FI69931B - Foerfarande foer maetning av kapacitanser speciellt smao kapacitanser - Google Patents

Claims (7)

1. Förfarande för raätning av kapacitanser, speciellt smä kapacltanser, vid vilket det används en mätoscillator (10), vars avglvna utglngsfrek-vens (f) är en funktion av en kapacitans son kopplas tili ingangspoler (a,b) tili en krets soin bestäramer nämnda oscillators frekvens och vid 5 vilket förfarande det används kända referenskapacitanser, som kopplas omväxlande med en kapacitans (C^) som mäts eller med kapacitanser som rnäts tili mätoscillatorn genom utnyttjande av ett kopplingsarrangemang, kännetecknat därav, 10 att det vid förfarandet används en sadan mätoscillator (10), vars signals periodtid (T ) är direkt proportionell mot kapacitansen (CM) som mäts och referenskapacitanserna (C^ och C^) » som turvis kopplas tili inglngspolerna (a,b) tili kretsen som bestämmer oscillatorns (10) frekvens (f), av vilka sistnämnda referenskapacitanser tva sinsemellan olika 15 Stora är i användning vid förfarandet, att nämnda mätoscillators (10) utgäng är kopplad tili atminstone tva sinsemellan i kaskad kopplade delare (11,12), varvid oscillatorns frekvens (f) i den första (11) av dessa delas med ett första tai (n) och 20 oscillatorns ovan delade frekvens (f/n) i den andra (12) av dessa vidare delas med ett andra tai (m), att en logikdel (IA) styrs med den med det första talet (n) delade frek- vensen (f/n), vilken del styr kopplingar (13a,13b,13c) som kopplar nämnda 25 kapacitanser Parvis alternerande tili mätoscillatorn (10) st, att den första referenskapacitansen (C^) och kapacitansen (C^) som mäts tlllkopplas turvis med mellanrum av halvperioden (T^ = n . T ) av en av nämnda delningsförhällande (n) bestämd första pulsrad (V ), och n 1 30 att nämnda logikdel (14) styrs med en pulsrad (V ) fran den andra dela- nm ren (12) sä, att med mellanrum av halvperioden = m . * n · m · T ) av sistnämnda pulsrad byts den andra referenskapacitansen (C^) att kopplas tili mätoscillatorn (10) i stället för kapacitansen (CM) som mäts för att växla med den första referenskapacitansen (C ) med mellanrum Rl 35 som bestäms av halva perioden (T^) av den första pulsraden (V ). 69931

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att fran kopplingen (13b) som tillkopplar kapacitansen (C^) som mäts har ta-gits en styrpulsrad, varvid förändringen i radens pulsförhallande används som matt p3 kapacitansen (Cw) som mäts. 5

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att mätkretsen innefattar kopplingar (16b och 22), som har anord- nats att styras med den fran den andra delaren (12) erhallna pulsraden (V ) sa, att da den sistnämnda puisen är t.ex. nere nämnda kopplingar nm 10 (16b och 22) är 1 ledande tillstand (stängda) och härvid har styrpulsra- derna för kopplingarna (13a,13b) som tillkopplar den första referenskapa-citansen (C^) och kapacitansen (C^) som mäts styrts att koirana tili i mätkretsen ingäende RC-lagpassfilten (17a och 17b), fran vilka det er-halls tva spänningar (U^ och l^) och att de frln nämnda RC-filter 15 (17a,17b) erhallna tvl spänningarna (U^.U^) leds tili en diff-förstär- kare (19), varvid en fran dess utgang erhallen spanning (U^) anger skill-naden mellan kapacitansen (C^) som mäts och den första referenskapaci-tansen (Cp^) sa, att den konstanta termen (b) (off-set) för systemets kalibreringslinje har hiivit definierad. 20

4. Förfarande enligt nagot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att styrpulsraderna förs styrda av kopplingar (16a,21), som styrs av den fran den andra delaren (12) erhallna andra pulsraden (V ), tili nm RC-filtren (17a, 17b), fran vilka erhalls den tili kretsen hörande diff- 25 förstärkarens (19) utglngsspänning (U), som anger referenskapacitan- sernas (C _ och C ,) skillnad sä, att vinkelkoefficienten (k) för sys-RZ Rl temets kalibreringslinje kan bestämmas och stabiliseras.

5. Förfarande enligt nagot av patentkraven 1-4, kännetecknat 30 därav, att för att göra den tili mätsystemet hörande diff-förstärkarens (19) ingängsspänning (U^-l^) konstant oberoende av temperaturändringar eller andra störningsfaktorer, förs nämnda spanning via en koppling (21) och en hlllkrets eller liknande tili en integrerande komparator (24), varvid en referensspänning (Urg£) i systemet leds tili komparatorns 35 andra ingangspol och att nämnda komparators (24) utglngsspänning (U^) förs sora en iterkopplingsspänning för att styra en analogikoppling (18) eller nSgon annan motsvarande komponent, som paverkar nämnda diff- 11