Способ измерения емкости Советский патент 1979 года по МПК G01R27/26 

больший ток выключения и наоборот. Ток выключения /выкл соответствует емкости, равной нулю (С 0).

Процесс измерения емкости происходит следующим образом.

При нарастании тока (ветвь 1) до значения /вкл конденсатор, к которому подключен полупроводниковый прибор, заряжается до напряжения включения f/вкл указанного прибора. После включения полупроводникового прибора (ветвь 2) конденсатор через него разряжается и напряжение на обоих элементах становится равным остаточному напряжению L/oct- В случае уменьшения тока, т. е. по обратному ходу петли гистерезиса (ветвь 3), происходят выключение прибора и скачкообразное увеличение напрялсения на нем.

Р1змеряя ток выключения нри подключеНИИ указанного полупроводникового прибора к измеряемой емкости и зная зависимость /выкл. f(C), можно определить значение этой емкости.

При измерении емкости согласно изобретению измерению подлежит лишь ток выключения полупроводникового прибора, в связи с чем точность измерения предопределяется классом и разрешаюш ей способностью прибора, измеряюш,его ток выключеиия, и может быть высокой. Погрешность, вносимая при фиксации тока включения, незначительна благодаря резкому скачку напряжения (порядка десяти вольт), возникаюш;ему в момент выключения полупроводникового прибора.

Увеличение и уменьшение тока, т. е. управление истбчником тока, можно осуш,ествить вручную или автоматически подачей импульсов с пологими передними и задайми фронтами. Как видно из вольт-амперной характеристики, подаваемый импульс должен обеспечить включение полупроводникового прибора. Дальнейшее повышение тока через прибор (ветвь 7) на результат измерения воздействия не оказывает. Следовательно, установив амплитуду импульса с достаточным запасом, обеспечивающую ток включения /вкл. можно существенно уменьшить требования к ее стабильности.

Диапазон емкостей, измеряемых предлагаемым способом, определяется величиной петли гистерезиса по току. При использовании указанных диодов коэффициент перекрытия диапазона измеряемых емкостей превышает 10000, что на 2-3 порядка больше, чем при измерении резонансными, мостовыми методами или методом, основанном на использовании зависимости тока (напряжения) в цепи, питаемой источником переменного или импульсного напряжения от включенной в нее емкости.

Предлагаемый способ позволяет расширить диапазон измеряемых емкостей при высокой точности измерения, а также дает возможность повысить степень автоматизации измерений и создать ряд компактных цифровых измерителей, так как получаемые во время включения и выключения полупроводникового S-элемента скачки напряжения могут быть использованы в качестве управляющих импульсов.

Формула изобретения

Способ измерения емкости, основанный на заряде и разряде конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, используют прибор со скачкообразной S-образной вольт-амперной характеристикой, содержащей петлю гистерезиса, например эпитаксиальный плоскостной диод на основе сильнолегированного германия, увеличивают ток до включения упомянутого прибора, затем уменьшают ток, фиксируют величину тока в момент выключения прибора и по пей судят о величине измеряемой емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 112262, кл. G 01R 27/26, 1952.

Вкл.