Устройство для измерения электрической емкости и сопротивления утечки

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении автоматических цифровых измерителей. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей путем измерения сопротивления утечки. Устройство содержит операционный усилитель 1, резисторы 2,5,7. клеммы 3 и 4 для подключения к источнику питания, ключи 6 и 10, клеммы 8 и 9 для подключения измеряемой емкости, четыре компаратора 11,12,13 и 14, клеммы 15,16,17

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 и 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (1 ИИ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4413117 /21 (22) 18,04.88 (46) 15.09.91. Бюл, N. 34 (72) Л.Б.Адлер, В.Г,Брандорф и В.Л.Котляров (53) 621.317 (088.8) (56) Измерения в электронике. Справочник под ред.В.А.Кузнецова. М.; Энергоатомиздат, 1987, с.205, рис.4.27. (54) УСТРОЙСТ80 ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ УТЕЧКИ

„„Я „„1677666 А1 (57} Изобретение относится к эпектроизмерительной технике и может быть использовано при построении автоматических цифровых измерителей. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей путем измерения сопротивления утечки. Устройство содержит операционный усилитель 1, резисторы 2,5,7, клеммы 3 и 4 для подключения к источнику питания, ключи 6 и 10, клеммы 8 и 9 для подключения измеряемой емкости, четыре компаратора 11,12,13 и 14, клеммы 15,16,17

1677666

35

45 и 18 для подключения образцовых источников напряжения, два триггера 19 и 20, дешифратор 21, генератор импульсов 22, делитель частоты 23, два элемента И 24 и 28, два счетчика 25 и 29, два регистра 26 и 31, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении автоматических цифровых измерителей.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей путем измерения сопротивления утечки.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит интегратор (операционный усилитель) 1, первый резистор 2, клеммы 3 и 4 для подключения источника питания, второй резистор 5, второй ключ 6. третий резистор 7, клеммы 8 и 9 для подключения измеряемой емкости, первый ключ 10, четыре компаратора 11 — 14, клеммы 15 — 18 для подключения образцовых источников напряжения, два триггера 19 и 20, дешифратор 21, генератор импульсов 22, делитель частоты 23, элемент И 24, первый счетчик 25 импульсов, первый регистр 26, умножитель частоты 27, второй элемент И 28, второй счетчик 29 импульсов, постоянное запоминающее устройство 30 и второй регистр 31.

Устройство работает следующим образом.

Пусть непосредственно перед моментом(фиг.2) линейно падающее выходное напряжение интегратора 1 Ug(to)=U< =0,. что вызывает срабатывание компаратора 14.

При этом триггер 20 установится в "0" и ключ 6 разомкнется. Начинается рост напряжения на выходе интегратора от нулевого уровня до уровня U>. В это.время открывается элемент И. 24 и импульсы от генератора импульсов 22 поступают на счетный вход счетчика 25, предварительно установленного в нуль, Когда напряжение 40 на выходе интегратора 1 достигнет уровня

U> (момент времени t<) компаратор 13 установит в "0" триггер 19, При этом элемент И

24 закрывается и счет импульсов в счетчике

25 прекращается, открывается ключ 10 и напряжение на выходе интегратора с большой скоростью начинает расти до уровня

Uz, В момент его достижения срабатывает компаратор 12 и устанавливается триггер 20 в единицу. К этому времени на выходе умно- 50 умножитель частоты 27 и постоянное запоминающее устройство 30. Высокая точность измерения достигается за счет того, что величина емкости измеряется при почти нулевом токе через сопротивление утечки. 2 ил. жителя 27 устанавливается сигнал, период которого пропорционален числу в счетчике

25. При этом ключ 10 размыкается и начинается сравнительно медленный рост напряжения на выходе интегратора от уровня Uz к уровню Оз (фиг.2). В это время открывается элемент И 28 и импульсы с выхода умножителя частоты 27 начинают подсчитываться счетчиком 29, Когда напряжение на выходе интегратора станет равным Оз (момент времени тз), срабатывает компаратор

11 и устанавливает триггер 19 в единичное состояние, элемент И 28 закрывается. Начинается быстрое падение напряжения на выходе интегратора (участок ts — т4). В момент, когда напряжение на выходе интегратора при уменьшении станет равным 02, выходной сигнал компаратора 12 перенесет числа из счетчиков 25 и 29 в регистры 26 и

31, причем число, переносимое со счетчика

29 в регистр 31, изменится в соответствии с записью в постоянном запоминающем устройстве. Затем, после уменьшения напряжения на выходе интегратора до нуля цикл повторяется.

Формула изобретения

Устройство для измерения электрической емкости и сопротивления утечки, содержащее интегратор, клеммы для подключения измеряемой емкости, первая из которых соединена с выходом интегратора, а вторая — с его входом и через первый резистор — с отрицательным зажимом источника питания, положительный зажим которого через первый ключ и второй резистор соединен с входом интегратора и через второй ключ и третий резистор с положительным зажимом источника питания. выход интегратора соединен с первым вхо дом первого компаратора, второй вход которого соединен с первым источником образцового напряжения, выход первого компаратора соединен с установочным входом первого триггера, генератор импульсов, выход которого соеДинен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, второй вход первого элемента И соединен с первым выходом дешифратора, второй и третий выходы которого соедине1677666

Иг. 2

Составитель А.Шикерун

Редактор Н.Химчук Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 3113 Тираж 395 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 ны с управляющими входами соответственно первого и второго ключей. о т л и ч а ещ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных воэможностей, в него введены три компаратора, второй триггер, два регистра. делитель частоты, умножитель частоты, постоянное запоминающее устройство, второй элемент И и второй счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого через умножитель частоты соединен с выходом делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход второго элемента И соединен с четвертым выходом дешифратора, установочный вход второго счетчика импульсов соединен со стробирующими входами импульсов первого и второго регистров и установочным входом первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами первого регистра и с управляющими входами делителя частоты. выходы второго счетчика импульсов через постоянное запоминающее устройство соединены с соответствующими информационными входами

5 второго регистра, при этом первые входы второго, третьего и четвертого компараторов соединены с выходом интегратора, а вторые входы второго и третьего компараторов соединены соответственно с выходом

10 второго и третьего источников образцового напряжения, второй вход четвертого компаратора соединен с общей шиной, выход четвертого компаратора соединен с входом установки в "0" второго триггера, выход ко15 торого соединен с первым входом дешифратора, а вход установки в "1" соединен с первым выходом второго компаратора, вто рой вход которого соединен с установочным выходом первого счетчика импульсов, вы20 ход третьего компаратора соединен с входом установки в "0" первого триггера, выход которого соединен с вторым входом дешифратора.