Устройство для измерения емкости
Союз Советсиин
Социалистическик
Республии
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()954897 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 05,01.81 (21) 3230467/18 -21 (51)М. Кд.
Ц 01R 27/26 с присоединением заявки J4
9ыуаареикнай каетнтет
CCCP пв делает нэабретеннй н открытий (23) f1 ðèîðèòåò (53) УДК621.317..3(088. 8) Опубликовано ЗС.08.82. Бюллетень М 32
Дата опубликования описания 30.08.82
В (72) Авторы изобретения
Н. Н. Анишкевич, В. В. Наумов и E. И. НрвптттттйТКИй
Р;Гт. -1. ":т. .
° °
ДР 1Ъ:И", !С. ЕХН 1"". (71) Заявитель
Институт электроники АН Белорусской СС
БИЬАИОТЕМА (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ
on с=—
СК.U .R-n
Изобретение относится к измерительной технике и может снтть использовано при построении высокопроизводительных автоматических и полуавтоматических измерителей емкостей и в устройствах автоматического контроля и управления.
Известно устройство для измерения емкостей, содержащее генератор, емкостно-омический делитель, выпрямитель с фильтром, служащий для преобразования то амплитуды синусоидального напряжения в постоянное, и двухкоординатный потенциометр для измерения выпрямленного напряжения 111 .
Недостатком этого устройства явля15 ется малая точность и отсутствие цифрового кода.
Наиболее близким по гехнической сущнос ги к изобретению является устройство для измерения емкости, содержащее последовательно соединенные генератор, вентиль, RC-делитель, усилитель, ключ для выделения полувалн, интегратор, компаратор, выход которого соединен с триг2 гером, при этом ключ для выделения полуволн соединен через формирователь со счетчиком импульсов (2)
Недостатком устройства является то, что точность измерений зависит от флуктуаций в компараторе за счет опорного источника постоянного напряжения. Недостатком является также наличие нелинейной шкалы, так как значение измеренной емкости обратно пропорционально числу проинтегрованных полуволн где Il — число проинтегрированных полуволн, подаваемых на счетчик;
U К вЂ” коэффициент усиления усилиТЮЛЯ . Это приводит к усложнению пересчета и снижает точность измерений. 11ель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения вли3 954897 4 с уаций s компараторе и получе-. интегрированных полуволн) поступает I йной шкалы. на вход компаратора 10. Процесс инавленная цель достигается тем, тегрирования будет продолжаться до тех тройстве дпя измерения емкости, пор, пока выходное напряжение ингегем генератор синусоидального $ ратора 9 не достигнет значения параболиния, последовательно соединенные ческого напряжения V = О., n с выхода ! 1 9. тель, усилитель, ипоч выделения генератора 2 параболического напряжения. н, интегратор и компаратор, вы- Полуволны с выхода ключа 8 выделения орого соединен с одним из входов полуволн через формирователь 11 импульа и через ключ сброса с вторым о сов поступают на вход вентиля 4, который интегратора, первый вход которо- открыт и далее на вход счетчика 12, нен с входом формирователя им- импульсов. В момент равенсФва напряже, опорный вход компаратора сое- . ""я интегр»ора 9 и напряжения геневыходом источника опорного на- Ритора 2 п ар аболического напряжения на я, другой вход триггера соединен 3$ îðå компаратора 10 появится сигнал, ой Пуск, а выход — с одним из с.брасывающий триггер 3 и через ключ 13 вентиля, и счетчик импульсов, в сброса интегратор 9 и генератор 2 пае источника опорного напряжения раболического напряжения. Вентиль 4 Уется генератор параболического закрывается нулевым уровнем с выхода ния, причем выход генератора триггера 3, поступление импульсов ального напряжения соединен с прекращается и в счетчике 12 импульсов R С-делителя, один вход генера- записываегся прямой код, соответствуюрабопического напряжения сое- щий измеренной емкости. кнопкой Пуск, другой вход— При атом значение емкости прямо проом ключа сброса, а выход фор- 2$ порционально ñïÓ проинтегриРованных епя импульсов соединен с другим полуволн (n ), поступающих на вход вентиля, выход которого соединен счетчика импульсов 12 чиком импульсов. Я. и U ° n чертеже приведена функциональная 0 1 редлагаемого устройства. З О К. 0 - Я. г1 .С= = -a n. (1) О Ройство содержит кнопку 1 "Пуск», 2 Это приводит к HEQIH lo линейной IlIKBор п арабопического напряжения,, вентиль, генератор 5 синупы при измерении емкостей, упрощению ных й, RCных напряжений, С-делитель 6, пересчета и повышению точности, как известно, значительно уменьшает импульсов, счетчик 12 им влияние флуктуаций в компараторе. Так, при измерении емкостей, в дивпазоне 1-1000 пФ погрешность снизилась от 0,5 до 0,15%. Формула изобретения.яния фпукт ние лине Пост чго в ус содержащ иапряже QC-дели полувол ход кот триггер, входом го соеди пульсов динен с пряжени с кнопк входои .качеств использ напряже синусоид входом тора па динен с с выход миров ат входом хо счет На схема и Уст генерат триггер соидаль усилите интегра ватель пульсов, клич 13 сброса. Устройство работает следующим обра-, зом. „49 В исходном состоянии кнопка 1 "Пуск" не нажата. Интегратор 9 разряжен, триг-гер 3 и генератор 2 параболического напряжения находятся в нулевом состоянии, в счетчике 12 импульсов записаны нули. С нажатием кнопки 1 "Пуск" запускается генератор 2 параболического напря. жения и триггер 3 взводится в единичное состояние, которое открывает вентиль " 4, при-атом исходное напряжение с генератора 5 синусоидальных напряжений 0=0ОЫпы1 поступает на вход RC-делигеля 6. С выхода R С-делителя 6 напряжения 0=0<0.ì)-С-эя Мпоступает на вход усилителя 7 с коэффициентом усиления К. Сигнал с выхода усилителя 7 через ключ $$ 8 выделения попуволн подается на вход интегратора 9, выходное напряжение ко торого 0 = Q0 ?К-QN.n(Yl — число проУстройство для измерения емкости, содержащее генератор синусоидального напряжения, последовательно соединенные РС-делитель, усилитель, ключ выделения полуволн, интегратор и компаратор, выход которого соединен с одним из входов триггера и через ключ сброса с вторым входом интегратора, первый вход которого соединен с входом формирователя импульсов, опорный вход компа-ратора соединен с выходом источника опорного напряжения, другой вход триггера соединен с. кнопкой "Пуск, а выходс одним из входов вентиля, и счетчик. 954897 6 импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, динен с другим входом вентиля, выход что, с целью повышения точности из- которого соединен со счетчиком импуль мерения, в качестве источника опорного сов. напряжения используется генератор па- Источники информапии, раболического напряжения, причем вы- g принятые во внимание при экспертизе ход генератора синусоидального напряже- 1. Обзоры по электронной технике. ния соединен с входом RC-делителя, Сер. 3, Микроэлектроника", БНИИ Элекодин вход генератора параболического . троника, М., 1977, вып. 2, с. 34-35. напряжения соединен с кнопкой Пуск", .2. Авторское свидетельство СССР другой вход - с выходом ключа сброса, to по заявке М 2864665/18-21, а выход формирователя импульсов сое- кл. Ci 01 Й 27/26, 02.01.80. Составитель Л. Сотникова Редактор И. Тыкей Техред Ж. Кастелевич Корректор Я. Король Заказ 6425/45 Тираж 717 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
