Устройство для измерения емкости

 

Использование: в электроизмерительной технике, в приборах емкостными измерительными преобразователями неэлектрических величин. Сущность изобрете2 ния: устройство содержит измеряемый конденсатор 1, эталонный конденсатор 2, источник питания 3, два диода 4, 5, дифференциальный усилитель постоянного тока 6, измерительный прибор 7. Особенностью изобретения является подключение выхода источника питания 3 к анодам диодов 4, 5, соединение катодов диодов, сэ вторыми обкладками измеряемого и эталонного конденсаторов и с первым и вторым входами дифференциального усилителя постоянного тока, а также выполнение источника питания в виде генератора униполярных импульсов, скважность которого больше двух. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ж, 1803883 А1 (я)з G 01 R 27/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а;ц,-.,,", "æö

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ . -" - - -;-р . „(21) 4784899/21 (22) 23.01.90 (46) 23.03.93. Бюл, М 11 (71) Ленинаканский филиал Ереванского политехнического института им. К. Маркса (72) Б. М, Мамиконян (56) Авторское свидетельство СССР

N 1196779, кл. G 01 R 27/26, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ (57) Использование: в электроизмерительной технике, в приборах емкостными измерительными преобразователями неэлектрических величин. Сущность изобретения: устройство содержит измеряемый конденсатор 1, эталонный конденсатор 2, источник питания 3, два диода 4, 5, дифференциальный усилитель постоянного тока 6, измерительный прибор 7. Особенностью изобретения является подключение выхода источника питания 3 к анодам диодов 4, 5, соединение катодов диодов, сэ вторыми обкладками измеряемого и эталонного конденсаторов и с первым и вторым входами дифференциального усилителя постоянного тока, а также выполнение источника питания в виде генератора униполярных импульсов, скважность которого больше двух. 2 ил.

1803883

55

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерению емкости конденсаторов, и может быть использовано в приборах с емкостными измерительными преобразователями неэлектрических величин.

Целью изобретения является повышение точности измерения устройства.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — форма электрических напряжений в различных точках схемы, Устройство содержит конденсаторы 1 и

2, один из которых, например конденсатор

1, измеряемый, другой — эталонный, источнйк 3 питания, выполненный в виде генератора униполярных прямоугольных импульсов, скважность которых больше двух, диоды 4 и 5, дифференциальный усилитель 6 постоянного тока (УПТ), к выходу которого подключен измерительный прибор 7 постоянного тока, Общие выводы источника питания, дифференциального УПТ и измерительного прибора соединены с первыми обкладками измеряемого и эталонного конденсаторов. Выход источника питания подключен к анодам диодов, катоды катар.ix соединены со вторыми обкладками измеряемого и эталонного конденсаторов и с первым и вторым входами дифференциального УПТ.

Устройство работает следующим образом, Источник питания 3 вырабатывает импульсы напряжения прямоугольной формы (фиг. 2,а) с пиковым значением Е, периодом следования Т и длительностью у Т, где уотносительная длительность импульсов— лежит в пределах 0 < y < 0,5. В течение времени у Т наличия этих импульсов оба конденсатора 1 и 2 заряжены через диоды 4 и 5 соответственно до напряжения Е (напряжения 0 1 и Ucz на фиг. 2,б,в), В промежутках между импульсами питания конденсаторы разряжаются через входные цепи дифференциального УПТ 6: в процессе разряда конденсаторов напряжения на них изображены отрезками экспонент на фиг.

2,б,в. Разность напряжений Л U конденсаторов (фиг. 2,г) поступает на вход УПТ, Среднее значение Uo этого напряжения является мерой разности емкостей измеряемого и эталонного конденсаторов: после усиления оно регистрируется измерительным прибором 7.

Возникновение разностного напряжения Л U объясняется следующим образом.

Если, например, емкость С> конденсатора 1 больше емкости Cz конденсатора 2, то разряд конденсатора 1 происходит медленнее, чем разряд конденсатора 2. В результате этого в момент завершения процесса разряда значение U> напряжения U<> оказывается больше значения Uz напряжения U Cz. B случае, когда

C> < Сг разностное напряжение Л U имеет противоположную полярность, Введение новых связей в устройство для измерения емкости и выполнение источника питания в виде генератора униполярных прямоугольных импульсов со скважностью больше двух повышает точность измерения за счет повышения чувствительности и линейности характеристики преобразования устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения емкости, содержащее источник питания, измеряемый и эталонный конденсаторы, два диода и дифференциальный усилитель постоянного тока, к выходу которого подключен измерительный прибор, общие выводы источника питания, дифференциального усилителя постоянного тока и измерительного прибора соединены с первыми обкладками измеряемого и эталонного конденсаторов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, выход источника питания подключен к анодам диодов, катоды которых соединены с вторыми обкладками измеряемого и эталонного конденсаторов и с первым и вторым входами дифференциального усилителя постоянного тока, источник питания выполнен в виде генератора униполярных импульсов, скважность которого больше двух.

1803883

Фиг1

Составитель Б,Мамиконян

Редактор Г.Мельникова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Заказ 1056 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101