Устройство для измерения электрической емкости

 

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 уотавки 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

СОЮЗ СОВЕТ НИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А

Зй)) О 01 К 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИК И ОТНРЫТИЙ (21) 3479075/18-2 1 (22) 30. 07. 82 (46) 30. 10. 83, Бюл. № 40 (72) Н. Ф. Русеев и А. Ф. Лисов (53) 621. 317 ° 73 (088. 8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

¹ 374554, кл. 5 01 R 27/26, 02. 08. 71.

2. Авторское свидетельство СССР № 620912, кл. G 01R 27/26, 16, 04. 76 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ, ос держащее генератор прямоугольных импульсов, соединенный с входом инте) ратора, в цепь обратной связи которого введены за)кимы для подключения о&ьекта измерения,и линия задержки, о тличающееся тем, что, сцелыо повышения точности измерения, в него введены компаратор, запоминающий блок, преобразователь напряжение — частота, формирователь временного интервала, счетчик, сумматор, блок цифровой уставки и реги:тратор, причем один вход, компаратора соединен с генератором прямоугольных импульсов и входом запоминающего блока, выход компаратора через линию задержки соединен со стробирующими входами запоминающего блока 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 выхоС2 ду блока цифровой уставки, вход которого соединен с одним иэ входов компаратора и вторым выходом генератора, вы Ц ф ход сумматора соединен с цифровым ре- С гистратором, а стробирующие входы счетчика и сумматора подключены к вы- д ходу формирователя временного интерв лав

1 1051

Изобретение относится к измерению параметров электрических цепей и может быть использовано для измерения электр рической емкости с большими активными потерями при разработке автоматических и полуавтоМ атических цифровых измеритОЛЕй.

Известно устройство, содержащее последовательно включенный резистор и измеряемое реактивное сопротивление, 10 резистивный делитель напряжения, два блока сравнения и измеритель интервалов времени j1)

Недостатком этого устройства является низкая точност., при измерении емкостей полупроводниковых структур с большими утечками.

Известно устройство для измерения емкости, содержащее генератор прямоугольных импульсОв, Один выход Ко- $0 торого соединен Оо. входом интегратора, а другой выход соединен с формирователем строб-импульсов, линию задержки„ дBB идентичных KAналя, выполненных в виде последовательно соединенных . д5 смесителя и усилителя-расширителя, дифференциальный усилитель и преобразователь аналог-код (2)

НодОстаткОм этОГО устройства явля ется низкая точность измерений, так

30 как требуется индивидуальная регулировка момента запуска формирователя стробимпульсов в зависимости от величины измеряемой емкости.

Бель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения емкости, содержащее генератор прямоугольных им- пульсов, соединенный с входом интегратора, в цепь обратной связи которого 40 включены зажимы для подключения обьекта измерения, и линия задержки, введены компаратор, запоминающий блок, преобразователь напряжение — частота, формирователь временного интервала, счетчик сумматор, блок цифровой уставки и регистратор, один вход компаратора соединен с генератором прямоуголь.ных импульсов и входом запоминающего блока, выход компаратора соединен через линию задержки со стробирующими входами запоминающего блока и формирс вателя временного интервала, выход запоминающего блока соединен с входом преобразователя напряжение-частота, вы-55 ход которого через счетчик соединен с входом сумматора, работающего в ре— жиме вычитания, другой вход сумматора

458 2 подключен к выход; блока цифровой уставки, вход которого соединен с одним из входов компаратора и вторым выходом генератора, выход сумматора соединен с цифровым регистратором, а стробирующие входы счетчика и сумматора подключены к выходу формирователя временного интервала.

На чертеже представлена блок-схема устро йства.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, интегратор 2, в цепь обратной связи которого включены зажимы для подключения объекта измерения, компаратор 3, запоминающий блок 4, линию 5 задержки, формирователь 6 временного интервала, преобразователь 7 напряжение-частота, счетчик 8, сумматор 9, блок 10 цифровой уставки и регистратор 11 измеряемой величины.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 прямоугольных импульсов вырабатывает импульс эталонного напряжения, который поступает на вход интегратора 2 и (через входящий в состав генератора делитель) на вход компаратора 3. Выходное напряжение интег» ратора изменяется в соответствии с неизвестной емкостью Сх. 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 опорного 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 запоминающий блок 4 иэ режима "Запись" в режим "Чтение", а также включает формирователь 6 временного интервала, который в момент запуска дает разрешение счетчику 8 на считывание ие4пульсов с выхода преобразователя 7 напряжение-частота. Через эталонный отрезок времени (например, О, 1 с) на выходах формирователя 6 вре» менного интервала появляется сигнал, запрещающий прохождение импульсов с преобразователя 7 напряжение-частота, а также появляется строб-импульс, разрешающий перезапись кодов с выхода счетчика 8 и блока 10 цифровой уставз 1051458 4 ки в сумматор 9, на выходе которого на выходе сумматора фиксируется рев соответствии с заданным режимом ра- гистратором 11. боты появляется цифровой код, соответст- Использование предлагаемого уствуюшчй разности кодов и пропорциональ- ройства обеспечивает повышение точнооной измеряемой емкости. Цифровой код ти измерения.

Составитель В. Стукая

Редактор М. Ткач Техред M.Êîñòèê Корректор А. Тяско

Заказ 8658/44 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушс кая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4