RU2365925C1 - Way of determination of grounded capacity cx and resistance rx of passive two-terminal element connected in parallel - Google Patents
Way of determination of grounded capacity cx and resistance rx of passive two-terminal element connected in parallel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365925C1 RU2365925C1 RU2008102201/28A RU2008102201A RU2365925C1 RU 2365925 C1 RU2365925 C1 RU 2365925C1 RU 2008102201/28 A RU2008102201/28 A RU 2008102201/28A RU 2008102201 A RU2008102201 A RU 2008102201A RU 2365925 C1 RU2365925 C1 RU 2365925C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistance
- passive
- circuit
- discharge
- parallel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров объектов, представляемых пассивными 2-элементными заземленными RC-двухполюсниками, имеющими параллельно включенные емкость Cx и сопротивление Rx.The invention relates to electrical engineering and can be used to measure the parameters of objects represented by passive 2-element grounded RC two-poles having a capacitance C x and resistance R x connected in parallel.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в формировании прямоугольных импульсов различных частот, получаемых в процессе заряда-разряда цепи при включении и выключении входного сигнала прямоугольной формы от управляемого источника питания и изменения топологии измерительной цепи. Изобретение RU 2312366 C1 от 11.04.2006. Авторы Жуган Л.И. и др. Бюллетень №34.Closest to the proposed one is the method, which consists in the formation of rectangular pulses of various frequencies obtained in the process of charge-discharge of the circuit when turning on and off the input signal of a rectangular shape from a controlled power source and changing the topology of the measuring circuit. The invention RU 2312366 C1 from 04/11/2006. Authors Zhugan L.I. et al. Bulletin No. 34.
Устройство измерения формирует на выходе последовательность прямоугольных импульсов, частота которых определяется временем заряда и разряда. Три частоты, полученные в результате изменения топологии измерительной цепи, используются для определения параметров Cx и Rx.The measuring device generates at the output a sequence of rectangular pulses whose frequency is determined by the time of charge and discharge. Three frequencies obtained by changing the topology of the measuring circuit are used to determine the parameters C x and R x .
Недостаток данного способа - высокие требования к стабильности параметров источника питания.The disadvantage of this method is the high requirements for the stability of the parameters of the power source.
Цель изобретения - снижение требований к стабильности параметров источника питания, повышение точности измерений.The purpose of the invention is to reduce the requirements for stability of the parameters of the power source, improving the accuracy of measurements.
Предлагаемый способ измерения заземленных параллельно включенных емкости Cx и сопротивления Rx пассивного двухэлементного двухполюсника (объекта измерения) заключается в формировании на его выходе прямоугольных импульсов, длительность которых определяется временем разряда цепи, при различных топологиях с последующим вычислением значений емкости Cx и сопротивления Rx по формулам, приведенным в описании изобретения.The proposed method for measuring grounded in parallel capacitance C x and resistance R x of a passive two-element bipolar (measurement object) consists in generating rectangular pulses at its output, the duration of which is determined by the discharge time of the circuit, for various topologies, followed by calculation of the values of capacitance C x and resistance R x according to the formulas given in the description of the invention.
В отличие от прототипа для определения неизвестных параметров объекта используется только время разряда конденсатора Cx через сопротивление Rx, при этом источник питания отключен, т.е. его параметры не влияют на определение времени разряда. Коммутация цепи производится только один раз при измерении времени разряда, что позволяет сократить число коммутаций цепи. При этом измеряются две длительности импульсов вместо трех измерений частоты.In contrast to the prototype, only the discharge time of the capacitor C x through the resistance R x is used to determine the unknown parameters of the object, while the power supply is disconnected, i.e. its parameters do not affect the determination of the discharge time. Circuit switching is performed only once when measuring the discharge time, which reduces the number of circuit switching. In this case, two pulse durations are measured instead of three frequency measurements.
Способ измерения может быть продемонстрирован на устройстве, показанном на фиг.1. Устройство содержит источник питания 1, блок коммутации 2, объект измерения 3, эталонный конденсатор 4 с емкостью С0 известной величины, двухпороговый компаратор 5, вычислительное устройство 6 и переключающие элементы 7, 8.The measurement method can be demonstrated on the device shown in figure 1. The device comprises a power source 1, a switching unit 2, a
На вход объекта при замыкании ключа 7 подается сигнал от источника питания, происходит заряд CxRx-цепи объекта в соответствии с фиг.2 (режим 1). При достижении напряжения на конденсаторе величины верхнего уровня Uв двухпорогового компаратора блок коммутации ключом 7 отключает источник питания, и начинается процесс разряда цепи объекта. При достижении напряжения на объекте величины нижнего уровня Uн блок коммутации вновь подключает источник питания для заряда цепи и так далее, обеспечивая процесс «заряд-разряд» цепи в пределах опорных верхнего и нижнего уровней напряжений компаратора.At the input of the object when the key 7 is closed, a signal is supplied from the power source, the C x R x circuit of the object is charged in accordance with figure 2 (mode 1). When the voltage on the capacitor reaches the upper level U in the two-threshold comparator, the switching unit with the key 7 turns off the power source, and the process of discharging the circuit of the object begins. When the voltage at the object reaches the value of the lower level U n, the switching unit again connects the power source to charge the circuit, and so on, providing a process of "charge-discharge" circuit within the reference upper and lower voltage levels of the comparator.
На выходе компаратора происходит формирование последовательности прямоугольных импульсов Uвыx, длительность которых соответствует времени разряда CxRx-цепи Tp1 и определяется по формуле:At the output of the comparator, a sequence of rectangular pulses U vx is formed , the duration of which corresponds to the discharge time of the C x R x chain T p1 and is determined by the formula:
где τ1=RxCx - постоянная времени цепи;where τ 1 = R x C x is the time constant of the circuit;
Uв и Uн - верхнее и нижнее напряжения двухпорогового компаратора.U in and U n - the upper and lower voltage of the two-threshold comparator.
Далее с помощью ключа 8 параллельно Cx подключается эталонный конденсатор C0 (фиг.2, режим 2), и вновь выполняются операции «заряд-разряд» полученной цепи. Аналогично предыдущей процедуре определяется время разряда Tp2 Then, using the key 8, a reference capacitor C 0 is connected in parallel with C x (Fig. 2, mode 2), and the “charge-discharge” operations of the obtained circuit are again performed. Similarly to the previous procedure, the discharge time T p2
где τ2=Rx(Cx+C0)where τ 2 = R x (C x + C 0 )
Разделив выражение (2) на (1), получим:Dividing the expression (2) by (1), we obtain:
, ,
откуда определим неизвестную емкость объекта Cx:where we determine the unknown object capacity C x :
Величина Rx определится по формуле:The value of R x is determined by the formula:
где .Where .
Техническая реализация предлагаемого способа может быть продемонстрирована на упрощенной схеме, приведенной на фиг.3.The technical implementation of the proposed method can be demonstrated in a simplified diagram shown in figure 3.
Микросхема DA 1 реализует функции двухпорогового компаратора.Chip DA 1 implements the functions of a two-threshold comparator.
В схеме возможны 2 режима.There are 2 modes in the circuit.
Режим 1: вход а=0, производится процесс «заряд-разряд» цепи двухполюсника Cx,Mode 1: input a = 0, the process is “charge-discharge" circuit of a two-terminal circuit C x ,
Rx и измерение времени разряда Tp1 R x and measurement of discharge time T p1
Режим 2: вход а=1, производится процесс «заряд-разряд» цепи Cx+C0 и измерение времени разряда Tp2.Mode 2: input a = 1, the “charge-discharge” process of the circuit C x + C 0 and the measurement of the discharge time T p2 are performed .
Claims (1)
Cx=C0/(Tp2/Tp1-1),
Rx=Tp1/(CxA),
где A=ln(Uв/Uн). A method for determining grounded in parallel capacitance C x and resistance R x of a passive two-element bipolar device, comprising measuring the pulse duration corresponding to the discharge time of the capacitor, and calculating the capacitance C x and resistance R x , characterized in that rectangular pulses of different durations are formed at the output of the device, obtained during the discharge of the measuring circuit, consisting of a power source, a switching unit, a two-threshold comparator with two reference voltages of lower U n and the upper U in the levels of the reference capacitor and the computing device, when the power supply is turned off, by changing the topology of the measuring circuit: first connect your own two-terminal circuit and measure the discharge duration T p1 , then connect the reference capacitor to the circuit and determine the discharge duration T p2 , and values of capacitance C x and resistance R x are calculated by the formulas
C x = C 0 / (Tp 2 / Tp 1 -1),
R x = Tp 1 / (C x A),
where A = ln (U in / U n ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008102201/28A RU2365925C1 (en) | 2008-01-21 | 2008-01-21 | Way of determination of grounded capacity cx and resistance rx of passive two-terminal element connected in parallel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008102201/28A RU2365925C1 (en) | 2008-01-21 | 2008-01-21 | Way of determination of grounded capacity cx and resistance rx of passive two-terminal element connected in parallel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2365925C1 true RU2365925C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41149971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008102201/28A RU2365925C1 (en) | 2008-01-21 | 2008-01-21 | Way of determination of grounded capacity cx and resistance rx of passive two-terminal element connected in parallel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2365925C1 (en) |
-
2008
- 2008-01-21 RU RU2008102201/28A patent/RU2365925C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106501618B (en) | Capacitor's capacity measuring circuit | |
CN106645981B (en) | Capacitor's capacity measuring circuit | |
TWI651930B (en) | Capacitive proximity detection using delta-sigma conversion | |
KR101390274B1 (en) | Integrated time and/or capacitance measurement system, method and apparatus | |
RU2391677C1 (en) | Microcontroller metering transducer of capacitance and resistance into binary code | |
CN204462255U (en) | Apparatus for measuring capacitance capacity | |
CN105527501A (en) | Small capacitance measurement method | |
CN102193032A (en) | Self-capacitance change measuring circuit with high precision and high stability | |
RU2008152051A (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE CAPACITY OF A CAPACITIVE COMPONENT | |
US20180106844A1 (en) | Capacitive sensing | |
US10833654B2 (en) | Oscillator circuit with comparator delay cancelation | |
RU2365925C1 (en) | Way of determination of grounded capacity cx and resistance rx of passive two-terminal element connected in parallel | |
RU2603937C1 (en) | Microcontroller measuring converter for resistive and capacitive sensors with transmission of conversion result over radio channel | |
CN204925248U (en) | Measure circuit of adjustable resistance resistance | |
CN109342827B (en) | Circuit and method for measuring capacitance value through capacitance alternating current charge and discharge | |
CN104897964B (en) | A kind of circuit and method for measuring variable resistor resistance | |
RU2502076C1 (en) | Microcontroller metering converter of resistance into binary code with voltage-controlled generator | |
TWI425197B (en) | Time-domain temperature sensor | |
CN214067270U (en) | Capacitance value measuring circuit based on constant current source | |
CN111650441B (en) | Capacitance detection circuit, capacitance detection method and electronic equipment | |
RU2670724C9 (en) | Micro-controller device for tanks measurement | |
TWI470527B (en) | An integrated circuit that achieves touch capacitance sensing with charge sharing | |
RU2260190C1 (en) | Relaxation measuring device for parameters of cg-dipole | |
RU2308727C1 (en) | Device for measuring electric capacity | |
RU2312366C1 (en) | Method for determining parallel-coupled capacity cx and resistance rx of a passive dipole |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100122 |