FI57319B - ADJUSTMENT OF CAPACITY IN CAPACITY - Google Patents

ADJUSTMENT OF CAPACITY IN CAPACITY Download PDF

Info

Publication number
FI57319B
FI57319B FI773063A FI773063A FI57319B FI 57319 B FI57319 B FI 57319B FI 773063 A FI773063 A FI 773063A FI 773063 A FI773063 A FI 773063A FI 57319 B FI57319 B FI 57319B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
capacitance
measured
capacitances
measuring circuit
circuit
Prior art date
Application number
FI773063A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI57319C (en
FI773063A (en
Inventor
Jorma Ponkala
Original Assignee
Vaisala Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaisala Oy filed Critical Vaisala Oy
Priority to FI773063A priority Critical patent/FI57319C/en
Priority to ZA00785694A priority patent/ZA785694B/en
Priority to DE2844121A priority patent/DE2844121C2/en
Priority to CA313,113A priority patent/CA1128129A/en
Priority to IT28692/78A priority patent/IT1100121B/en
Priority to AU40675/78A priority patent/AU523345B2/en
Priority to FR7829343A priority patent/FR2410280A1/en
Priority to JP12521278A priority patent/JPS5498696A/en
Priority to BR7806786A priority patent/BR7806786A/en
Priority to GB7840632A priority patent/GB2006442B/en
Publication of FI773063A publication Critical patent/FI773063A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI57319B publication Critical patent/FI57319B/en
Publication of FI57319C publication Critical patent/FI57319C/en
Priority to JP1987087613U priority patent/JPH056544Y2/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

(55F7I M (11} KUULUTUSJULKAISU ς7710(55F7I M (11} ADVERTISEMENT ς7710

JjSTff l J ,'11' UTLÄG6N I NCSSKIIIFT 5 / ί I “ JS8 C (45) i-yc::r~ tty 13 :7 1930JjSTff l J, '11 'UTLÄG6N I NCSSKIIIFT 5 / ί I “JS8 C (45) i-yc :: r ~ tty 13: 7 1930

Patent medilclat ^ ^ (51) K».lk?/lnt.CI.3 Ö 01 E 27/26 SUOMI—FINLAND (21) P*wrt*»wkemu·—r*wcsn«eki«l»| 773063 (22) H*k*«J»pWvl—Λη·β1α*ι*Λ| lU.10.77 (23) AlkupUvt—GlMgh«adif lU.10.77 (41) Tullut (ulklMkri — BIMt oftatllg 15 OU.79 ΡΜΜ» J. nkltt«4MIM« m) ,m.-Patent medilclat ^ ^ (51) K ».lk? /Lnt.CI.3 Ö 01 E 27/26 SUOMI — FINLAND (21) P * wrt *» wkemu · —r * wcsn «eki« l »| 773063 (22) H * k * «J» pWvl — Λη · β1α * ι * Λ | lU.10.77 (23) AlkupUvt — GlMgh «adif lU.10.77 (41) Tullut (ulklMkri - BIMt oftatllg 15 OU.79 ΡΜΜ» J. nkltt «4MIM« m), m.-

Patent· oeh reflateratyralaan Aiweku utla|d och utiiwiitM pubikwnd 31.03.80 (32)(33)(31) *rr*««y «υοΙΙι*ι·—»*|M priorittt (71) Vaisala Oy, 001+20 Helsinki 1+2, Suomi-Finland (FI) (72) Jorma Ponkala, Helsinki, Suomi-Finland(FI) (7I+) Forssan & Salomaa Oy (5^) Menetelmä pienten kapasitanssien mittaamiseksi -Förfarande för mätning av smä kapacitanserPatent · oeh reflateratyralaan Aiweku utla | d och utiiwiitM pubikwnd 31.03.80 (32) (33) (31) * rr * «« y «υοΙΙι * ι · -» * | M priorittt (71) Vaisala Oy, 001 + 20 Helsinki 1 + 2, Finland-Finland (FI) (72) Jorma Ponkala, Helsinki, Finland-Finland (FI) (7I +) Forssan & Salomaa Oy (5 ^) Method for measuring small capacitances -Förfarande för mätning av smä capacitance

Keksinnön kohteena on menetelmä pienten kapasitanssien mittaamiseksi siten, että hajakapasltanssien vaikutus saadaan eliminoiduksi, jossa menetelmässä käytetään RC-oskiIlaattorlpiiriä, Jonka lähtötaajuus on riippuvainen, sopi-vimmin kääntäen verrannollisesti, mitattavasta kapasitanssista.The invention relates to a method for measuring small capacitances so that the effect of stray capacitances can be eliminated, in which method an RC oscillator circuit is used, the output frequency of which depends, preferably inversely proportional, on the capacitance to be measured.

Pienten kapasitanssien mittauksessa on ilmennyt vaikeuksia, etenkin sen takia, että mittaustulokseen vaikuttavat ennestään tunnettuja menetelmiä käytettäessä mittausjohtimien kapasitanssit Ja hajakapasitanssit, jotka voivat olla suuruusluokaltaan yhtä suuria kuin mitattavat pienet kapasitanssit.Difficulties have been encountered in the measurement of small capacitances, especially because the measurement result is affected by the capacitances of the measuring conductors and scattered capacitances, which can be of the same order of magnitude as the small capacitances to be measured, when using previously known methods.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jossa edellä ilmenneet epäkohdat saadaan vältetyksi Ja pienet kapasitanssit mitatuksi siten, että hajakapasltanssien vaikutus saadaan eliminoidukst. Tarkoituksena on myös saada aikaan menetelmä, jossa mlttauspiirin syöttö-jännitteen pienet vaihtelut eivät vaikuta mittaustarkkuuteen.The object of the present invention is to provide a method in which the above-mentioned drawbacks are avoided and small capacitances are measured so that the effect of stray capacitances is eliminated. It is also an object to provide a method in which small variations in the supply voltage of the measuring circuit do not affect the measurement accuracy.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, joka on sopiva telemetrikäyttöön esim. radiosondelssa. Tarkoituksena on myös saada 2 57319 aikaan sellainen menetelmä, Joka on toteutettavissa yksinkertaisin ja hai vei n laiteratkaisuin.It is a further object of the invention to provide a method which is suitable for telemetry use, e.g. in a radiosonde. It is also an object to provide 2,57319 a method which can be implemented with simple and shark hardware solutions.

Mainittuihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmässä mitattava kapasitanssi kytketään pieni-impedanssisen generaattorin ja vain virtaa mittaavan piirin välille, esim. invertoivan vahvistimen tulon Ja lähdön välille.In order to achieve said and later objects, the invention is mainly characterized in that the capacitance to be measured in the method is connected between a low-impedance generator and a current-only measuring circuit, e.g. between the input and output of an inverting amplifier.

Keksinnön mukainen menetelmä on erityisesti tarkoitettu telemetrl käyttöön, jossa on useita mitattavia kapasitansseja, Jotka vuorotellen kytketään mittauspiirl in elektronisella vaihtokytkimellä. Keksinnön mukaisesti tällöin elektronisena vaihtokytkiminä käytetään sopivimmin CMOS-differenti-aaIivahvistinpakettia tai vastaavaa, Jonka eri vahvistimien lähdöt on kytketty kukin mitattavaan kapasitanssiin ja tulot askeltavaan piiriin mita+tavan signaalin ollessa johdettu mittauspiirin lähtöön CMOS-paketin tai vastaavan jännitesyötöstä.The method according to the invention is particularly intended for use with a telemetry having several measurable capacitances, which are alternately connected to the measuring circuit by an electronic changeover switch. According to the invention, a CMOS differential amplifier packet or the like is preferably used as the electronic changeover switch. The outputs of the different amplifiers are each connected to the capacitance to be measured and the inputs to a stepping circuit with a signal derived from the output of the measuring circuit.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen sovellutusesimerkki in.The invention will now be described in detail with reference to an embodiment of the invention shown in the figures of the accompanying drawing.

Kuvio I esittää piiriratkaisua, joka toteuttaa keksinnön mukaista menetelmää.Figure I shows a circuit solution implementing the method according to the invention.

Kuvio 2 esittää sellaista keksinnön sovellutusta, jossa mitattava kapasitanssi on kytketty kahden koaksiaalikaapelin avulla etäälle mittauspiiristä.Figure 2 shows an embodiment of the invention in which the capacitance to be measured is connected by means of two coaxial cables away from the measuring circuit.

Kuvio 3 esittää sellaista keksinnön sovellutusta, Jossa on useita mitattavia kapasitansseja vuorotellen kytkettynä mittauspiIriin erityisellä keksinnön mukaisella vaihtokytkimellä.Figure 3 shows an embodiment of the invention in which a plurality of capacitances to be measured are alternately connected to the measuring circuit by a special toggle switch according to the invention.

Kuvio 4 esittää yksityiskohtaisesti kuviossa 3 esitettyjen CMOS-differentiaal1-vahvistimien periaatteellista rakennetta.Figure 4 shows in detail the basic structure of the CMOS differential amplifiers shown in Figure 3.

Kuvion I, 2 Ja 3 mukaisesti keksinnön menetelmää soveltavaan mittauspiiriin 10 kuuluu invertoiva vahvistin I pisteiden A ja B välillä. Invertoiva vahvistin I on vastuksen R( kautta kytketty bistabiilin värähtelypiirin 4 tuloon C. Bistabiili värähtelypiiri 4 on kuvioiden mukaisesti esitetty muodostuvaksi kahdesta invertoivasta vahvistimesta 2 ja 3 ja sen lähtö D on takaisinkytketty vastuksella R-j sen tuloon. Kyseinen bistabiili 3 5731 9 piiri 4 on esim. Schmitt-trigger!, Jonka toiminnalle tunnetusti on ominaista kaksi jännitetasoa ja niiden välinen hystereesi.According to Figures I, 2 and 3, the measuring circuit 10 applying the method of the invention comprises an inverting amplifier I between points A and B. The inverting amplifier I is connected via a resistor R (to the input C of the bistable oscillation circuit 4. According to the figures, the bistable oscillation circuit 4 is shown to consist of two inverting amplifiers 2 and 3 and its output D is feedback by a resistor Rj to its input. Schmitt-trigger !, whose operation is known to be characterized by two voltage levels and the hysteresis between them.

Mitattava kapasitanssi on kytketty invertoivan vahvistimen I tulon A ja lähdön B välille. BIstabi111n piirin 4 lähdöstä D saadaan taajuus f = l/T, Joka on mitattavan kapasitanssin CM mittana sopivimmin siten, että kyseisessä RC-oskiIlaattoripiirissä sen lähtötaajuus f on kääntäen verrannollinen mitattavaan kapasitanssiin C^. Eräänä olennaisena piirteenä keksinnön menetelmää soveltavassa piiriratkaisussa on se, että blstabil-lin piirin 4 lähtö D on resistiivisestI vastuksen R2 kautta takaisinkytketty invertoivan vahvistimen I tuloon A. Tärkeätä on myös se, että invertoivan vahvistimen I tulo A on riittävän selvästi erotettu (pieni kapasitanssi) sen lähdöstä B. Tärkeätä on myös pisteessä A riittävän suuri resistiivinen sisäämenoimpedanssi.The capacitance to be measured is connected between input A and output B of the inverting amplifier I. From the output D of the circuit 4 of the BIstabi111, a frequency f = 1 / T is obtained, which is preferably a measure of the capacitance CM to be measured, so that in the RC oscillator circuit in question its output frequency f is inversely proportional to the capacitance C 1 to be measured. An essential feature of a circuit solution applying the method of the invention is that the output D of the blstable line 4 is resistively feedback via input resistor R2 to the input A of the inverting amplifier I. It is also important that the input A of the inverting amplifier I is sufficiently clearly separated (low capacitance) from output B. A sufficiently large resistive input impedance at point A is also important.

Edellä selostetun kytkennän toiminta on seuraava. Oletetaan, että piste D on aluksi syöttöjännitteen positiivisessa puolessa. Tällöin virta vastuksen R2 pyrkii nostamaan pisteen A jännitettä. Koska vahvistin I on invertoiva, niin pisteen A jännitteen nousemispyrkimys vaikuttaa alentavasti pisteen B jännitteeseen ja mitattavan kapasitanssin kautta myös alentavasti pisteen A jännitteeseen. Lopputuloksena on se, että Ideaali-tapauksessa pisteen A jännite ei muutu lainkaan. Tällöin mitattava kapasitanssi CM latautuu vakiovirralla, Jonka suuruuden määrää resistanssi Rj Ja pisteiden D ja A välinen jännite. Kun pisteen B jännite on alentunut bistabiilin piirin, kuvioissa Schmitt-triggerin 4, alemmalle Iiipaisutasolle, niin tällöin btstabiili piiri vaihtaa tilaansa Ja pisteen D jännite äkkinäisesti putoaa syöttöjännitteen negatiiviselle puolelle, mistä alkaen piirin toiminta Jatkuu edellä kuvatulla tavalla, kuitenkin niin, että virroilla on vastakkainen suunta edellä selostettuun nähden.The operation of the connection described above is as follows. Assume that point D is initially on the positive side of the supply voltage. In this case, the current of the resistor R2 tends to increase the voltage at point A. Since the amplifier I is inverting, the tendency of the voltage at point A to increase has a depressing effect on the voltage at point B and, through the capacitance to be measured, also has a depressing effect on the voltage at point A. The end result is that in the Ideal case, the voltage at point A does not change at all. In this case, the capacitance CM to be measured is charged with a constant current, the magnitude of which is determined by the resistance Rj and the voltage between points D and A. When the voltage at point B has dropped to the lower trigger level of the bistable circuit, Schmitt trigger 4 in the figures, then the bstable circuit changes state And the voltage at point D suddenly drops to the negative side of the supply voltage, from which the circuit continues to operate as described above. direction relative to that described above.

Tärkeätä edellä selostetussa on havaita se, että pisteen A jännite el lainkaan muuttunut toimintajakson aikana missään valheessa. Tästä on tärkeänä seurauksena se, että pisteestä A maahan kytkeeytyvä, oheisessa kuviossa I katkoviivoin esitetty hajakapasitanssi C^| ei vaikuta piirin Iähtötaajuuteen f juuri siksi, ettei pisteen A jännite muutu ja täten hajakapasitanssi a CH| ei ladata eikä pureta. Samoin on asianlaita jos kytketään pisteeseen B hajakapasitanssi, nimittäin tällöinkään lähtötaajuus f 4 5731 9 ei muutu, koska Ideaalitapauksessa Invertoiva vahvistin I pystyy antamaan +ai ottamaan riittävän suuren virran niin, että se voi muun toimensa ohella ladata Ja purkaa kyseistä hajakapasltanssta C^·What is important in the above is to observe that the voltage el at point A did not change at all during the operating cycle in any lie. An important consequence of this is that the stray capacitance C ^ |, shown in broken lines in Figure I below, which connects from point A to ground. does not affect the output frequency f of the circuit precisely because the voltage at point A does not change and thus the stray capacitance a CH | not loaded or unloaded. The same is true if a stray capacitance is connected to point B, namely even then the output frequency f 4 5731 9 does not change, because Ideally, the inverting amplifier I is able to give + ai a current large enough to charge and discharge the stray capacitance C ^ ·

Edellä esitettyyn perustuu se, että kuvion 2 mukaisesti voidaan mitattava kapasitanssi viedä esim. kahden koaksiaalikaapelin 5a Ja 5b avulla verraten kauas varsinaisesta mlttausplIrlstä. Tämä on käytännössä erittäin suuri etu, sillä esim. radlosondeissa mitattavat kapasitanssit sijaitsevat erillään toisistaan Ja keksintöä soveltaen voidaan eri kapasitanssit kytkeä esim. koaksiaalikaapeleilla kyseessä olevaan mittauspiIriin, ilman että mittaustarkkuus lainkaan vähenee. Ennestään tunnetuissa · pienten kapasitanssien mittausmenetelmässä tällainen järjestely on ollut täysin mahdotonta.It is based on the above that, according to Fig. 2, the capacitance to be measured can be taken, e.g. by means of two coaxial cables 5a and 5b, relatively far from the actual measuring point. This is a very big advantage in practice, because the capacitances to be measured in radlosondes, for example, are located separately from each other. And according to the invention, different capacitances can be connected to the measuring circuit in question with coaxial cables without reducing the measurement accuracy. In the prior art method of measuring small capacitances, such an arrangement has been completely impossible.

Tärkeä etu keksinnössä on myös se, että sitä sovellettaessa voidaan vaihtokytkimellä, Joka on mekaaninen tai elektroninen kytkin, vaihtaa mitattava kapasitanssi toisiin kapasitansseihin, Jotka voivat olla esim. referenssejä, Ilman että vaihtokytkimenkään hajakapasitanssit vaikuttavat mittaustuloksiin.An important advantage of the invention is also that, when applied, a changeover capacitance, which is a mechanical or electronic switch, can be used to change the measured capacitance to other capacitances, which can be e.g. references, without the stray capacitances of the changeover switch affecting the measurement results.

Kuviossa 3 ja 4 on esitetty eräs edullinen elektroninen vaihtokytkin kyseessä olevaan käyttöön. Kuvion 3 mukaisesti valhtokytklmessä on CMOS-different laa I I vahvisti npaketti, Jossa on kuusi vahvistinyksikköä 7j-7V|. Keksinnön mukaisessa elektronisessa valhtokytklmessä on omalaatuista Ja uutta se, että vahvistimet on kytketty "väärinpäin" siten, että eri vahvistimien 7|-7yj lähdöt (ulostulot) bj —by on kytketty mitattaviin kapasitansselhln Ja tulot aj-a^ (sIsäänmenot) on kytketty sinänsä tunnettuun askeltavaan piiriin 8, joka antaa nuolella 9 kuvatun vaikutustien kautta vuorotellen Impulssin Pj vahvistlnpaketin 6 kuhunkin tulonapaan aj-a^..Figures 3 and 4 show a preferred electronic changeover switch for the use in question. According to Fig. 3, the light switch has a CMOS-different laa I I amplifier package, which has six amplifier units 7j-7V |. In the electronic light switch according to the invention, it is peculiar And new that the amplifiers are connected "upside down" in such a way that the outputs (outputs) bj-by of the different amplifiers 7 | -7yj are connected to the measurable capacitances. stepping circuit 8, which alternately imparts an Impulse Pj amplification packet 6 to each input terminal aj-a ^ via the path described by arrow 9.

Kuviosta 4 selviää tarkemmin esimerkki CMOS-dI fferentlaa II vahvistimen rakenteesta yksinkertaisimmassa muodossaan, Jonka mukaisesti se muodostuu kahdesta transistorista T ja TM, Joista T on P-channel-MOS-translstorl ja TN = N-channel-MOS-transIstori. Vastus Johtavassa transistorissa Τ^,Τ^ on suuruusluokkaa 500Äja el Johtavassa transistorissa Τ^,Τ^ useita dekadeja suurempi. Kuvion 3 mukaisesti on edellä selostettuja vahvistimia yhdessä paketissa 7 kuusi kappaletta Ja näiden vahvistimien 7 kaikki VDD:t on kytketty yhteen samoin kuin kaikki VS$:t keskenään yhteen.Figure 4 shows in more detail an example of the structure of a CMOS-dI fferentla II amplifier in its simplest form, according to which it consists of two transistors T and TM, of which T is a P-channel MOS transistor and TN = N-channel MOS transistor. Resistance The conducting transistor Τ ^, Τ ^ is of the order of 500 Å and el The conducting transistor Τ ^, Τ ^ is several decades larger. According to Figure 3, there are six amplifiers 7 described above in one package. And all the VDDs of these amplifiers 7 are connected together as well as all the VS $s together.

Claims (7)

5 57319 Olennaista keksinnön mukaiselle edellä selostetulle valhtokytklmelle on ensinnäkin, kuten edellä todettiin, että vahvistimet 7 on kytketty "väärinpäin" ja se, että mitattava signaali Johdetaan edellä selostettuun mittauspiirlin CMOS-paketin 6 Jännltesyötöstä, esim. sen VDDrstä. Kuvion 3 mukaisesti tämä tapahtuu siten, että vastus tuo käyttöjännitteen +U vaihtokytkimelle Ja mainittu Jännite on kapasitanssin C| avulla erotettu keksinnön mukaisesta RC-oskiMaattoripiiristä. Vastus R^ on sopivimmin suuruusluokkaa 150 k A ja kapasitanssi C| sopivimmin suuruusluokkaa 10 nF. Mainitun kapasitanssin C| on oltava luonnollisesti riittävän suuri, Jotta sen osuus mitattavaan taajuuteen f olisi häviävän pieni. Edellä mainitun Cj suuruus 10 nF on sopiva, jos mitattavat kapasitanssit CM ovat suuruusluokkaa muutamasta pF:sta muutamiin kymmeniin pF:in. Edellä selostetun elektronisen vaihtokytkimen toiminnalle on ominaista se, että kunkin vuorossa olevan kapasitanssin kytkeytyessä kuviosta 3 näkyvällä tavalla mittauspiiriin, kytkeytyvät muut kapasitanssit maahan. Keksintö ei mitenkään ahtaasti ole rajoitettu edellä vain esimerkin vuoksi selostettuihin yksityiskohtiin, jotka voivat vaihdella seuraavassa esitettävien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.5 57319 Essential to the light switch according to the invention described above is firstly, as stated above, that the amplifiers 7 are connected "upside down" and that the signal to be measured is derived from the voltage supply of the CMOS packet 6 of the measuring circuit described above, e.g. its VDD. According to Figure 3, this is done by the resistor applying an operating voltage + U to the changeover switch And said voltage is the capacitance C | separated from the RC oscillator circuit according to the invention. The resistor R 1 is preferably of the order of 150 k A and the capacitance C 1 preferably in the order of 10 nF. C | of said capacitance must, of course, be large enough so that its contribution to the measured frequency f is negligible. The above Cj of 10 nF is suitable if the capacitances CM to be measured are of the order of a few pF to a few tens of pF. The operation of the electronic changeover switch described above is characterized in that when each capacitance in turn is connected to the measuring circuit as shown in Fig. 3, the other capacitances are connected to ground. The invention is in no way narrowly limited to the details described above by way of example only, which may vary within the scope of the inventive idea defined by the following claims. 1. Menetelmä pienten kapasitanssien (C^) mittamiseksi siten, että hajakapa-sitanssi en (C|^|) vaikutus saadaan eliminoiduksi, Jossa menetelmässä käytetään RC-oskiIlaattoripiIriä, Jonka lähtötaajuus (f) on riippuvainen, sopivimmin kääntäen verrannollisesti, mitattavasta kapasitanssista (C^), tunnettu siitä, että menetelmässä mitattava kapasitanssi (C^) kytketään pieni-impedanssisen generaattorin ja vain virtaa mittaavan piirin välille, esim. Invertoivan vahvistimen (I) tulon (A) ja lähdön (B) välille. 2. patenttivaatimuksen I mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Invertoivan vahvistimen (I) lähtö kytketään blstabiilin värähtelypiirin (4) tuloon (C) ja että b i stab i111 n värähtelypiirin (4) lähtö (D), josta saadaan mitattavan kapasitanssin (C^) mittana oleva taajuus (f), on 6 5731 9 resistiivises+l (R^) takaisinkytketty mainitun invertoivan vahvistimen (I) tuloon (A).A method for measuring small capacitances (C 1) such that the effect of stray capacitances (C 1) is eliminated, which method uses an RC oscillator circuit whose output frequency (f) is dependent, preferably inversely proportional, on the capacitance to be measured (C 1). ^), characterized in that the capacitance (C ^) to be measured in the method is connected between a low-impedance generator and a current-only measuring circuit, e.g. between the input (A) and the output (B) of the inverting amplifier (I). Method according to Claim 1, characterized in that the output of the inverting amplifier (I) is connected to the input (C) of the unstable oscillation circuit (4) and in that the output (D) of the bi stab i111n oscillation circuit (4) gives the capacitance (C the measured frequency (f) is 6 5731 9 resistive + 1 (R ^) feedback to the input (A) of said inverting amplifier (I). 3. Patenttivaatimuksen I mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että b ΐ stab Tilina värähtelypiirinä käytetään Schmitt-triggeriä (2,3,Rj).Method according to Claim I, characterized in that a Schmitt trigger (2,3, Rj) is used as the oscillation circuit b ΐ stab. 4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, Jossa mitattava kapasitanssi on etäällä mittauspi i ristä (1^,4^), tunnettu siitä, että mitattava kapasitanssi (C^) on kytketty Invertoivan vahvistimen (I) tulon (A) Ja lähdön (B) välille kahdella koaksiaalikaapelilla (5a,5b), joiden toinen napa on kytketty maahan.A method according to claim 2 or 3, wherein the capacitance to be measured is remote from the measuring circuit (1 ^, 4 ^), characterized in that the capacitance to be measured (C ^) is connected to the input (A) and output (B) of the inverting amplifier (I). ) with two coaxial cables (5a, 5b) with one terminal connected to ground. 5. Patenttivaatimuksen I, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, etenkin sondeissa telemetri käyttöön, jossa on useita mitattavia kapasitansseja (C^ ,Ο^· · .0^)* jotka vuorotellen kytketään mittauspi I riin (1^,4^) elektronisella vaihtokytklmellä (6,8) tunnettu siitä, että elektronisena kytkimenä käytetään CMOS-differentiaaIivahvtstinpakettia tai vastaavaa (6,7|...7^), Jonka eri vahvistimien (7|...7^) lähdöt (b|...b^) on kytketty kukin mitattavaan kapasitanssiin (CM)...C^N) Ja tulot (aj...aN) askeltavaan piiriin (8) ja että mitattava signaali (C^ .. .C^) johdetaan mittauspi l-rin lähtöön CMOS-paketin (6) tai vastaavan Jännltesyötöstä (VDDjVSS).Method according to Claim 1, 2, 3 or 4, in particular in the case of probes for use with a telemetry having a plurality of measurable capacitances (C ^, Ο ^ · · .0 ^) * which are alternately connected to the measuring circuit I (1 ^, 4 ^) by electronic means. with a changeover switch (6,8) characterized in that a CMOS differential amplifier package or the like (6,7 | ... 7 ^) is used as the electronic switch, the outputs (b | ... b) of the different amplifiers (7 | ... 7 ^) ^) are each connected to a measurable capacitance (CM) ... C ^ N) and inputs (aj ... aN) to a stepping circuit (8) and that the signal to be measured (C ^ .. .C ^) is applied to the output of the measuring circuit. CMOS package (6) or equivalent Voltage Supply (VDDjVSS). 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitattavien kapasitanssien (C^j.. .C^) toiset navat on kytketty yhdessä mittauspiirin toiseen tuloon (B) ja toiset navat vuorotellen patenttivaatimuksessa 5 määritellyn elektronisen kytkimen (6,7,8) välityksellä mittauspiirin toiseen tuloon (A).Method according to Claim 5, characterized in that the second poles of the capacitances to be measured (C 1 and J 2) are connected together to the second input (B) of the measuring circuit and the other poles are alternately connected to the electronic switch (6, 7, 8) defined in claim 5. to the second input of the measuring circuit (A). 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että CMOS-paketin (6) tai vastaavan toinen Jännitesyöttö (VSS) on kytketty maahan ja toinen jännitesyöttö (VDD) on kytketty mitattavia kapasitansseja (Cjyj) useita dekadeja suuremmalla kapasitanssilla (C|) mittauspi i r in tuloon (A) ja että viimemainittu Jännitesyöttö (VDD) on kytketty suuren, sopivimmin 100 k Λ:η suuruusluokkaa olevan vastuksen (R^) kautta syöttö jännitteeseen (+U). 7 57319Method according to Claim 5 or 6, characterized in that the second voltage supply (VSS) of the CMOS packet (6) or the like is connected to ground and the second voltage supply (VDD) is connected to a capacitance (C 1) several decades higher than the capacitances to be measured (Cjyj). to the input (A) of the measuring circuit and that the latter voltage supply (VDD) is connected to the supply voltage (+ U) via a large resistor (R ^) of the order of 100 k Λ: η. 7 57319
FI773063A 1977-10-14 1977-10-14 ADJUSTMENT OF CAPACITY IN CAPACITY FI57319C (en)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI773063A FI57319C (en) 1977-10-14 1977-10-14 ADJUSTMENT OF CAPACITY IN CAPACITY
ZA00785694A ZA785694B (en) 1977-10-14 1978-10-09 A method for measuring low capacities
DE2844121A DE2844121C2 (en) 1977-10-14 1978-10-10 Device for measuring small capacities
CA313,113A CA1128129A (en) 1977-10-14 1978-10-11 Method for measuring low capacities
AU40675/78A AU523345B2 (en) 1977-10-14 1978-10-12 A method for measuring low capacitances
IT28692/78A IT1100121B (en) 1977-10-14 1978-10-12 PROCEDURE FOR MEASURING LOW CAPACITIES, PARTICULARLY USEFUL FOR RADIO PROBES
FR7829343A FR2410280A1 (en) 1977-10-14 1978-10-13 LOW CAPACITY MEASUREMENT PROCESS
JP12521278A JPS5498696A (en) 1977-10-14 1978-10-13 Method of measuring low capacity
BR7806786A BR7806786A (en) 1977-10-14 1978-10-13 LOW CAPACITY MEDICATION PROCESS
GB7840632A GB2006442B (en) 1977-10-14 1978-10-16 Measuring low capacitances
JP1987087613U JPH056544Y2 (en) 1977-10-14 1987-06-08

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI773063A FI57319C (en) 1977-10-14 1977-10-14 ADJUSTMENT OF CAPACITY IN CAPACITY
FI773063 1977-10-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI773063A FI773063A (en) 1979-04-15
FI57319B true FI57319B (en) 1980-03-31
FI57319C FI57319C (en) 1980-07-10

Family

ID=8511140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI773063A FI57319C (en) 1977-10-14 1977-10-14 ADJUSTMENT OF CAPACITY IN CAPACITY

Country Status (10)

Country Link
JP (2) JPS5498696A (en)
AU (1) AU523345B2 (en)
BR (1) BR7806786A (en)
CA (1) CA1128129A (en)
DE (1) DE2844121C2 (en)
FI (1) FI57319C (en)
FR (1) FR2410280A1 (en)
GB (1) GB2006442B (en)
IT (1) IT1100121B (en)
ZA (1) ZA785694B (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2475231A1 (en) * 1980-02-04 1981-08-07 Testut Aequitas CAPACITY MEASURING DEVICE, IN PARTICULAR FOR A WEIGHTING INSTRUMENT
JPS56166411A (en) * 1980-05-27 1981-12-21 Yokogawa Hokushin Electric Corp Capacity type displacement transducer
DE3117808A1 (en) * 1981-05-06 1982-11-25 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MEASURING INDUCTIVE CHANGES
DK4383A (en) * 1983-01-07 1984-07-08 Nils Aage Juul Eilersen oscillator circuit
FI69932C (en) * 1984-05-31 1986-05-26 Vaisala Oy MAINTENANCE FOUNDATION CAPACITORS SPECIFIC FOR SMAR CAPACITORS VID VILKER MAN ANVAENDER TVAO REFERENSER
JPS6114578A (en) * 1984-06-30 1986-01-22 Suzuki Shigeo Capacity meter
FI74549C (en) * 1986-02-13 1988-02-08 Vaisala Oy MAETNINGSFOERFARANDE FOER IMPEDANSER, SAERSKILT SMAO KAPACITANSER.
DE4039006C1 (en) * 1990-12-06 1992-03-12 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De
JP2007187509A (en) 2006-01-12 2007-07-26 Denso Corp Physical quantity sensor of capacitance type
US8604809B2 (en) 2008-11-02 2013-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Current sensor capacity measuring system
FR2977950B1 (en) * 2011-07-13 2014-11-07 Jean Noel Lefebvre CAPACITIVE DETECTION DEVICE

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3518537A (en) * 1967-11-28 1970-06-30 Richard Mcfee Apparatus and method for determining the capacitance and conductance of capacitors
US3626287A (en) * 1969-02-10 1971-12-07 C G I Corp System for responding to changes in capacitance of a sensing capacitor
FR2142732B1 (en) * 1971-06-24 1975-02-07 Commissariat Energie Atomique
FR2208121B1 (en) * 1972-11-29 1978-12-29 Commissariat Energie Atomique
US4083248A (en) * 1975-09-04 1978-04-11 Simmonds Precision Products, Inc. Digital liquid-level gauging systems

Also Published As

Publication number Publication date
DE2844121A1 (en) 1979-04-19
JPS62201074U (en) 1987-12-22
JPH056544Y2 (en) 1993-02-19
FI57319C (en) 1980-07-10
DE2844121C2 (en) 1981-09-24
CA1128129A (en) 1982-07-20
JPS5498696A (en) 1979-08-03
GB2006442A (en) 1979-05-02
BR7806786A (en) 1979-05-15
AU4067578A (en) 1980-04-17
ZA785694B (en) 1979-09-26
FR2410280A1 (en) 1979-06-22
GB2006442B (en) 1982-04-28
FR2410280B1 (en) 1984-01-06
FI773063A (en) 1979-04-15
AU523345B2 (en) 1982-07-22
IT7828692A0 (en) 1978-10-12
IT1100121B (en) 1985-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI57319B (en) ADJUSTMENT OF CAPACITY IN CAPACITY
US4295091A (en) Circuit for measuring low capacitances
US6307385B1 (en) Capacitance measuring circuit for a capacitive sensor
US3896374A (en) Method of analog measurement of a capacitance and a capacitance meter for carrying out said method
JPH0118361B2 (en)
JPS60178368A (en) Method and device for converting measured current into pulse rate proportional to said current
US20180031627A1 (en) Time to current converter
EP1386173A1 (en) Capacitance measuring circuit
JPS6232372A (en) Capacity measuring method
Nojdelov et al. Capacitive sensor interface with improved dynamic range and stability
JPH0989943A (en) Capacitance variation detecting circuit
US3593118A (en) Apparatus for measuring the electrical conductivity of liquids having dielectric-faced electrodes
RU2247365C1 (en) Device for measuring liquid media conductivity
US2335486A (en) High frequency measuring circuit
RU2316113C2 (en) Method for measuring parameters of an underlying environment and device for realization of the method
Moron Differential, three-electrode measurement of electrolytic conductivity
SU1573436A1 (en) Method of measuring potential of electret surface
JP2010203871A (en) Sensor device
Fryer et al. A linear twin wire probe for measuring water waves
RU2034288C1 (en) Meter of grain moisture
SU459737A1 (en) Device for measuring the voltage of an electrostatic generator
JPH036035Y2 (en)
RU2299443C1 (en) Arrangement for measuring resistance of dielectric material
SU709990A1 (en) Electronic moisture-content meter
JPS54121777A (en) Current applying voltage measuring circuit

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: VAISALA OY