RU2008152051A - Способ и устройство для измерения емкости емкостного компонента - Google Patents

Способ и устройство для измерения емкости емкостного компонента Download PDF

Info

Publication number
RU2008152051A
RU2008152051A RU2008152051/28A RU2008152051A RU2008152051A RU 2008152051 A RU2008152051 A RU 2008152051A RU 2008152051/28 A RU2008152051/28 A RU 2008152051/28A RU 2008152051 A RU2008152051 A RU 2008152051A RU 2008152051 A RU2008152051 A RU 2008152051A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
capacitance
pulses
generating means
pulse
pulse generating
Prior art date
Application number
RU2008152051/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2439593C2 (ru
Inventor
Андрей УХОВ (RU)
Андрей Ухов
Original Assignee
Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В. (BE)
Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В.
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 Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В. (BE), Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В. filed Critical Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В. (BE)
Publication of RU2008152051A publication Critical patent/RU2008152051A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2439593C2 publication Critical patent/RU2439593C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

1. Измерительное устройство (20) для измерения емкости емкостного компонента (21), характеризующееся тем, что содержит ! средства (23, 24) генерирования импульсов, соединенные с емкостным компонентом (21), емкость которого измеряется, выполненные с возможностью генерирования первой последовательности импульсов (М), частота (f1) которых зависит от неизвестной измеряемой емкости, и соединенные с опорным емкостным компонентом (25), который имеет известную опорную емкость (CREF), и с возможностью генерирования второй последовательности импульсов (L), частота (f2) которых зависит от указанной опорной емкости (CREF); и ! средства (22, 26) обработки данных, соединенные с указанными средствами (23, 24) генерирования импульсов и предназначенные для определения временной разности (ΔT) между временными интервалами (Т1 Т2), требующимися для того, чтобы первая и вторая последовательности импульсов (М, L) достигли заданного числа импульсов (Th1, Th2), и для вычисления разности (ΔС) между неизвестной емкостью и опорной емкостью (CREF) в виде зависимости от указанной временной разности (ΔT). ! 2. Измерительное устройство по п.1, характеризующееся тем, что указанные средства (23, 24) генерации импульсов содержат ! первое средство (23) генерации импульсов, соединенное с емкостным компонентом (21), емкость которого измеряется, выполненное с возможностью генерации первого сигнала (I1) прерывания, когда число импульсов в указанной первой последовательности импульсов (М) удовлетворяет заданному соотношению с первым порогом (Th1); ! второе средство (24) генерации импульсов, соединенное с указанным опорным емкостным компонентом (25), который имеет известную опорную емкость (CREF), в�

Claims (20)

1. Измерительное устройство (20) для измерения емкости емкостного компонента (21), характеризующееся тем, что содержит
средства (23, 24) генерирования импульсов, соединенные с емкостным компонентом (21), емкость которого измеряется, выполненные с возможностью генерирования первой последовательности импульсов (М), частота (f1) которых зависит от неизвестной измеряемой емкости, и соединенные с опорным емкостным компонентом (25), который имеет известную опорную емкость (CREF), и с возможностью генерирования второй последовательности импульсов (L), частота (f2) которых зависит от указанной опорной емкости (CREF); и
средства (22, 26) обработки данных, соединенные с указанными средствами (23, 24) генерирования импульсов и предназначенные для определения временной разности (ΔT) между временными интервалами (Т1 Т2), требующимися для того, чтобы первая и вторая последовательности импульсов (М, L) достигли заданного числа импульсов (Th1, Th2), и для вычисления разности (ΔС) между неизвестной емкостью и опорной емкостью (CREF) в виде зависимости от указанной временной разности (ΔT).
2. Измерительное устройство по п.1, характеризующееся тем, что указанные средства (23, 24) генерации импульсов содержат
первое средство (23) генерации импульсов, соединенное с емкостным компонентом (21), емкость которого измеряется, выполненное с возможностью генерации первого сигнала (I1) прерывания, когда число импульсов в указанной первой последовательности импульсов (М) удовлетворяет заданному соотношению с первым порогом (Th1);
второе средство (24) генерации импульсов, соединенное с указанным опорным емкостным компонентом (25), который имеет известную опорную емкость (CREF), выполненную с возможностью генерации второго сигнала (I2) прерывания, когда число импульсов в указанной второй последовательности импульсов (L) удовлетворяет заданному соотношению со вторым порогом (Тh2);
указанные средства (22, 26) обработки данных, принимающие указанные первый (I1) и второй (I2) сигналы прерывания и выполненные с возможностью определения временной разности (ΔT), соответствующей временному интервалу (ΔT) между моментами генерации первого (I1) и второго (I2) сигналов прерывания.
3. Измерительное устройство по п.2, характеризующееся тем, что указанное первое средство (23) генерации импульсов содержит мультивибраторный каскад (23а), соединенный с указанным емкостным компонентом (21), емкость которого измеряется, и выполненный с возможностью генерации указанной первой последовательности импульсов (М), и считающий каскад (23b), принимающий импульсы (М) первой последовательности и генерирующий указанный первый сигнал (I1) прерывания; при этом указанное второе средство (24) генерации импульсов содержит мультивибраторный каскад (24а), соединенный с указанным опорным емкостным компонентом (25), выполненным с возможностью генерации указанной второй последовательности импульсов (L), и считающий каскад (24b), принимающий указанные импульсы (L) второй последовательности и генерирующий указанный второй сигнал (I2) прерывания.
4. Измерительное устройство по п.3, характеризующееся тем, что указанный мультивибраторный каскад (24а) указанного второго средства (24) генерации импульсов содержит электронную схему, аналогичную электронной схеме мультивибраторного каскада (23а) указанного первого средства (23) генерации импульсов.
5. Измерительное устройство по п.3 или 4, характеризующееся тем, что указанный считающий каскад (24b) указанного второго средства (24) генерации импульсов содержит электронную схему, аналогичную электронной схеме считающего каскада (23b) указанного первого средства (23) генерации импульсов.
6. Измерительное устройство по п.3, характеризующееся тем, что указанный емкостной компонент (21), емкость которого измеряется, содержит первую пластину и вторую пластину, представляющие собой соответственно измерительный электрод (21а) и опорный электрод (21b) указанного измерительного устройства (20); при этом указанный мультивибраторный каскад (23а) первого средства (23) генерации импульсов содержит первый и второй выводы, соединенные соответственно с указанным измерительным электродом (21а) и указанным опорным электродом (2lb).
7. Измерительное устройство по п.3, характеризующееся тем, что указанный мультивибраторный каскад (24а) второго средства (24) генерации импульсов содержит два входа, которые соединены с двумя выводами указанного опорного емкостного компонента (25); при этом указанное измерительное устройство (20) содержит, по меньшей мере, один компенсирующий электрод (45), соединенный с одним из входов указанного мультивибраторного каскада (24а) второго средства (24) генерации импульсов.
8. Измерительное устройство по п.7, характеризующееся тем, что указанный компенсирующий электрод (45) расположен рядом с указанным измерительным электродом (21а), так что один и тот же шум подается на второе средство (24) генерации импульсов и указанное первое средство (23) генерации импульсов.
9. Измерительное устройство по п.2, характеризующееся тем, что указанные средства (22, 26) обработки данных содержат логическую схему (26), принимающую указанные первый (I1) и второй (I2) сигналы прерывания для генерации логического сигнала (ST), который имеет первое логическое значение, когда первый (I1) и второй (I2) сигналы прерывания находятся на одном и том же логическом уровне, и, наоборот, имеет второй логический уровень, когда первый (I1) и второй (I2) сигналы прерывания находятся на разных логических уровнях.
10. Измерительное устройство по п.9, характеризующееся тем, что указанные средства (22, 26) обработки данных содержат блок (22) обработки данных, который принимает и обрабатывает указанный логический сигнал (ST) для определения указанной временной разности (ΔT) и соответствующей разности (ΔС) емкостей; при этом указанный блок (22) обработки данных также определяет неизвестную емкость емкостного компонента (21), емкость которого измеряется, в виде зависимости от указанной разности (ΔС) емкостей и указанной опорной емкости (CREF).
11. Измерительное устройство (50) для измерения количества жидкости в резервуаре (51), характеризующееся тем, что содержит измерительное устройство (20) по любому из пп.1-10, при этом указанный емкостной компонент (21), емкость которого измеряют, содержит первую пластину и вторую пластины, представляющие собой соответственно измерительный электрод (21а) и опорный электрод (2lb) указанного измерительного устройства (20), причем указанные пластины присоединены к резервуару (51) для формирования вместе с жидкостью в резервуаре (51) конденсатора, емкость которого измеряется в зависимости от количества жидкости в указанном резервуаре (51); при этом указанное средство (26) обработки данных указанного измерительного устройства (20) определяет количество жидкости в резервуаре (51) в виде зависимости от измеренной емкости емкостного компонента (21).
12. Измерительное устройство (50) по п.11, в котором указанный измерительный электрод (21а) и указанный опорный электрод (2lb) присоединены к указанному резервуару (51) или объединены с ним.
13. Способ измерения емкости емкостного компонента (21), характеризующийся тем, что включает в себя этапы, на которых
а) соединяют указанный емкостной компонент (21), емкость которого измеряют, со средствами (23, 24) генерации импульсов для генерации первой последовательности импульсов (М), частота (f1) которых зависит от неизвестной измеряемой емкости;
б) соединяют опорный емкостной компонент (25), который имеет известную опорную емкость (CREF), с указанными средствами (23, 24) генерации импульсов для генерации второй последовательности импульсов (L), частота (f2) которых зависит от указанной опорной емкости (CREF);
в) соединяют указанные средства (23, 24) генерации импульсов со средствами (22, 26) обработки данных для определения временной разности (ΔT) между временными интервалами (T1, Т2), требующимися для того, чтобы первая и вторая последовательности импульсов (М, L) достигли заданного числа импульсов (Th1, Th2); и
г) вычисляют с помощью указанных средств (22, 26) обработки данных разность (ΔС) емкостей между неизвестной емкостью емкостного компонента (21) и опорной емкостью (CREF) в виде зависимости от указанной временной разности (ΔT).
14. Способ по п.13, характеризующийся тем, что
указанный этап а) включает в себя этап, на котором соединяют указанный емкостной компонент (21) с первым средством (23) генерации импульсов для генерации первого сигнала (I1) прерывания, когда число импульсов в указанной первой последовательности импульсов (М) удовлетворяет заданному соотношению с первым порогом (Th1);
указанный этап б) включает в себя этап, на котором соединяют указанный опорный емкостной компонент (25) со вторым средством (24) генерации импульсов для генерации второго сигнала (I2) прерывания, когда число импульсов в указанной второй последовательности импульсов (L) удовлетворяет заданному соотношению со вторым порогом (Тh2);
указанный этап в) включает в себя этап, на котором вычисляют временную разность (ΔT) между моментами генерации первого (I1) и второго (I2) сигналов прерывания.
15. Способ по п.14, характеризующийся тем, что указанное первое средство (23) генерации импульсов содержит мультивибраторный каскад (23а), соединенный с указанным емкостным компонентом (21), емкость которого измеряют, для генерации указанной первой последовательности импульсов (М), и считающий каскад (23b), принимающий импульсы (М) первой последовательности и генерирующий указанный первый сигнал (I1) прерывания; при этом указанное второе средство (24) генерации импульсов содержит мультивибраторный каскад (24а), соединенный с указанным опорным емкостным компонентом (25) для генерации указанной второй последовательности импульсов (L), и считающий каскад (24b), принимающий указанные импульсы (L) второй последовательности и генерирующий указанный второй сигнал (I2) прерывания.
16. Способ по п.15, характеризующийся тем, что включает в себя этап, на котором обеспечивают мультивибраторный каскад (24а) указанного второго средства (24) генерации импульсов, содержащий электронную схему, аналогичную электронной схеме мультивибраторного каскада (23а) указанного первого средства (23) генерации импульсов.
17. Способ по п.15 или 16, характеризующийся тем, что обеспечивают считающий каскад (24b) указанного второго средства (24) генерации импульсов, содержащий электронную схему, аналогичную электронной схеме считающего каскада (23b) указанного первого средства (23) генерации импульсов.
18. Способ по п.15, характеризующийся тем, что указанный емкостной компонент (21), емкость которого измеряют, содержит первую пластину и вторую пластину, представляющие собой соответственно измерительный электрод (21а) и опорный электрод (2lb) указанного измерительного устройства (20); при этом указанный этап а) включает в себя этап, на котором соединяют первый и второй входы указанного мультивибраторного каскада (23а) первого средства (23) генерации импульсов соответственно с указанным измерительным электродом (21а) и указанным опорным электродом (21b).
19. Способ по п.18, характеризующийся тем, что указанный мультивибраторный каскад (24а) второго средства (24) генерации импульсов содержит два входа, которые соединены с двумя выводами указанного опорного емкостного компонента (25); при этом указанный этап б) включает в себя этап, на котором соединяют, по меньшей мере, один компенсирующий электрод (45) с одним из входов указанного мультивибраторного каскада (24а) второго средства (24) генерации импульсов.
20. Способ по п.19, характеризующийся тем, что включает в себя этап, на котором размещают указанный компенсирующий электрод (45) рядом с указанным измерительным электродом (21а), так чтобы один и тот же шум подавался на первое средство (23) генерации импульсов и второе средство (24) генерации импульсов.
RU2008152051/28A 2006-06-01 2007-05-25 Способ и устройство для измерения емкости емкостного компонента RU2439593C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06114827.6A EP1862806B1 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Method and device for measuring the capacitance of a capacitive component
EP06114827.6 2006-06-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008152051A true RU2008152051A (ru) 2010-07-20
RU2439593C2 RU2439593C2 (ru) 2012-01-10

Family

ID=36616948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008152051/28A RU2439593C2 (ru) 2006-06-01 2007-05-25 Способ и устройство для измерения емкости емкостного компонента

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8030950B2 (ru)
EP (1) EP1862806B1 (ru)
KR (1) KR101398151B1 (ru)
CN (1) CN101490567B (ru)
AU (1) AU2007267356B2 (ru)
PL (1) PL1862806T3 (ru)
RU (1) RU2439593C2 (ru)
WO (1) WO2007137786A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008003802A1 (de) * 2008-01-10 2009-07-16 Robert Bosch Gmbh Kapazitiver Füllstandsensor und Verfahren zum Schätzen eines Füllstandes
TWI381173B (zh) * 2008-10-29 2013-01-01 Raydium Semiconductor Corp 電容量測電路及其電容量測方法
DE102009017011A1 (de) * 2009-04-14 2010-10-28 Balluff Gmbh Schaltungsanordnung zur Bestimmung einer Messkapazität
AU2010203289B2 (en) * 2009-08-21 2015-04-09 Aktiebolaget Electrolux An Egg Sensor
US9086439B2 (en) * 2011-02-25 2015-07-21 Maxim Integrated Products, Inc. Circuits, devices and methods having pipelined capacitance sensing
US8860432B2 (en) 2011-02-25 2014-10-14 Maxim Integrated Products, Inc. Background noise measurement and frequency selection in touch panel sensor systems
CN106249954A (zh) 2011-02-25 2016-12-21 高通股份有限公司 电容式触摸感测构架
US8869612B2 (en) 2011-03-08 2014-10-28 Baxter International Inc. Non-invasive radio frequency liquid level and volume detection system using phase shift
SE537311C2 (sv) * 2011-11-16 2015-04-07 Observe Medical Aps Anording och metod för detektering av en mätkammares ytdegenerering under mätning av urinproduktion
CN104364621A (zh) * 2012-06-14 2015-02-18 皇家飞利浦有限公司 电容式液位传感器
CN104296786B (zh) * 2014-09-30 2017-01-11 四川泛华航空仪表电器有限公司 数字电桥电容测量模块
CN105527501B (zh) * 2015-12-08 2019-04-05 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种微小电容测量方法
US10317443B2 (en) 2017-05-24 2019-06-11 Elmos Semiconductor Ag Integrated capacitance measurement
WO2018215615A1 (de) * 2017-05-24 2018-11-29 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur vermessung einer messkapazität
CN108435601A (zh) * 2018-05-31 2018-08-24 上海工程技术大学 一种依据电容值误差对电容器进行分级分类的方法和装置
RU2740102C1 (ru) * 2020-07-06 2021-01-11 Александр Александрович Рабочий Способ определения ёмкости ёмкостного сенсора и устройство для его осуществления

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH610658A5 (en) 1977-03-11 1979-04-30 Helios Ag Method and device for monitoring or measuring a level
GB1601338A (en) * 1977-03-14 1981-10-28 Huddart R Measuring apparatus using parameter dependant capacitance
DE2824144C2 (de) * 1978-06-02 1983-12-08 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Einrichtung zur kapazitiven Niveauhöhenmessung von Flüssigkeiten oder Feststoffen
US4444051A (en) * 1981-03-18 1984-04-24 Nissan Motor Company, Limited Electronic liquid level gauge
US4589077A (en) * 1983-07-27 1986-05-13 Southwest Pump Company Liquid level and volume measuring method and apparatus
US4642555A (en) * 1985-01-31 1987-02-10 Sperry Corporation Differential capacitance detector
US4763063A (en) * 1985-07-26 1988-08-09 Allied-Signal Inc. Compact digital pressure sensor circuitry
US5461321A (en) * 1993-09-17 1995-10-24 Penberthy, Inc. Apparatus and method for measuring capacitance from the duration of a charge-discharge charge cycle
JP3378722B2 (ja) * 1996-03-11 2003-02-17 セイコープレシジョン株式会社 静電容量型センサ
JPH10246647A (ja) * 1997-03-04 1998-09-14 Fuji Electric Co Ltd 静電容量型センサ
CN1202624A (zh) * 1997-06-13 1998-12-23 巫锦洞 利用延迟累加方式侦测微小静电容变动量的方法及其电路
DE29916989U1 (de) * 1999-09-21 2000-04-13 Chejfez, Michail, 10625 Berlin Schaltung zur Messung des Feuchtigkeitsgehaltes von flüssigen Erdölprodukten durch Untersuchung der Kapazität
AU5906901A (en) * 2000-04-14 2001-10-30 Robertshaw Controls Co Capacitance level measurement circuit and system
DE10023850B4 (de) 2000-05-16 2005-02-10 Alfred Haupt Kapazitives Meßsystem mit automatischer Kompensation der Kabellänge und des kabelbedingten Temperaturfehlers bei einer kontinuierlichen kapazitiven Füllstandsmessung

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090027648A (ko) 2009-03-17
PL1862806T3 (pl) 2018-01-31
KR101398151B1 (ko) 2014-05-27
RU2439593C2 (ru) 2012-01-10
AU2007267356B2 (en) 2011-07-28
EP1862806A1 (en) 2007-12-05
US20090235738A1 (en) 2009-09-24
CN101490567A (zh) 2009-07-22
US8030950B2 (en) 2011-10-04
EP1862806B1 (en) 2017-08-09
CN101490567B (zh) 2011-09-07
AU2007267356A1 (en) 2007-12-06
WO2007137786A1 (en) 2007-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2008152051A (ru) Способ и устройство для измерения емкости емкостного компонента
US9244104B2 (en) Detecting a dielectric article
CN106501618B (zh) 电容容值测量电路
CN105379120B (zh) 使用δ/σ转换的电容式接近检测
CN102472783B (zh) 静电电容检测装置
CN103064566A (zh) 低功率电容式触摸检测器
TW201514785A (zh) 觸控偵測裝置及觸控偵測方法
CN104199276A (zh) 基于fpga的信号时差测量方法及时间数字转换器
CN101331402B (zh) 电流测量电路及方法
US9104279B2 (en) Scan method for increasing frame rate of touch panel and touch panel device using the same
CN103675463A (zh) 一种自适应量程精度的液体介电常数测量系统
CN112986691B (zh) 感测电路及使用具有反相器的感测电路计算电容值的方法
CN103675383B (zh) 一种量测波形的电路
RU2304285C2 (ru) Способ и система электронного обнаружения проводящей или диэлектрической среды с диэлектрической постоянной выше, чем диэлектрическая постоянная воздуха
US20130093506A1 (en) Solid state disk power supply system
CN105137224A (zh) 获取输入电磁干扰在片上电源上的二维分布的方法和片上电源
CN201569743U (zh) 俄盲监测器
CN108037358B (zh) 单片机频率测试系统及方法
RU2414736C1 (ru) Способ цифрового измерения длительности временных интервалов
CN209330091U (zh) 一种防止信号被探测装置
RU2670724C9 (ru) Микроконтроллерное устройство для измерения емкости
JPS62180715U (ru)
RU2309415C1 (ru) Устройство для измерения емкости конденсаторного датчика
SU797616A3 (ru) Преобразователь частоты в напр жение
CN103677456B (zh) 一种自耦电容检测方法和电路

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160526