатор 5, а ключ 3 размыкается и прекрап,ает подачу импульсов па счетчик. Таким образом, па счетчик поступает число импульсов, пронордиопальпое величине измеряемой емкости. Для исключепия влияния пестабильностей опорного напряжения f/o и порогов срабатывания и, U-2 разрядного устройства 7 используется система автокоррекции, содсржапцьт пиковый детектор 10 Напряжепие па выходе пикового детектора равпо L/0 t/i - U-,. При этом число импульсов, поступающих па счетчик, определяется из соотпошеппя . С, Предмет изобретения 1.Цифровой измеритель емкости, содержащий управляющий триггер, схему сравнения, счетчик импульсов и зарядпое сопротивление, последовательно которому подключается испытуемый копденсатор, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерений и упрощепия конструкции, оп снабжен нараллельно соединенными эталонным конденсатором и разрядным устройством с S-образпой вольт-амперной характеристикой, включенными последовательпо с зарядпым сопротивлением, и двумя электроппыми ключами, соединепными с управляющим триггером, причел первый ключ подключеп параллельпо испытуелюму конденсатору и схеме сравнения, а второй, подсоединен к разрядному устройству и етчику импульсов. 2.Цифровой измеритель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации уровней срабатывапия разрядного устройства и порогового напряжения, между разрядпым устройством и схемой сравнения включен пиковый детектор.