RU1837243C - Устройство дл измерени емкостей конденсаторов - Google Patents

Abstract

Использование: в области измерени  емкостей конденсаторов при отбраковке конденсаторов при массовом производстве. .Сущность изобретени : устройство содержит клеммы дл  подключени  выводов измер емой емкости конденсатора Сх, общую шину, источник тока, размыкающий контакт, преобразователь напр жени  в напр жение, выходную шину. Устройство позвол ет уменьшить врем  измерени . 3 ил.

Description

Изобретение отмоетс  к измеритель- й и импульсной технике и предназначено   формировани  выходного напр жени , юпорционзльного емкости измер емого нденсатора.

Целью изобретени   вл етс  уменьше- ie времени измерени .

На фиг.1 показана функциональна  ема устройства дл  измерени  емкостей нденсаторов; на фиг.2 - переходные ха- ктеристики функциональных блоков, по- н ющих работу устройства дл  измерени  лкости конденсаторов; на фиг.З - пример полнени  преобразовател  напр жени  напр жение, обратно пропорциональное одному.

На фиг.1 показаны клеммы 1 и 2 дл  дключени  выводов измер емой емкости нденсатора Сх, перва  1 из которых соединена с общей шиной 3, а втора  2-е выходом источника 4 тока, реле времени 5,

размыкающий контакт 6, блок 7 выборки и хранени , преобразователь 8 напр жени  в напр жение, обратно пропорциональное входному, выход которого соединен с выходной шиной 9 устройства, вход - с выходом блока 7 выборки и хранени , первый вход которого соединен с клеммой 1 и с первым выводом размыкающего контакта 6, второй вход -.с клеммой 2 и с вторым выводом размыкающего контакта 6, вход управлени  -- с выходом реле времени 5, вход которого соединен с сигналом воздействи  10.

На фиг.З показаны преобразователь 11 напр жени  в ток. преобразователь 12 тока в сопротивление, выходна  шина 9. резистор 13 и источник посто нного напр жени  14.

Преобразователь тока в напр жение содержит операционный усилитель 15, выход которого соединен с затворами полевых

00

с

СХ)

со ч ю

Јь СО

транзисторов 16 и 17, и шину 19 установки коэффициента преобразовани .

Назначение реле времени & заключаетс  о том. что его запуск осуществл етс  с одновременным размыканием размыкающего контакта 6 от воздействи  по сигналу 10, который может быть как механический, так и электронный, и оно спуст  некоторое заданное значение формирует на своем выходе импульс управлени . Сигнал запуска 10 может быть кратковременным или же длительным, т.е. больше времени формировани  на выходе реле 5 времени импульса. Назначение блока 7 выборки и хранени  заключаетс  в том, что после поступлени  на его вход управлени  импульса на его выходе устанавливаетс , а затем хранитс , величина напр жени , равна  величине напр жени  на его входе в момент поступлени  на его вход управлени  импульса.

Назначением преобразовател  8 напр жени  в напр хсение, обратное величине входного, вл етс  формирование на выходе величины напр жени , обратно пропорционального входному напр жению.

Работа устройства дл  замера емкости конденсатора заключаетс  в следующем.

В отсутствие сигнала управлени  10 ток от источника 4 тока через замкнутый контакт 6 отекает в общую шину 3, величина напр жени  с выхода блока 7 выборки и хранении соответствует предыдущему такту измерени .

В момент времени ti поступил сигнал воздействи  10, вследствие чего разомкнулс  контакт б и запустилось реле 5 времени.

Размыкающий контакт 6 может быть как механическим, например в виде размыкающей кнопки, так и электронным, например выполненным на транзисторах, так и сигнал управлени  .10 может быть механическим или электрическим.

После размыкани  контакта 6 ток от источника 4 тока начинает протекать через клемму 2, .измер емый конденсатор Сх, клемму 1 на общую шину 3.

По мере протекани  тока через конденсатор Сх он зар жаетс  и напр жение на иом увеличиваетс . В идеальном случае, когда источник. гока/1 с большим внутренним сопротивлением, напр жение -на конденсаторе Сх нарастает по линейному закону Uc, как показано,на фиг,2.

Чем более емкость конденсатора Сх. тем более медленнее происходит нарастание напр жени  между обкладками измер емого конденсатора, т.е. напр жение на измер емом конденсаторе нарастает обратно пропорционально емкости измер емого конденсатора Сх.

Через интервал времени, заранее заданный , с выхода реле 5 времени сформировалс  выходной импульс, от которого по входу управлени  на выходе устройства 7

выборки и хранени  сформировалось напр жение , величина которого равна величине напр жени  Uc на его входе в момент времени ta. Далее эта величина напр жени  на выходе устройства 7 выборки и хранени 

остаетс  посто нной, и это напр жение Uy подаетс  но вход преобразовател  8 напр жени  в напр жение, обратно пропорциональное входному, в св зи с чем выходное напр женно Use выхода блока 8 и на выход5 ной шине 9 11Вых9 оказываетс  пропорциональным величине емкости измер емого конденсатора Сх. Подстроив врем  работы реле 5 времени или же скорректирован величину тока от источника 4 тока, который, в

0 частности, может из себ  представл ть источник посто нного напр жени  с последовательно включенным резистором, можно установить равенство величины выходного напр жени  величине емкости измер емого

5 конденсатора, например 1 В выходного напр жени  соответствует емкости измер емого , конденсатора 1 мкФ, тогда при емкости измер емого конденсатора, например , о 10 мкФ, выходное напр жение будет

0 равно 10 В и т.д.

На фиг.З показан пример выполнени  преобразовател  8 напр жени  е напр жение , обратно пропорциональное входному. Входное напр жение поступает на пре5 образователь 11 напр жени  в ток, на выходе которого формируетс  ток, величина которого пр мо пропорциональна входному напр жению U, преобразователь 12 тока в сопротивление предназначен дл  формиро0 вани  выходного сопротивлени , величина которого в обратной зависимости от величины входного тока.

Ток резистора 13 от источника посто нного напр жени  14, протека  через выход5 ное сопротивление преобразовател  12, формирует на его выходе напр жение, пропорциональное величине сопротивлени  на выходе преобразовател  12, а так как величина выходного сопротивлени  с

0 преобразовател  12 находитс  в обратной зависимости к входному напр жению на входе преобразовате/Г  11, то выходное напр жение на шине 9 формируетс  также в обратной зависимости от величины

5 напр жени  на входе преобразовател  11.

На фиг.З приведен пример выполнени  преобразовател  12 тока о сопротивление, выполненного на операционном усилителе 15 и двух полевых транзисторах 16 и 17.

I Полевые транзисторы 16 и 17 подбира- (отс  с равными или почти равными характеристиками .

: Работа преобразовател  12 заключает- :  в том, что входной ток подаетс  на элек- грод транзистора 16 и одновременно на тервый вход операционного усилител  15, эыход которого соединен с затвором поле- эого транзистора и  вл етс  управл ющим цл  указанного транзистора, образу  глубо- ую отрицательную обратную св зь, кото- эа  стремитс  формировать напр жение на тервом входе операционного усилител , эавное напр жению Uy на его втором входе . При изменении входного тока, например зго увеличении, дл  того, чтобы поддержать напр жение на его первом входе неизменным , с выхода операционного усилител  измен етс  напр жение таким образом, что :опротивление между стоком и истоком транзистора 16 уменьшилось настолько, то падение напр жени  на его электродах оказалось равным напр жению. А так сак транзисторы 16 и 17 использованы с эдинаковыми характеристиками и на их за- гворах имеютс  одинаковые напр жени , го и сопротивлени  между их электродами сток-исток также одинаковые. Если ток входной уменьшилс ,то сопротивление по аналогии с рассмотренным между стоком и истоком транзистора 16 и, как следствие, иежду истоком и стоком транзистора 17уве- шчиваетс . Таким образом формируетс 

выходное сопротивление, величина которого находитс  в обратной зависимости от величины входного тока.

Claims (2)

1.Устройство дл  измерени  емкостей .конденсаторов, содержащее клеммы дл  подключени  измер емой емкости, одна из которых соединена с выходом источника тока, а друга  - с о&щей шиной, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  времени измерени , в него дополнительно введены реле времени, размыкающий контакт , блок выборки и хранени , преобразователь напр жени  в напр жение, обратно пропорциональное входному, выход которого соединен с выходной шиной, а вход - с выходом блока выборки и хранени , первый вход которого соединен с первой клеммой дл  подключени  измер емой емкости и с первым выводом размыкающего контакта, второй вход с второй клеммой дл  подключени  измер емой емкости и с вторым выводом размыкающего контакта, выход реле времени соединен с управл ющим входом блока выборки и хранени .

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что преобразователь напр жени  в напр жение.обратно пропорциональное входному, выполнен в виде последовательно соединенных преобразовател  напр жени  в ток, преобразовател  тока в; сопротивление, резистора и источника посто нного напр жени .

Ъ

м

фиг.1

ff

1 it itth U

У/i

y

--H---H

// t /j Л /

Фа г I

WJf

PM.J