CN103207320A - 电容检测电路 - Google Patents

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Abstract

一种电容检测电路，包括开关单元、指示单元、待测电容的第一接入端和第二接入端；所述开关单元的输入端与电源的正极连接，所述指示单元的输出端与电源的负极连接，且所述开关单元的输出端与所述指示单元的输入端连接；所述待测电容的第一接入端与所述电源的正极连接，所述待测电容的第二接入端与所述开关单元的控制端连接；当所述待测电容处于正常的开路状态时，所述开关单元控制端的低电位改变开关状态使所述指示单元呈现电容正常指示；当所述待测电容处于短路的异常状态时，所述开关单元控制端的高电位改变开关状态使所述指示单元呈现电容异常指示。此电容检测电路与使用万用表检测的方式相比成本低，同时检测效率高。

Description

电容检测电路
【技术领域】
本发明涉及电子器件检测领域，特别是涉及一种电容检测电路。
【背景技术】
通常，电子器件被焊接或进行实验之前，需要检测其好坏，而在检测电容元器件好坏时，通常使用专用的万用表检测，但万用表价格少则也需要上千元，且也不利于随身携带，所以就存在成本高和检测效率低的问题。
【发明内容】
基于此，针对使用万用表检测电容元器件存在成本高和检测效率低的问题，有必要提供一种成本低、检测效率高的电容检测电路。
一种电容检测电路，包括开关单元、指示单元、待测电容的第一接入端和第二接入端；所述开关单元的输入端与电源的正极连接，所述指示单元的输出端与电源的负极连接，且所述开关单元的输出端与所述指示单元的输入端连接；所述待测电容的第一接入端与所述电源的正极连接，所述待测电容的第二接入端与所述开关单元的控制端连接。
优选地，所述开关单元包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3以及分压电阻R1，其中，
所述开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端相互连接，且连接点与所述电源的正极；所述开关管Q1的控制端和所述待测电容的第二接入端连接，所述开关管Q1的输出端与所述开关管Q2的控制端连接，所述开关管Q2的输出端与所述指示单元的输入端连接，所述开关管Q3的输入端与所述电源的正极，所述开关管Q3的输出端与所述指示单元的输入端连接，所述开关管Q3的控制端与所述开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端之间的连接点连接，所述分压电阻R1的一端与所述开关管Q3的控制端连接，另一端与电源的负极连接。
优选地，所述开关单元还包括第一上拉电阻R2和第二上拉电阻R3；所述开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端的连接点通过第一上拉电阻R2与电源的正极连接，所述开关管Q3的输入端通过第二上拉电阻R3与所述电源的正极
优选地，电容检测电路还包括限流电阻R4，所述限流电阻R4串联连接在所述开关管Q1的控制端与待测电容的第二接入端之间。
优选地，所述开关管Q1、开关管Q2及开关管Q3均为三极管，所述开关管Q1、开关管Q2及开关管Q3的输入端、控制端和输出端分别为所述三极管的集电极、基极和发射极。
优选地，所述开关管Q1的开关管Q2、及开关管Q3均为NPN型三极管。
优选地，所述指示单元包括发光二极管D1和发光二极管D2，其中，
所述发光二极管D1的阳极与所述开关管Q2的输出端连接、阴极与所述电源的负极连接；
所述发光二极管D2的阳极与所述开关管Q3的输出端连接、阴极与所述电源的负极连接。
优选地，其特征在于，还包括开关S1，所述开关S1串联连接在电源正极与所述开关单元之间，或者所述开关S1串联连接在电源负极与所述指示单元之间。
上述电容检测电路通过开关单元检测待测电容的功能是否正常，当待测电容C处于正常的开路状态时，开关单元控制端的低电位改变开关单元的开关状态使指示单元呈现电容正常指示；当待测电容处于短路的异常状态时，开关单元控制端的高电位改变开关单元的开关状态使指示单元呈现电容异常指示。此电容检测电路仅仅使用低成本的开关单元即可控制指示电容的正常与否，与使用万用表检测的方式相比成本低，同时检测效率高。
【附图说明】
图1为电容检测电路的结构图；
图2为一优选实施例中的电容检测电路的原理图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种电容检测电路，包括开关单元100、指示单元200、电源300、待测电容C的第一接入端X1和第二接入端X2。
开关单元100的输入端与电源300的正极连接，指示单元200的输出端与电源300的负极连接，且开关单元100的输出端与指示单元200的输入端连接；待测电容C的第一接入端X1与电源300的正极连接，待测电容C的第二接入端X2与开关单元100的控制端连接。当待测电容C处于正常的开路状态时，开关单元100控制端的低电位改变开关单元100的开关状态使指示单元200呈现电容正常指示；当待测电容C处于短路的异常状态时，开关单元100控制端的高电位改变开关单元100的开关状态使指示单元200呈现电容异常指示。此电容检测电路仅仅使用低成本的开关单元100即可控制指示电容的正常与否，与使用万用表检测的方式相比成本低，同时检测效率高。
如图2所示，开关模块110包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3以及分压电阻R1；当然，作为本实施例的优选方案，开关模块110还包括第一上拉电阻R2及第二上拉电阻R3。
开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端相互连接，开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端的连接点通过第一上拉电阻R2连接到电源300的正极连接，开关管Q1的控制端和待测电容C的第二接入端X2连接，开关管Q1的输出端与开关管Q2的控制端连接，开关管Q2的输出端与指示模块200的输入端连接；其中，第一上拉电阻R2，可以起到分压限流作用，保护开关管Q1和开关管Q2。
开关管Q3的输入端通过第二上拉电阻R3连接到与电源300的正极，开关管Q3的输出端与指示模块200的输入端连接，开关管Q3的控制端与开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端之间的连接点a连接，连接点a通过分压电阻R1与电源300的负极连接；其中，第二上拉电阻R3，可以起到分压限流作用，保护开关管Q3。
在电容检测电路作电容检测的过程中，若待测电容C为正常，则其漏电流小，相当开路状态，那么开关管Q1和开关管Q2截止，连接点a为高电平，开关管Q3导通，则开关管Q3的输出端输出电信号至指示单元200呈现电容正常指示。若待测电容C异常，短路损坏、漏电流大，则开关管Q1和开关管Q2导通，连接点a为低电平，开关管Q3截止，则开关管Q2的输出端输出电信号至指示单元200呈现电容异常指示。
在优选的实施例中，开关管Q1、开关管Q2及开关管Q3均为NPN型三极管，开关管Q1、开关管Q2及开关管Q3的输入端、控制端和输出端分别为三极管的集电极、基极和发射极。在其他实施例中，配合其他元器件参数的变化，开关管Q1、开关管Q2及开关管Q3可以为PNP型三极管、MOS管等器件。
在本实施例中，分压电阻R1的阻值优选为10千欧姆。在其他实施例中，配合其他元器件参数的变化，分压电阻R1的阻值可以在1～100千欧姆之间取值，也可以用多个电阻串并联替换。
在电容检测电路工作时，第一上拉电阻R2可以将开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端的输入电压拉至高电位；开关管Q3的输入端通过第二上拉电阻R3与电源300的正极。在电容检测电路工作时，第二上拉电阻R3开关管Q3的输入端的输入电压拉至高电位。在本实施例中，第一上拉电阻R2和第二上拉电阻R3的阻值优选为1.3千欧姆。在其他实施例中，配合其他元器件参数的变化，第一上拉电阻R2和第二上拉电阻R3的阻值可以在1～10千欧姆之间取值，也可以分别用多个电阻串并联替换。
在优选的实施例中，电容检测电路还包括限流电阻R4。限流电阻R4串联连接在开关管Q1的控制端与待测电容C的第二接入端X2之间。在本实施例中，限流电阻R4的阻值优选为100欧姆。在其他实施例中，配合其他元器件参数的变化，限流电阻R4的阻值可以在1～1000欧姆之间取值，也可以用多个电阻串并联替换。
指示单元200包括第一指示模块210为发光二极管D1。
发光二极管D1的阳极与开关管Q2的输出端连接、阴极与电源300的负极连接。发光二极管D1在电容检测电路作电容检测的过程中，若待测电容C异常，则开关管Q2的输出端输出电信号至指示发光二极管D1使其点亮。本实施例中，发光二极管D1优选为红色发光二极管。在其他实施例中，发光二极管D1可以为其他颜色的发光二极管，如绿色、黄色等。
发光二极管D2的阳极与开关管Q3的输出端连接、阴极与电源300的负极连接。发光二极管D2在电容检测电路作电容检测的过程中，若待测电容C正常，则开关管Q3的输出端输出电信号至发光二极管D2使其点亮。本实施例中，发光二极管D2优选为绿色发光二极管。在其他实施例中，发光二极管D1可以为其他颜色的发光二极管，如红色、黄色等。只需要保证发光二极管D1和发光二极管D2的颜色不同即可。
此外，在其他实施例中，指示单元200，可以加入发声器件等能给予使用人员更好指示的元器件替代，同时发声器件也可以将发光二极管D1和发光二极管D2其中一个替代。
本实施例中，开关单元100具有至少两个输出端，指示单元200具有与开关单元100的输出端对应的至少两个输入端。改变开关状态包括导通开关单元100的输出端和指示单元200的输入端所在的回路；断开开关单元100的输出端和指示单元200的输入端所在的回路，以组合成不同的回路状态信号使指示单元200呈现电容正常指示或异常指示。
上述开关单元100的第一输出端为开关管Q2的输出端，其与指示单元200第一输入端发光二极管D1阳极连接，用于输出控制指示单元200呈现电容异常指示的电信号开关单元100第二输出端为开关管Q3的输出端与指示单元200的第二输入端发光二极管D2的阳极连接，用于输出控制指示单元200呈现电容正常指示的电信号。在其他实施例中，开关单元100可以用单片机等集成电路替代，以控制指示单元200呈现电容正常或异常的状态指示。
在优选的实施例中，电容检测电路还包括开关S1，开关S1串联连接在开关单元100、指示单元200以及电源形成300的回路中。开关S1串联连接在电源300的正极与开关单元100之间，或者开关S1串联连接在电源300的负极与指示单元200之间，即开关S1的一端与电源300正极连接，另一端同时与待测电容C的第一接入端X1电连接。在电容检测电路不工作时，开关S1可以呈断开状态，减少能量损耗。
在本实施例中，电源300为电池BT1，输出电压优选为9伏，配合其他元器件参数的变化，电池BT1的输出电压可以为3伏、5伏或者12伏等。在其他实施例中，电源300可以采用外部的直流稳压源供电。
电容检测电路进行检检测工作时，合上开关S1，待测电容C、待测电容C的第一接入端X1和第二接入端X2、开关管(Q1、Q2、Q3)、指示单元200(发光二极管D1和D2)和电源300之间形成电流回路；若待测电容C为正常，则其漏电流小，相当开路状态，那么开关管Q1和开关管Q2截止，发光二极管D1熄灭；同时连接点a为高电平，开关管Q3导通，发光二极管D2发光，表明电容未损坏。若待测电容C异常，短路损坏、漏电流大，则开关管Q1和开关管Q2导通，发光二极管D1点亮；同时连接点a为低电平，开关管Q3截止，发光二极管D2熄灭，表明电容损坏。通过这样简单的检测过程，其中使用的仅几个小元器件组成，体积非常小，可以随身携带，且成本也非常低。通过将待测电容C连接到电路中，并通过两个发光二极管的状态来判断电容的好坏。可解决需要用万用表所带来的高成本问题和低效率问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电容检测电路，其特征在于，包括开关单元、指示单元、待测电容的第一接入端和第二接入端；所述开关单元的输入端与电源的正极连接，所述指示单元的输出端与电源的负极连接，且所述开关单元的输出端与所述指示单元的输入端连接；所述待测电容的第一接入端与所述电源的正极连接，所述待测电容的第二接入端与所述开关单元的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述开关单元包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3以及分压电阻R1，其中，
所述开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端相互连接，且连接点与所述电源的正极；所述开关管Q1的控制端和所述待测电容的第二接入端连接，所述开关管Q1的输出端与所述开关管Q2的控制端连接，所述开关管Q2的输出端与所述指示单元的输入端连接，所述开关管Q3的输入端与所述电源的正极，所述开关管Q3的输出端与所述指示单元的输入端连接，所述开关管Q3的控制端与所述开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端之间的连接点连接，所述分压电阻R1的一端与所述开关管Q3的控制端连接，另一端与电源的负极连接。
3.根据权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述开关单元还包括第一上拉电阻R2和第二上拉电阻R3；所述开关管Q1的输入端和开关管Q2的输入端的连接点通过第一上拉电阻R2与电源的正极连接，所述开关管Q3的输入端通过第二上拉电阻R3与所述电源的正极。
4.根据权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，还包括限流电阻R4，所述限流电阻R4串联连接在所述开关管Q1的控制端与待测电容的第二接入端之间。
5.根据权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述开关管Q1的开关管Q2、及开关管Q3均为三极管，所述开关管Q1、开关管Q2及开关管Q3的输入端、控制端和输出端分别为所述三极管的集电极、基极和发射极。
6.根据权利要求5所述的电容检测电路，其特征在于，所述开关管Q1、开关管Q2及开关管Q3均为NPN型三极管。
7.根据权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述指示单元包括发光二极管D1和发光二极管D2，其中，
所述发光二极管D1的阳极与所述开关管Q2的输出端连接、阴极与所述电源的负极连接；
所述发光二极管D2的阳极与所述开关管Q3的输出端连接、阴极与所述电源的负极连接。
8.根据权利要求1至7任一所述的电容检测电路，其特征在于，还包括开关S1，所述开关S1串联连接在电源正极与所述开关单元之间，或者所述开关S1串联连接在电源负极与所述指示单元之间。
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