JPS60262067A - Method of measuring capacity - Google Patents
Method of measuring capacityInfo
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- JPS60262067A JPS60262067A JP60118680A JP11868085A JPS60262067A JP S60262067 A JPS60262067 A JP S60262067A JP 60118680 A JP60118680 A JP 60118680A JP 11868085 A JP11868085 A JP 11868085A JP S60262067 A JPS60262067 A JP S60262067A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、容量の測定方法、特に微小容量に関するもの
であり、回路の入力端子に接続された容量によって発振
器の周波数が決定されることによって、容量の係数とな
る出力□周波数を持つ発振器を使用するものである。
また、前記方法においで、測定すべき容量と共に、スイ
ッヂ機lll1+用いて、測定用発振器に交互に接続さ
れるリファレンス(較正用)容量を使用するものである
゛。 □(従来の技術)
本発明の従来例としでは、フィンランド特許第5466
4号及び第57319号(米国特許第4295090号
及び第4295019号と同じ)がある。こららの特許
は、微小容量の測定の方法に関するもので、電子的に切
替られるスイッチを含むもので特にテレメーター的にう
ジオゾンデで用いられるものについて記述されている。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for measuring capacitance, particularly minute capacitance, in which the frequency of an oscillator is determined by the capacitance connected to the input terminal of a circuit. , which uses an oscillator whose output □frequency is a coefficient of capacity.
Further, in the above method, a reference (calibration) capacitance is used which is alternately connected to the measurement oscillator using a switch device llll1+ together with the capacitance to be measured. □(Prior art) As a prior art example of the present invention, Finnish patent No. 5466
No. 4 and No. 57319 (same as U.S. Pat. Nos. 4,295,090 and 4,295,019). These patents relate to methods of measuring minute capacitances, involving electronically switched switches, and are particularly described for use in telemetric geosondes.
容量センサ、リ−なわちその容量が測定、すべきパラメ
ータ(変数)に依存するセン4ノは、ラジオゾンデに使
用され、圧力、温間、湿度などのパラメータを測定する
。 これらのセンサの容量は、通常きわめて微小ぐあり
、数ピコフラッドから20゜30.40多くとも100
ビ」フラッドぐある。Capacitive sensors, i.e. sensors whose capacitance depends on the parameter (variable) to be measured, are used in radiosondes to measure parameters such as pressure, temperature, humidity, etc. The capacitance of these sensors is usually very small, ranging from a few picofloods to 20°30.40 at most 100°
There's a flood.
微小容量の測定には、浮遊容量、入力電圧の変動、そり
他の妨害などの問題点がある。 また、これらのセン+
J−it、ある範囲で個性を持ち、例えばそのノンリニ
ア性、温度特性は、個々別々のものとなっている。Measuring minute capacitances has problems such as stray capacitance, input voltage fluctuations, warpage, and other disturbances. Also, these Sen+
J-it has individuality within a certain range, for example, its nonlinearity and temperature characteristics are individual.
従来例では、温度、徊度、圧力または、これらと同様な
吊を電気的あるいは電気機械的なセンナを用いて、測定
する時に、1ケ又は複数の正確に知られた規準値(リフ
ルンズ)床たは基準器を測定電子回路または機構内に用
意して、それによって測定回路又は/及びセンサの精度
を高めるようにしている。Conventionally, when measuring temperature, temperature, pressure, or the like using electrical or electromechanical sensors, one or more precisely known reference values (references) are used. or a reference device is provided within the measurement electronics or mechanism to increase the accuracy of the measurement circuit or/and sensor.
従来例では、規準容量は、容量センサど共同し−で用い
られ、この規準容量は、接続される容量によつ−(周波
数が定まる通常80発振器からなる測定回路の人力に測
定力φと交互に接続され適度に測定回路が調整されるか
、他の方法として、測定回、路の出力が規準容量によっ
て正しい水準にセットされるものである。 ・
よく知られた方法どし−Cは、特にブリッヂ接続された
1つの基準値をもつ較正用測定回路を用るもので、この
方法で測定が正確である6−は規準の電気的値がセンサ
の値に近いときのみであり、例えばブリッヂがバランス
状態にあるときである。In the conventional example, a reference capacitance is used in conjunction with a capacitance sensor, and this reference capacitance is used alternately with the measuring force φ in a measuring circuit consisting of usually 80 oscillators whose frequency is determined by the connected capacitance. or, alternatively, the output of the measuring circuit is set to the correct level by means of a reference capacitance. In particular, it uses a calibration measurement circuit with one reference value connected in a bridge; with this method the measurement is accurate only when the electrical value of the reference is close to the sensor value, e.g. is in a state of balance.
センサの値とMJIIl;の間の差が大きければ大ぎな
値の誤差を生じる。例えば誤差は電気的測定回路の増中
度によって定められる。If the difference between the sensor value and MJIIl is large, a large value error will occur. For example, the error is determined by the degree of enhancement of the electrical measuring circuit.
(発iが解決すべき問題点)
一個の規準のワイヤリングの利点は、いかなる場合でも
測定回路の単純化である。 このような従来技術の基礎
については、第1図を参照しながら以下において説明す
る。(Problems to be Solved by Development I) The advantage of wiring a single standard is the simplification of the measurement circuit in any case. The basis of such prior art will be explained below with reference to FIG.
二個のM準又は多数の規準を配設した測定方法の利点は
、広い測定レンジをカバーする測定精度であり、欠点は
構成と計算の複雑化Cある。 このような従来接物の基
礎については、・第、2図を参照しながら以上において
説明する。The advantage of the measurement method with two M standards or multiple standards is the measurement accuracy over a wide measurement range, and the disadvantage is the complexity of the configuration and calculations. The basics of such conventional fittings will be explained above with reference to FIGS.
(問題点を解決するための手、段)
本発明の目的は、0・〜100PFの微小容量の測定に
関して−・層の改良を行ったものであり、そ、、れによ
り回路と測定法は精密なものとなっている。(Means and Means for Solving the Problems) The purpose of the present invention is to improve the layer for measuring minute capacitances of 0 to 100 PF, thereby improving the circuit and measurement method. It is very precise.
本発明の1]的は、二個の較正器を使用した従来の測定
方法や測定回路が結果を得るのに必要どした1!J雑な
計算の操作を無くするものである。1] The object of the present invention is that the conventional measurement method and measurement circuit using two calibrators are required to obtain the result. This eliminates the need for complicated calculation operations.
本発明の目的は、この様な測定り法、すなわち゛°自己
補正形″の測定回路が出力変数のために参照するレファ
レンスが不変であっても、尚かつ、温度変化や他の原因
で生ずる測5定回路のクリープに対5応するものである
。It is an object of the present invention that such a measurement method, i.e. a ``self-correcting'' measuring circuit, does not change the reference to which it refers for the output variable, but that is This is to deal with the creep that occurs in the measurement circuit.
上記問題点を解決するための発明の主なる構成は、2個
の外付の補助較正器を使、用する方法であり1.それに
にって得られる外付補助較正信号は、レフ7ルンスキヤ
パシタを基いて参照にして得られる測定回路の出力信号
と比較される。その信号寸<【わち出力信号ど外部補助
較正器と比較することで作られたものは、回路を一ント
ロー′ルするフィードバック信号とされる。 測定回路
は前記フィードバック信号でコントロールされることで
結果的に前記差動信号又はその相当するものをほば零又
はあらかじめ設定した値にする。よって上記方法によっ
て成る測定回路による容量の測定値である出力信号は正
確に調走されたものとなる。The main structure of the invention to solve the above problems is a method using two external auxiliary calibrators.1. The external auxiliary calibration signal thus obtained is compared with the output signal of the measuring circuit, which is obtained as a reference on the basis of a reflex capacitor. The signal size <[That is, the output signal, etc., produced by comparing it with an external auxiliary calibrator is used as a feedback signal that controls the circuit. The measuring circuit is controlled by the feedback signal so as to result in the differential signal or its equivalent being approximately zero or a preset value. Therefore, the output signal, which is the measured value of the capacitance by the measuring circuit constructed by the method described above, is accurately adjusted.
本発明の目的は、較正用基準容量個有の特性による出力
信号を得る測定回路に外付の補助的な較正器を取付ける
ことで達成され、その補助的な較正器は種々の妨害源か
ら行われいるのと同様に測定回路及びそのクリープから
独立され安定化されているものである。The object of the present invention is achieved by attaching an external auxiliary calibrator to the measurement circuit that obtains the output signal due to the unique characteristics of the calibration reference capacitor, which auxiliary calibrator is free from interference from various sources. It is stabilized and independent of the measurement circuit and its creep, just as we are.
変数、すなわち較正用容量の特性から得られる出力変数
と、補助の較正器と比較して得られるもの、すなわち較
正に基づくものは、差動信号を形成し、一つの作用とじ
て測定回路に定まった性質を与え、別の作用として繰返
される幾多の測定サイクルにおいて測定回路を傾斜(あ
る傾きに)さUる。その結果、較正用容量と外付較正器
の間の差は零になるか又は零に近ずく。比較は位、置を
定めて行うのが好ましく、第一の外付の較正器と第一の
レファレンスキャパシタレスで差動信号が得られ、それ
は測定用回路に一定価を与える作用を行う、云変れば測
定回路のオフセラl−を与える作用である。The variables, i.e. the output variables obtained from the characteristics of the calibration capacitance and those obtained by comparison with the auxiliary calibrator, i.e. the ones based on the calibration, form a differential signal and are determined in the measuring circuit as one effect. Another effect is to tilt the measuring circuit over a number of repeated measuring cycles. As a result, the difference between the calibration volume and the external calibrator becomes zero or approaches zero. The comparison is preferably carried out in a fixed position, and a differential signal is obtained between the first external calibrator and the first reference capacitor, which acts to give a constant value to the measuring circuit. If it changes, it is the effect of giving off-cell l- of the measuring circuit.
第二の外付の補助的な較i[器と第二のレファレンス、
11!パシタレスによって得られた差動信号は、測定回
路の傾きを、例えば増中度など軒よって定める。もしも
測定回路の測定方法が周波数を変えることによるもので
ある場合には、1つの差動信号を基本の周波数を与える
ものに作用させ、他の差動信号を例えば容量変化に対す
る周波数の変換の様な動的なものに使用する。A second external auxiliary reference i [container and second reference,
11! The differential signal obtained by the pacitares determines the slope of the measuring circuit, for example the degree of enhancement. If the measuring method of the measuring circuit is by changing the frequency, one differential signal is applied to the one giving the fundamental frequency, and the other differential signal is applied, for example by converting the frequency to a change in capacitance. Use for dynamic things.
(実施例)
以下に本発明を、本発明の背景を図式化したもの、ある
いはより具体化した図式を用いて、図面を参照とし詳細
に行う。(Example) The present invention will be described in detail below by using a schematic representation of the background of the present invention or a more specific diagram, with reference to the drawings.
第1図は、XY座標1に1ケのレファレンスによる測定
方法を図示したものであり、レファレンスによって、例
えばキャパシタの測定範囲X1の中心の値は、点X 1
Y として固定され、その点を通る測定回路の動作によ
る直線K。が記されてい器。FIG. 1 illustrates a measurement method using one reference at XY coordinate 1. For example, the value at the center of the measurement range X1 of a capacitor is determined by the point X1.
A straight line K is fixed as Y and passes through that point due to the operation of the measuring circuit. is marked on the vessel.
この時のX方向の成分は入力変数、例えば測定されるキ
ャパシタの振れ巾であり、Yは出力変数、例えばこの場
合DC電圧あるいは変化覆る周波数である。いずれにし
ても、測定回路のクリーピングあるいは他の要因による
ものは、システムの基本特性を示づK で記入された直
線から例として点線で示されIこK 及び一点鎖線で示
されたに2の様に離れることとなる。The component in the X direction is then an input variable, for example the swing width of the capacitor being measured, and Y is an output variable, for example in this case the DC voltage or the frequency over which it changes. In any case, creeping of the measuring circuit or other factors may cause the fundamental characteristics of the system to vary from the straight line drawn by K to the line drawn as an example by the dotted line and by the dotted line to 2. They will leave like this.
それによって、許容される誤差の範囲にあるXoの点の
周辺にある測定範囲は実効的に狭い。Thereby, the measurement range around the point of Xo within the allowed error range is effectively narrow.
第2図に示すものは2ケのレファレンスによる測定方法
を示すもので、本発明の原点である。この方法において
、2ケのレファレンスすなわちレファレンス1とレファ
レンス2が作用され、それ等は、システムの基本的な動
作直線である直線Ko上の2点のX−Yの要素、すなわ
□ち×1、Ylと×2、Y2を固定する。What is shown in FIG. 2 shows a measurement method using two references, and is the origin of the present invention. In this method, two references, reference 1 and reference 2, are acted upon, which are the X-Y elements of two points on the straight line Ko, which is the basic operating line of the system, i.e. , Yl and x2, Y2 are fixed.
実用上における、濡度又t、を他の要因の変化によって
、システムの特性曲線は直線K の両側に曲線f 及び
「 で示す範囲で変化する。それにより、誤差の許容範
囲内での測″定レンジX は前記X に比較して広くす
るこ・とが可能である。それにより、1ケのレファレン
スによる測定方法に比較して測定レンジ×2は少なくと
も1桁広くすることが出来る。In practice, due to changes in wetness or other factors, the characteristic curve of the system changes within the range shown by the curve f and `` on both sides of the straight line K . The fixed range X can be made wider than the above-mentioned X. As a result, the measurement range x 2 can be made wider by at least one order of magnitude compared to the measurement method using one reference.
可能性が明らかになったところで、本発明のさらに詳細
な説明を続いて行う。これは測定回路に2ケのレファレ
ンスを接続することによって従来の技術に必要とし/j
複雑な計算の操作をはぷいたものであり、本発明により
測定方法及び測定回路は非常に単純化され具体化されて
いるという効果によって優れたものとなっているもので
あり、以下、第3図、第4図を参照として説明を行う。Having clarified the possibilities, a more detailed description of the invention follows. This is accomplished in conventional techniques by connecting two references to the measurement circuit.
The method and circuit of the present invention are excellent because they do not require complicated calculation operations, and the measurement method and circuit of the present invention are extremely simplified and concrete. , will be explained with reference to FIG.
第3図にJ:るもので、システムは測定される容1、(
C)12として2個のレファレンス許容a゛10と11
(CR1とCH2)よ・り成る。そのレファレンス用、
¥11バシタ10と11の値は、第2図で×1と×2ど
して示した点と一致され、その2点の中間及びその外側
にまで測定レンジx2は延長されている。。In Fig. 3, the system is measured with the capacity 1, (
C) Two reference tolerances a'10 and 11 as 12
Consists of (CR1 and CH2). For that reference,
The values of the ¥11 vacitas 10 and 11 are matched with the points indicated as x1 and x2 in FIG. 2, and the measurement range x2 is extended to the middle of and outside of these two points. .
測定回路は、電子的な切替スイッチ13を含み、そのス
イッチは、回路15で制御され、その回路15はクロッ
ク14で制御されている。The measuring circuit includes an electronic changeover switch 13, which is controlled by a circuit 15, which is controlled by a clock 14.
制御回路15J、す′の制御信号a1、rl、r2によ
って電子的な切替スイッチ13は、測定するべき容量C
Hどレファレンス用キtIパシタcR1及びCR2を測
定回路16に交互に接続する。Control signals a1, rl, r2 of the control circuits 15J and 15' cause the electronic changeover switch 13 to select the capacitance C to be measured.
The reference passacitors cR1 and CR2 are alternately connected to the measurement circuit 16.
この方法において、明らかな事は、測定回路16は例え
ばRC発振器を含み、よってO〜100p[の容部を測
定し、又レファレンス用キャパシタが交互に入力回路に
接続されことによって、前記発振器の周波数が定められ
、測定回路16は分配器(f<ストリビュータ)及び他
の知られたスイップングの技法を用いることで、その結
果測定回路から得゛られる出力変数を例えば直流電圧又
は周波数と゛し、それは容ICHの電気的な値に実質的
に直線的なものとなる。In this method, it is clear that the measuring circuit 16 includes, for example, an RC oscillator and thus measures a capacitance of 0 to 100 p[, and that reference capacitors are alternately connected to the input circuit to determine the frequency of said oscillator. is determined, and the measuring circuit 16 uses a distributor (f<stributor) and other known switching techniques so that the output variable obtained from the measuring circuit is, for example, a DC voltage or a frequency, which is The capacitance is substantially linear with the electrical value of ICH.
測定用回路16の出力変数を電圧tJ 1と仮、定づる
と、この電圧U1は、第1の比較回路19に通し、さら
に第2の比較回路20に達する。If the output variable of the measurement circuit 16 is temporarily determined to be a voltage tJ 1 , this voltage U 1 passes through the first comparison circuit 19 and further reaches the second comparison circuit 20 .
本発明ににって、測定回路及び方法としC12個の外付
の補助的なレファレンス回路17と18が使用され、こ
れ等のレファレンス回路17゜18より例えば直流電圧
UR1とUR2が−得られ、それ等は夫々の比較回路1
9.20へ通じられる。According to the invention, the measuring circuit and method uses C12 external auxiliary reference circuits 17 and 18 from which, for example, direct voltages UR1 and UR2 are obtained, Those are the respective comparison circuits 1
It will lead to 9.20.
前記外イ1の補助的なレファレンス電圧uR1とUl(
2と測定回路からの出力電圧u1は比較回路19と20
の入力電圧となる。。The auxiliary reference voltages uR1 and Ul(
2 and the output voltage u1 from the measurement circuit are compared to the comparison circuits 19 and 20.
The input voltage is .
比較回路19と20は制御回路15の切替スイッチ13
用として得るパルスシーケンスによって制御されるので
、イの結果比較回路19と20より出力電圧U とU
が得られ、この信号によって測定回路16は+<、c回
路21と22(O−パスフィルター)を経由しC制御さ
れる。The comparison circuits 19 and 20 are the changeover switch 13 of the control circuit 15.
The output voltages U and U from the result comparison circuits 19 and 20 in A are controlled by the pulse sequence obtained for the purpose of
is obtained, and by this signal, the measuring circuit 16 is controlled by +<, C via c circuits 21 and 22 (O-pass filter).
本発明は第1の」ントロール信1)()。、1の動作を
測定回路1Gの定常項、ムかえれば、測定回路のA′ノ
しツ1〜どすることど、第゛2のコント[1ニル信”C
2を測定回路の例えば増rll [により係数(傾斜)
とすることで達成される。The present invention provides a first control message 1) (). , 1 is the stationary term of the measuring circuit 1G.If we consider the operation of the measuring circuit 1G as the stationary term, then the operation of the 2nd control [1st signal]C
2 of the measuring circuit e.g. increase rll [by coefficient (slope)
This is achieved by doing this.
制御信号Uo、と()。2は測定回路に作用して前記万
作電圧() とC2を段階的に減する様にする、このフ
ィードバック効果は、例えば制御回路15が切替スイッ
チを制御することで繰返され幾多の測定サイクルの間に
前記差動電圧U とC2は階段的にほとんどピロに:達
する。 。Control signals Uo, and (). 2 acts on the measurement circuit to reduce the voltage () and C2 in stages. This feedback effect is repeated, for example, by the control circuit 15 controlling the changeover switch, and is repeated over many measurement cycles. In the meantime, the differential voltages U and C2 stepwise reach almost zero. .
前記差動電圧U どC2が実質的にゼロポイントに近ず
いた俊が、測定回路16が゛正確″に調圧されたものと
なる。それにより切替スイッチ13が制御回路15によ
って制御され、該切替スイッチ13は測定するべき容量
12を測定回路に接続する。同時に切替スイッチ13の
制御回路15によってA−ルーインゲルメン1〜28又
は他の適当な装置が制御され、測定回路16による出力
信号()、が接続され、その結末、較正された出力信号
U。olが作られる。 ゛ (第4図に示すものは具体
的な配線図であり、これは微小容量(0〜100DF)
の測定回路を構成するものである。When the differential voltages U and C2 are substantially close to the zero point, the measurement circuit 16 is accurately regulated.Thereby, the changeover switch 13 is controlled by the control circuit 15, and the The changeover switch 13 connects the capacitance 12 to be measured to the measuring circuit. At the same time, the control circuit 15 of the changeover switch 13 controls the A-Lewingermen 1 to 28 or other suitable devices, and the output signal ( ), are connected, and as a result, a calibrated output signal U.ol is produced. ゛ (What is shown in Fig. 4 is a specific wiring diagram, and this is a microcapacitance (0 to 100 DF)
This constitutes a measurement circuit.
測定周波数は大略100にllzであり、(の周波数は
それ自体どして【、1使用されること昏よ無く、回路2
5及び26によつ(ゲート1゜などのZYれlこ対応出
来る充分な低い周波数に分割(周)される、でしくその
変換は測定の結果に彩管を′うえ4fい。The measured frequency is approximately 100 Hz, and the frequency of
5 and 26 (gate 1°, etc.) to a sufficiently low frequency that can accommodate the ZY rectangle, and the conversion adds 4f to the measurement result.
マルチ′F+1ツブ回路27の構成及び動作特記は得ら
れる。Special notes on the structure and operation of the multi'F+1 tube circuit 27 are available.
時間Xの一比較はゲート31と32によって行われる。A comparison of time X is made by gates 31 and 32.
ゲート33と34は47μFの」ンデンサ01の電Bを
レファレンスのCR1どCR2による較正された電流に
J、る・bのにする。出力信号U。0工は、第4図にお
いでは、周波数変調(バースト)であり、その周波数は
測定された、容量性の検知器C0の”電気的な巾の情報
によるものである。Gates 33 and 34 force the 47 .mu.F capacitor 01's voltage B to a calibrated current by reference CR1 and CR2. Output signal U. 0 is a frequency modulation (burst) in FIG. 4, the frequency of which depends on the measured electrical width information of the capacitive detector C0.
出力はレファレンスCR1とCR2で行われたのと同様
な方法で接続されているで、パルスは、その巾(1畳す
−イクルの間)で検知器の電気−な値による情報か得ら
れる。The outputs are connected in the same way as was done with references CR1 and CR2, so that the pulse provides information on the electrical value of the detector over its width (between one cycle and one cycle).
第4図の配線図により、周波数バーストあるいは僅かの
変更を行ったものからパルスの数を計棹すべきこと(よ
、本配線システム中で本質的な部分であり、(れは特に
容量性の検知器を測定する回路として特許を冑でいるも
のである。フィンラン・ド特許第57.664号及び第
57.319号(米国特許第4.295.’C)90号
、第4,295.091月と同じ)を参照されたい。The wiring diagram in Figure 4 shows that the number of pulses should be calculated from a frequency burst or one with slight changes (this is an essential part of the wiring system, especially for capacitive This circuit is patented as a circuit for measuring a detector. (same as January).
変数は、特開により検定されている。補助的な □レフ
ァレンスの時間を構成Jるものは水晶発振器24より得
ており、さらには分配器であるマイクロ1ノー、キット
25 (402/1)のピン3から得ている。ゼロイン
グは直後で行われる(ピン3とピン6を1つにすること
)第2の補助的なレファレンスは必要どしない、何11
々ならば異なる分配数の分配器であるマイクロリーキッ
ト26 (4040)で得られるものである。この方法
によってレフ7ルンスCR1とCR2がすることができ
る。バーストはそのパルスの数より得られ、それはレフ
ァレンスCR1、CR2の値の1つを差引いたちのから
成る。The variables have been tested by JP-A. The auxiliary □reference time component is obtained from the crystal oscillator 24 and further from pin 3 of the distributor Micro 1 No. Kit 25 (402/1). Zeroing is done immediately after (combining pins 3 and 6) a second auxiliary reference is not required, nothing
If so, it can be obtained with the Microrekit 26 (4040), which is a distributor with different distribution numbers. By this method, seven reflexes CR1 and CR2 can be created. The burst is obtained from its number of pulses, which consists of subtracting one of the values of the references CR1, CR2.
Claims (10)
ので、電子的な測定方法を用い、それは、出力周波数が
回路の入力端子に接続された容量の係数によって定まる
発振器である測定用発振器を含むものであり、レファレ
ンスキャパシタ(C1CH2)を2個使用するものであ
り、その電気的な値(Xl、X2 )は測定レンジ(×
2)の内側に設定され接続され、測定づべき容量(CH
)は複数の容量と相互に交換され、測定用発振器は、ス
イッチングのm構(13,14,15)を用いるものに
おいて、2ケの外付の補助的なレファレンス(R1、R
2)を用い、それによって得られる補助的な信号(UR
l、UR2)と、前記レファレンス容1fi(CR1、
CR2)によって、測定回路によって得られる出力信号
(Ul)とを比較し、その信号(U 、U )は出力信
号(Ul)と外付の補2 動的なレファレンスにより形成される前記信号(UR4
,1)R2)の差であり、これにより回a1・6の制御
を行う。フィードバック信号((〕。1、LJ、、2)
が成る。回路16は前記フィードバック信号により制御
されることによって前記差動信号(Ul、U2)又はそ
の竺値のものをQ又は設定された規定値にし、その出力
信号′による決定(判定)は容量(C)を、測定回路1
6を正確に調整された状態で測定することを特徴とする
容量測定方法。(1) A method of measuring capacitance, especially regarding minute capacitances, using an electronic measurement method that uses a measurement oscillator whose output frequency is determined by the coefficient of the capacitance connected to the input terminal of the circuit. It uses two reference capacitors (C1CH2), and its electrical values (Xl, X2) are within the measurement range (×
2) is set and connected inside the capacitance (CH
) are interchanged with multiple capacitors, and the measuring oscillator is connected to two external auxiliary references (R1, R
2) and the resulting auxiliary signal (UR
l, UR2) and the reference volume 1fi (CR1,
CR2) compares the output signal (Ul) obtained by the measuring circuit, which signal (U , U
, 1) R2), and the control of times a1 and 6 is performed based on this difference. Feedback signal (().1, LJ,,2)
becomes. The circuit 16 is controlled by the feedback signal to make the differential signal (Ul, U2) or its net value Q or a set specified value, and the determination (judgment) based on the output signal' is based on the capacitance (C ), measurement circuit 1
A capacitance measuring method characterized by measuring 6 in an accurately adjusted state.
イクルの間に形成され、その差動信号(Ul、時に、容
11(C)を測定し、出力変数(Ul、U )を得るこ
とを特徴とする特許請求の範囲0T 第1項記載の測定方法。(2) # differential signal @ (LJl, LJ2) is formed during many measurement cycles, the differential signal (Ul, sometimes measured capacitance 11 (C)), output variable (Ul, U) The measuring method according to claim 1, characterized in that: 0T is obtained.
ものを、前記差動信号(Ul)の一方に基づいて比較器
19で形成されるコントロールシグナル(UCl)を用
いて成し、例えば測定回路16の増中度による・測定回
路1−6の係数(傾斜)を、他の一方による差動信号
(U2)とコンパレータ20によって得たコントロール
信号(U′。2)によって成し、前記6調圧、が幾多の
測定サイクルの間の過程において、容量レファレンス(
CR1、CR2)と外付レファレンス (R、、−R>
が0と等しくなるか又は規定の定数となることを特徴す
る特許請求の範囲第2項記載の測定方法。(3) What is called the specified value or offset of the measuring circuit is achieved using the control signal (UCl) generated by the comparator 19 based on one of the differential signals (Ul), for example, Depending on the degree of increase in circuit 16, the coefficient (slope) of measurement circuit 1-6 is determined by the differential signal from the other one.
(U2) and the control signal (U'.2) obtained by the comparator 20, the six pressure adjustments are made in the course of a number of measurement cycles by the capacitance reference (U'.2).
CR1, CR2) and external reference (R,, -R>
3. The measuring method according to claim 2, wherein: is equal to 0 or is a predetermined constant.
ファレンス用容量(CR1、CR2)が測定用、回路1
6に接続された電子的切替スイッチ13によって交代さ
れ、その切替スブッヂ13は、クロック14により制御
される切替スイッチ制御回路15によって制御されてい
るものにおいて、切替スイッチ13のための制御回路1
5による制御信号(rl、r2)が、レファレンス容a
(CR1、CR2)に接続され、一方(rl)は比較器
19を制御し、他の一方(r2)が別のコンバータ20
を制御することを特徴とする特許請求の範囲第1項から
第3項いずれかに記載の測定方法。(4) 1.Contents to be determined @ (CH) Jin, 2. q reference capacitors (CR1, CR2) are for measurement, circuit 1
The control circuit 1 for the changeover switch 13 is switched by an electronic changeover switch 13 connected to the changeover switch 13, which changeover switch 13 is controlled by a changeover switch control circuit 15 controlled by a clock 14.
The control signals (rl, r2) by 5 are the reference capacitor a
(CR1, CR2), one (rl) controls a comparator 19 and the other (r2) controls another converter 20
4. A measuring method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
用して、前記基本周波数を分配器25.26などによっ
て、ゲートの遅れなどの低いレベルまで低下させ、それ
等を測定結果に対する妨害効果を排除したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項から第4項いずれかに記載の
測定方法。(5) Using a device with a fundamental measurement frequency of approximately 100 Hz, reduce the fundamental frequency to a low level such as a gate delay using a distributor 25, 26, etc., and prevent it from interfering with the measurement results. The measuring method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the effect is excluded.
特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項いずれかに
記載の測定方法。(6) The measuring method according to any one of claims 1 to 5, wherein the output signal (Uool, ) is a DC voltage.
バーストであり、ぞの周波数は、測定され。 るべぎ検知器の容1 (CI4>の振巾の情報によるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項いずれ
かに記載の測定方法。 )(7) Depending on the method applied to the circuit, the output signal is a frequency burst and each frequency is measured. Container 1 of Rubegi detector (Measurement method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is based on information on the amplitude of CI4>.)
算の結果を使用して測定すべき容1(CH)を測定りる
ことを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の測定方法
。(8) The measuring method according to claim 7, characterized in that the number of pulses in a frequency burst is calculated, and the result of the calculation is used to measure the volume 1 (CH) to be measured. .
数を、前記周波数バーストのパルスの数から差引き、こ
れによっで得られた計算結果を測定リベき容量の決定に
用いることを特徴とする特FF請求の範囲第8項記載の
測定方法。(9) The number of pulses formed by the value of the - side reference is subtracted from the number of pulses of the frequency burst, and the calculation result obtained thereby is used to determine the measured reverberation capacitance. The measuring method according to claim 8 of the Patent FF Claim.
ゾンデに特許請求の範囲第1■oに記載の測定り法を使
用する容が測定方法。(10) A measuring method in which the measuring method according to claim 1(o) is used in a radiosonde for measuring atmospheric pressure, hot stone, and/or humidity.
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