JP2012500978A - 電子部品に印加された電圧の少なくとも一つの値を測定する装置 - Google Patents
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- 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
Abstract
Description
a)第一の切換時点で電子部品に電圧を印加するか、或いは電子部品に電流を供給する工程と、
b)容量性アキュムレータを電子部品と並列に接続する工程と、
c)測定時点が第一の切換時点から所定の時間差後の時点であり、その測定時点で容量性アキュムレータを電子部品から切り離す工程と、
d)測定時点で容量性アキュムレータに加わていた電圧を検出してデジタル化する工程と、
を有する方法に関する。
・マイクロプロセッサによって、速い走査速度が実現可能である。特に、アナログ・デジタル変換器を備えた典型的なマイクロプロセッサで規定されるよりも数百倍速いアナログ走査速度が実現可能である。
・多数のセンサーチャネルに対する簡単な信号処理が可能である。
・アナログ処理が不要であり、アナログ・デジタル変換器までの純粋なデジタルシステムが可能であり、簡単なマルチプレクサを使用することが可能である。
・部品数を削減することが可能である。
・所要の構造空間が小さい。
・コストを削減することが可能である。
・本装置及び/又は本方法は、特に、半導体の数が少なく、アナログ回路部品が少ないために、温度に対して極めて安定している。
2 スイッチ/電界効果トランジスタ
3 電圧源
4 抵抗
5 抵抗
6 抵抗
7 抵抗
8 抵抗
9 抵抗
10 コンデンサ
11 スイッチ
12 アナログ・デジタル変換器
13 アース
14 パルス幅変調器ユニット
15 抵抗
16 抵抗
17 パルス幅変調器ユニット
18 マイクロプロセッサ
19 マルチプレクサ
20 インダクタンス部品
21 インダクタンス部品
22 インダクタンス部品
23 インダクタンス部品
24 インダクタンス部品
25 入力
26 ノード
27 グラフ
28 第一の切換信号
29 グラフ
30 インダクタンス部品の電圧
31 グラフ
32 第二の切換信号
33 クロック発生器
34 クロック信号
U 電圧
U0 電圧源の電圧
U1 第一の切換信号の切換電圧
U2 第二の切換信号の切換電圧
Us インダクタンス部品のピーク電圧
Um 測定電圧
E マルチプレクサのイネーブル入力
t 時間
t1 第一の切換時点
t2 第二の切換時点
t3 測定時点
Δt クロック信号のクロックサイクル
Claims (14)
- 電子部品に印加された電圧の少なくとも一つの値を測定する装置であって、
第一の切換信号(28)を出力することが可能な第一の信号変換器(14)と、
第一の信号変換器(14)と接続された、第一の切換信号(28)を用いて切り換えることが可能な第一のスイッチ(2)であって、電子部品(1)が、この第一のスイッチ(2)と直列に接続されるとともに、この第一のスイッチを用いて、電気エネルギー源(3)と接続することが可能である第一のスイッチと、
第二の切換信号(32)を出力することが可能な第二の信号変換器(17)と、
第二の信号変換器(17)と接続された、第二の切換信号(32)を用いて切り換えることが可能な第二のスイッチ(11)と、
第二のスイッチ(11)と直列に接続されるとともに、この第二のスイッチを用いて、電子部品(1)又は電子部品(1)と第一のスイッチ(2)から成る直列回路と並列に接続することが可能な容量性アキュムレータ(10)と、
容量性アキュムレータ(10)と並列に接続されたアナログ・デジタル変換器(12)と、
を備えた装置。 - 電子部品(1)が、少なくとも一つのオーム抵抗(4)を間に挟んで電気エネルギー源(3)と接続されているか、或いは接続することが可能であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 当該の容量性アキュムレータが、コンデンサ(10)を有するか、或いはコンデンサから構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
- 第一のスイッチが、トランジスタ(2)を有するか、或いはトランジスタから構成されることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一つに記載の装置。
- 第一の信号変換器が、パルス幅変調器ユニット(14)を有するか、或いはパルス幅変調器ユニットから構成され、第一の切換信号(28)が矩形信号であるか、或いは矩形信号を有することを特徴とする請求項1から4までのいずれか一つに記載の装置。
- 第二の信号変換器が、パルス幅変調器ユニット(17)を有するか、或いはパルス幅変調器ユニットから構成され、第二の切換信号(32)が矩形信号であるか、或いは矩形信号を有し、そのパルス継続時間が、第一の切換信号(28)の矩形信号のパルス継続時間よりも短いことを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 第二のスイッチが、マルチプレクサ(19)から構成されるか、或いはマルチプレクサと接続されており、容量性アキュムレータ(10)が、マルチプレクサ(19)を用いて、第一のスイッチ(2)と直列に接続された少なくとも一つの別の電子部品(20)又はその別の電子部品(20)と第一のスイッチ(2)から成る直列回路と並列に接続することが可能であることを特徴とする請求項1から6までのいずれか一つに記載の装置。
- 二つの信号変換器(14,17)とアナログ・デジタル変換器(12)が、一つのマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ(18)に統合されていることを特徴とする請求項1から7までのいずれか一つに記載の装置。
- 二つの信号変換器(14,17)とアナログ・デジタル変換器(12)が、一つのクロック同期式制御機器(18)に統合されており、二つの切換信号(28,32)のパルスエッジが、この制御機器(18)の一つのクロックサイクル又はクロックサイクルの整数倍だけ異なることを特徴とする請求項1から8までのいずれか一つに記載の装置。
- 請求項1から8までのいずれか一つに記載の装置の電子部品のインダクタンス又はキャパシタンスを計測するための使用。
- 電子部品で発生した信号インパルスの少なくとも一つの値を走査する方法であって、
a)第一の切換時点(t1)で、電子部品(1)に電圧を印加するか、或いは電子部品(1)に電流を供給する工程と、
b)容量性アキュムレータ(10)を電子部品(1)に対して並列に接続する工程と、
c)測定時点(t3)が、第一の切換時点(t2)から所定の時間差後の時点であり、その測定時点(t3)で、容量性アキュムレータ(10)を電子部品(1)から切り離す工程と、
d)測定時点(t3)で容量性アキュムレータ(10)に加わっている電圧を検出してデジタル化する工程と、
を有する方法。 - 当該の工程b)が、第一の切換時点(t1)で実施されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 当該の工程a)からd)が、所定の異なる時間差で繰り返されることを特徴とする請求項11又は12に記載の方法。
- 周期的なクロック信号(34)を発生させ、当該の時間差が、このクロック信号(34)の一つのクロックサイクル(Δt)又はクロックサイクル(Δt)の整数倍であることを特徴とする請求項11から13までのいずれか一つにに記載の方法。
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