CN101587151A - 一种宽范围电容量测量装置 - Google Patents

Abstract

一种宽范围电容量测量装置一个测量电路；由一个测量电路：一个振荡电路；一个计数电路组成，测量电路中含有一个555芯片，一个电阻，和一个欲被测量的电容，且接成一个单稳态电路，振荡电路中含有一个555芯片，二个电阻，5个容量不同的电容，且接成一个振荡电路，计数显示电路中含有一个计数译码电路，4个数码管，工作方式是：接上欲测的电容，按动按钮开关，对欲测的电容进行充电，同时振荡电路开始振荡，计数译码电路对振荡电路输出脉冲进行计数，当欲测的电容充电到2/3电源电压时，单稳态电路翻转，振荡电路停振，计数译码电路停止计数且对计数结果进行译码驱动后在数码管上显示数值。

Description

一种宽范围电容量测量装置

所属技术领域

本发明涉及一种电容量测量装置，具体地说涉及到一种能测量电容1pF-1000F范围容量的的装置。

背景技术

目前电容测量装置工作方式是：被测量的电容与另外3个电阻组成一个文氏电桥电路，在电桥的2个臂上施加一定频率的交流电，测得电容的容抗值，然后通过计算才能得到电容量值，这种方法在测量小容量电容时是可行的，但在测量大容量时就存在问题，这是因为电容量越大，其容抗越小，同时其内阻越大，即无法通过测量容抗来测得电容的容量，另外现有的电容测量装置还存在着测量范围不够宽的不足。

发明内容

为克服现有的电容量测量装置难以测量大电容和测量范围不够宽的这一足，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由一个测量电路；一个振荡电路；一个计数电路组成一种宽范围电容量测量装置，所述的测量电路中含有一个555芯片，一个电阻，和一个欲被测量的电容，所述的这个555芯片和所述的这个电阻与所述的这个欲被测量的电容接成一个单稳态电路，所述的测量电路还含有一个按钮开关，所述的这个开关的常闭触点一端接电源Vcc，另一端与测量电路、振荡电路、计数电路的电源端连接，所述的这个开关的一个常开触点的一端接地线，另一端与测量电路中555芯片的2和6脚连接，所述的这个开关的另一个常开触点的一端接地线，另一端与振荡电路中555芯片的2和6脚连接。

振荡电路中含有一个555芯片，二个电阻，5个容量不同的电容，一个换档开关，所述的这个555芯片和所述的二个电阻与所述5个电容中的任何一个电容接成一个振荡电路，所述的5个的电容的容量分别是1pF、1nF、1uF、1mF、1F，所述的这二个电阻的阻值之和与测量电路中的一个电阻值相等，所述的这个振荡电路频率根据接不同的电容而改变，本振荡电路的频率设计成5个不同的频率，以适应测量不同容量的电容，本振荡电路振荡与否受测量电路中555芯片输出端3脚的控制，3脚出高电平振荡，低电平停止振荡。

计数显示电路中含有一个计数译码电路，4个数码管。其作用是对振荡电路的输出的脉冲进行计数，并且对脉冲的个数进行译码后驱动数码管显示。

本发明的一种宽范围电容量测量装置的工作方式是：先接上欲测的电容，扳动换档开关，连接上5个电容中的一个相适应电容，如欲测量微法级的电容时，应与1uF电容连接，然后按动按钮开关，使欲测的电容和1uF电容放电，放开按钮开关接通电源，此刻对欲测的电容进行充电，同时振荡电路开始振荡，计数译码电路对振荡电路输出脉冲进行计数，当欲测的电容充电到2/3V电源电压时，单稳态电路翻转，即测量电路中的555芯片的输出端3脚上的电平由高变低，振荡电路停振，计数译码电路停止计数且对计数结果进行译码驱动后在数码管上显示数值，其测量原理是：因欲测的电容的容量大于1uF，而测量电路中的一个电阻值与振荡电路中的二个电阻值相等，根据RC充放电时间可知欲测的电容充电时间是振荡周期的若干倍，假设欲测的电容的容量是1000uF，那么其充电时间是振荡周期1000倍，即当1000uF的电容被充到2/3Vcc电源电压时，振荡电路振荡了1000次，经计数译码电路计数译码驱动后，在数码管上显示1000这一数值。同理，欲测的电容的容量是皮法级时应与1pF电容连接，依此类推，欲测的电容的容量是纳法级时应与1nF电容连接，欲测的电容的容量是毫法级时应与1mF电容连接，欲测的电容的容量是法级时应与1F电容连接。

本发明的一种宽范围电容量测量装置不但测量范围广，还可以解决大容量测量难以测量的问题。

附图说明

在附图中示出了测量电路1，振荡电路2，计数显示电路20，按钮开关3，电阻4，电阻8，电阻10，电容5，电容7，电容12，电容13，电容14，电容15，电容16，电容17，555芯片6，555芯片9，计数译码电路18，数码管19，换档开关11的连接关系。

具体实施方式

参照附图将具体叙述本发明的事实方案：由一个测量电路1；一个振荡电路2；一个计数电路20组成一种宽范围电容量测量装置，测量电路1中含有一个555芯片6，一个电阻4和一个欲被测量的电容5，555芯片6和电阻4与欲被测量的电容5接成一个单稳态电路，测量电路1中还含有一个按钮开关3，按钮开关3的常闭触点一端接电源Vcc，另一端与测量电路1、振荡电路2、计数电路20的电源端连接，按钮开关3的一个常开触点的一端接地线，另一端与测量电路1中555芯片6的2和6脚连接，按钮开关3的另一个常开触点的一端接地线，另一端与振荡电路2中555芯片9的2和6脚连接。

振荡电路2中含有一个555芯片9，一个电阻8和另一个电阻10，5个容量不同的电容，即电容13、14、15、16、17，一个换档开关11，555芯片9和电阻8、10与5个电容13、14、15、16、17中的任何一个电容接成一个振荡电路，5个电容的容量分别是1pF、1nF、1uF、1mF、1F，电阻8、10的阻值之和与测量电路1中的电阻4阻值相等，振荡电路2频率根据接不同的电容而改变，本振荡电路2的频率设计成5个不同的频率，以适应测量不同容量的电容，振荡电路2振荡与否受测量电路中555芯片6的输出端3脚的控制，3脚出高电平振荡，低电平停止振荡，上述2个555芯片6、9的5脚上分别与电容7、12连接，电容7、12另一端接地线。

计数显示电路20中含有一个计数译码电路18，4个数码管19。其作用是对振荡电路2的输出的脉冲进行计数，并且对脉冲的个数进行译码后驱动数码管19显示。

Claims (3)

1，一种宽范围电容测量装置由一个测量电路(1)，一个振荡电路(2)，一个计数电路(20)组成，其特征是：测量电路(1)中含有一个555芯片(6)，一个电阻(4)和一个欲被测量的电容(5)，555芯片(6)和电阻(4)与欲被测量的电容(5)接成一个单稳态电路，振荡电路(2)中含有一个555芯片(9)，一个电阻(8)和另一个电阻(10)，5个容量不同的电容，即电容(13)、(14)、(15)、(16)、(17)，一个换档开关(11)，555芯片(9)和电阻(8)、(10)与5个电容(13)、(14)、(15)、(16)、(17)中的任何一个电容接成一个振荡电路，

2，根据权利1所述的5个电容的容量分别是1pF、1nF、1uF、1mF、1F

3，根据权利1所述的电阻(8)、(10)的阻值之和与测量电路1中的电阻(4)阻值相等。

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