DE2426859A1

DE2426859A1 - Messchaltung zur messung von kapazitaeten und widerstaenden

Info

Publication number: DE2426859A1
Application number: DE19742426859
Authority: DE
Inventors: Hans Klein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-04
Filing date: 1974-06-04
Publication date: 1976-01-02

Description

Meßschaltung zur Kanazitäten und Widerständen Zicl der Erfindung ist os, die einfache matematische Formulierung des Spannungsverlaufs an einem mit der Spannung U aufgeladenen Kondensator, wenn dieser über einen difinierten Widerstand R entlanden wird, zur Ausbildung einer Schaltung zu verwenden, die es gestattet, den Karazitätswert von Kondensatoren unter Zuhilnahme Impuls-ählers direckt anzuzeigen.
Des im Folgenden beschriebene Meß- und Schaltungsprinzip vermindert den Bauteileaufwand gegenüber herkömmlichen digital anzeigenden Meßbrücken und ermöglicht eine einfachere Bedienung, als sie mit Hand abzugleichender Kompensationamebrücken möglich ist.
Figur 1 zeigt den Verlauf der Entladung eines zu messenden Kondensators Cx, Gleichung 2 in Fig. 1 beschreibt den mathematischen Zusamenhang.
In der Fig. 2 dargstellten Schaltung schließt die Ablaufsteurung 8 das Relais mit dem Schalter 9. Die folgende Betrachtung erstreckt vom Zeipunkt des Öffens von Schalter 9 bis zu dem Zeitpunkt, in der die Entladekurve des zu messenden Kondenasator Cx die Spannung U2 unterschritten hat. Der Spannungsverlauf en Cx wird durch den Innodanswandler 1 an die invertierenden Fingänge der Komparaten 2 übertragen, Solange der Spannungswert U der en beiden Komparatoren 2 anliegenden Entladekurve größere ist als die Referenzspannungen U1, U2, an den nicht invertierenden Eingängen, liegt an den Ausgängen der Komparatoren 2 das logische Signal binär 8.
Zum Zeitpunkt t1 und t2 (seihe Fig. 1 und Fig. 3a) erfolgt an dem Komparatorausgängen ein Sprung des logischen binär O auf binär 1.
Während der Zeit t1 < t # t2 liefert das Exklusiv-Oder Gatter 4 an seinem Ausang das logische Signal binär 1 und öffnet damit das Tor 5, sodaß vom Impulsgenerator 6 erzeugte Impulse zum Zähler 7 gelangen.
Durch einegreignete Wahl der Größen vin R, U1, U2, scuie der Frequenz des Impulsgenerators 6 wird vom Zähler 7 die zu messende Kapazität Cx direkt angezeigt.
Bei der Realisierung dieser Schaltung in einem Meßgerät treten jedoch parallel zum Prüfling Cx liegende verdrahtungskapazitäten und die Bingangskarazität des Impedenzwalders auf. Diese verfälschen das Meßorgebnis in der Art, daß es aus der Sume von Cx und den parallel dazu auftretenden Kapazitäten, wie sie vorher genennt wurden, besteht.
Dieser Nachteil wird durch eine Impulsvorzögerunschaltung 3 ausgeglichen.
Sie besteht im Weschtlichen aus einer monostabilen Kipnstufe mit variabler Ausgangsimpulsbreite, die von den zur Breit t1 auftretenden O-1 Binärsignalsprung getriggert wird. Der Ausgangsimpuls der Schaltung 3 in Form eines logischen Signalsprungs von binär O auf binär 1 erfolgt um #t verschoben.
Die Zeit #t läßt sich durch Festlegung der Impulsdauer der monostabilen Kippstuffe so einstellen, daß die parasitären Einganglenrazitäten proportionalen Fählimpulse nicht zum Zähler 7 gelengen. Dies ist in Fig. 3b dargestellt.
Mit Hilfe beschriebenen Schaltung 3 ist es nun auch möglich, in der genannten Weise Eingangskapazitäten, wie sie z.B. durch die Verwendung von Meßkabeln auftreten, zu kompensieren.
Aus Gleichung 2 un Fig. 1 ist ersichtlich, daß sich das Meßverfahren auch zum Messen von Widerständen eignet. Definierte Kapazitäten C werden demnach von zu messenden Widerständen Rx entlanden. Die eigentliche Meßschaltung mit den Elementen 1~9 bleibt unverändert.
Auf diese Weise läßt sich mit geringen Aufwand ein Meßgerät ein R-C Meßgerät verwirklichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Meßschaltung zur Messung von Kapazitänden, dadurch gekennzeichnet, daß nach Öffnen des Schalters (9) die am Widerstand R auftretende Entladekurve der Kapazität 0 über die IÇomparatoren (2) ein der Kapazität Cx proport-ionales Zeitsignal erzeugt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die einstellbare Impulsverzögerungsschaltung (3) ein Ausgleich parasitärer Eingangskapasitäten erreicht wird.

3. Meßschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Entladung definierter Kapazitäten C mit unbekannten T:!i derständen Rx der Wert der Widerstände gemessen werden kenn.