SU1709241A1 - Device for prestarting checking of capacitor capacitance - Google Patents
Device for prestarting checking of capacitor capacitance Download PDFInfo
- Publication number
- SU1709241A1 SU1709241A1 SU894765938A SU4765938A SU1709241A1 SU 1709241 A1 SU1709241 A1 SU 1709241A1 SU 894765938 A SU894765938 A SU 894765938A SU 4765938 A SU4765938 A SU 4765938A SU 1709241 A1 SU1709241 A1 SU 1709241A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- key
- capacitor
- keys
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам до- пускового контрол емкости конденсаторов. Цель изобретени - повышение точности допускового контрол емкости конденсаторов путем компенсации напр жени смеще- • ни . Устройство содержит источник 1 эталонного напр жени ^ ключи 2 и 3, конденсатор 4, операционный усилитель 5, блок 6 выборки-хранени , компаратор 7. логический блок 8, регистр 9, дешифратор 10, ключи 11 и 12, ключ 13, конденсатор 14, ключ 15, конденсатор 16, конденсатор 17, блок 18 управлени . 3 ил.X»О ЮГО1^The invention relates to a measurement technique, in particular to devices for the admission control of a capacitor capacitance. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the tolerance control of the capacitance of capacitors by compensating the bias voltage. The device contains a source 1 of reference voltage ^ keys 2 and 3, a capacitor 4, an operational amplifier 5, a sampling-storage unit 6, a comparator 7. logical block 8, a register 9, a decoder 10, keys 11 and 12, a key 13, a capacitor 14, key 15, capacitor 16, condenser 17, control unit 18. 3 Fig. X »About SOGO1 ^
Description
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам допускового контрол емкости электрических конденсаторов.The invention relates to a measurement technique, in particular, to devices for tolerance testing of the capacitance of electrical capacitors.
Известны устройства дл допускового контрол конденсаторов.Known devices for tolerance control of capacitors.
Устройства, описанные в авт.св. Мг 894856 и 423054, содержат источник опорного напр жени , конденсаторы, ключи , интегратор, блок выборки-хранени , устройство управлени . Устройство, описанное в авт.св. N: 894856, осуществл ет преобразование разности электрических ёмкостей двух конденсаторов в код и в широтно-импульсно модулированный сигнал. В устройстве, описанном в авт.св. № 423054, осуществл етс контроль емкости в одну сторону от границы допуска. Все перечисленные устройства в процессе преобразовани входных величин в выходные реализуют итеративно-интегрирующий метод преобразовани , благодар чему при относительной простоте и невысоких требовани х к параметрам большинства вход щих в их состав блоков они обладают довольно высокой точностью преобразовани . Однако общим недостатком перечисленных устройств вл етс погрешность, возникающа в результате наличи напр жени смещени на входе операционного усилител . ,The devices described in the author. Mg 894856 and 423054, contain a reference voltage source, capacitors, switches, an integrator, a sample-storage unit, a control device. The device described in auth. N: 894856, converts the difference in electric capacitances of the two capacitors into a code and into a pulse-width modulated signal. In the device described in auth. No. 423054, the tank is monitored to one side of the tolerance limit. All of these devices in the process of converting input values to the output implement an iteratively integrating method of conversion, so that with relatively simple and low requirements for the parameters of most of the blocks included in their composition, they have a rather high conversion accuracy. However, a common drawback of these devices is the error resulting from the presence of a bias voltage at the input of the operational amplifier. ,
Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство, описанное в авт.св. № 864185. Это устройство содержит последовательно включенные источник эталонного напр жени , первый и второй ключи , первый конденсатор, подключенный первой обкладкой к первому и второму ключам , включенные последовательно операционны й .усилитель, неинвертирующий вход liOTOporb подключен к общей шине устройства , блок выборки-хранени , выход которого подключен к включенным последовательно компаратору, логическому блоку , регистру и дешифратору, второй вход компаратора соединен с источником эталонного напр жени , третий и четвертый ключи, подключенные к выходу блока выборки-хранени , причем третий ключ также подключен к п тому ключу и первой обкладке второго конденсатора, а четвертый ключ подключен к шестому ключу ипервой обкладке третьего конденсатора, четвертый конденсатор, подключенный первой обкладкой к инвертирующему входу операционного усилител , блок управлени , подключенный первым выходом к входу управлени первого ключа, вторым выходом к входам управлени второго, п того и шестого ключей, третьим выходом - к входуThe closest in technical essence is the device described in auth.St. No. 864185. This device contains a series of reference voltage source, the first and second keys, the first capacitor connected by the first plate to the first and second keys, the operating amplifier connected in series, the non-inverting input liOTOporb connected to the common bus of the device, the sampling-storage unit The output of which is connected to a comparator, a logic unit, a register and a decoder connected in series, the second input of the comparator is connected to the source of the reference voltage, the third and fourth keys, n Connected to the output of the sample-storage unit, the third key is also connected to the fifth key and the first plate of the second capacitor, and the fourth key is connected to the sixth key and the first plate of the third capacitor, the fourth capacitor connected by the first plate to the inverting input of the operational amplifier, the control unit, connected by the first output to the control input of the first key, the second output to the control inputs of the second, fifth and sixth keys, the third output to the input
управлени третьего ключа, четвертым выходом - к входу управлени четвертого ключа , п тым выходом - к управл ющему входу блока выборки-хранени , шестым выходомcontrol of the third key, the fourth output to the control input of the fourth key, the fifth output to the control input of the sampling-storage unit, the sixth output
- к входу управлени логического блока, а седьмым выходом - к управл ющему входу дешифратора. Данное устройство, как и описанное выше устройство, реализует итеративно-интегрирующий метод преобразовани , что обеспечивает ему при сравнительной простоте аппаратурной реализации достаточно высокую точность преобразовани . Однако наличие напр жени смещени на входе операционного усилител вносит погрешность в контроль емкости конденсаторов. Функци преобразовани данного устройства с учетом напр жени смещени составит- to the control input of the logic unit, and the seventh output - to the control input of the decoder. This device, as well as the device described above, implements an iteratively-integrating conversion method, which, given the comparative simplicity of the hardware implementation, provides it with a sufficiently high conversion accuracy. However, the presence of a bias voltage at the input of the operational amplifier introduces an error in the capacitor capacitance control. The conversion function of this device taking into account the bias voltage will be
СэSe
2020
UBUX ЕО -Ь UCMUBUX EO-UCM
Целью изобретени вл етс повышение точности допускового контрол емкостиThe aim of the invention is to improve the accuracy of the tolerance control capacity
конденсаторов за счет компенсации напр жени смещени операционного усилител . Цель достигаетс тем, что в устройство допускового контрол емкости конденсаторов , содержащее последовательно вклюценные источник эталонного напр жени , первый и второй ключи, первый конденсатор , подключенный первой обкладкой к первому и второму ключам, включенные последовательно операционный усилиУель,capacitors by compensating for the bias voltage of the opamp. The goal is achieved in that the first and second switches, the first capacitor connected by the first lining to the first and second keys, connected in series with the operating amplifier,
неинвертирующий вход которого подключен к общей шине устройства, блок выборки-хранени , выход которого подключен к включенным последовательно компаратору , логическому блоку, регистру и дешифратору , второй вход компаратора соединен с источником эталонного напр жени , третий и четвертый ключи, подключенные к выходу блока выборки-хранени , причем третий ключ также подключен к-п тому ключу иthe non-inverting input of which is connected to the common bus of the device, the sample-storage unit whose output is connected to the comparator connected in series, the logic unit, the register and the decoder, the second comparator input is connected to the source of the reference voltage, the third and fourth keys connected to the output of the sampling unit- storage, the third key is also connected to the key and
первой обкладке второго конденсатора, а четвертый ключ подключен к шестому ключу и первой обкладке третьего конденсатора, четвертый конденсатор, подключенный первой обкладкой к инвертирующему входуthe first plate of the second capacitor, and the fourth key is connected to the sixth key and the first plate of the third capacitor, the fourth capacitor connected by the first plate to the inverting input
операционного усилител , блок управлени , подключенный первым выходом к входу управлени первого ключа, вторым выходом - к входам управлени второго, п того и шестого ключей, третьим выходомan operational amplifier; a control unit connected by the first output to the control input of the first key, the second output to the control inputs of the second, fifth and sixth keys, the third output
- к входу управлени третьего ключа, четвертым выходом - к входу управлени Четвертого ключа, п тым выходом - к управл ющему входу блока выборки-хранени , шестым выходом - к входу управлени - to the control input of the third key, the fourth output to the control input of the Fourth key, the fifth output to the control input of the sample-storage unit, the sixth output to the control input
логического блока, а седьмым выходом - к управл ющему входу дешифратора, дополнительно введены седьмой и восьмой ключи , причем седьмой ключ подключен к инвертирующему входу и выходу операциочюго усилител , а также к первой обкладке четвертого конденсатора и к второму выходу блока управлени , а восьмой ключ подключен к выходу операционного усилител , к второй обкладке четвертого конденсатора и к второму выходу блока управлени , причем вторые обкладки первого, второго и третьего конденсаторов подключены к инвертирующему входу операционного усилител , а второй, п тый и шестой ключи подключены к общей шине устройства .logic block, and the seventh output - to the control input of the decoder, the seventh and eighth keys are additionally entered, the seventh key is connected to the inverting input and output of the operational amplifier, as well as to the first plate of the fourth capacitor and the second output of the control unit, and the eighth key is connected to the output of the operational amplifier, to the second plate of the fourth capacitor and to the second output of the control unit, with the second plates of the first, second and third capacitors connected to the inverting input The second amplifier, the second, fifth, and sixth keys are connected to the common bus of the device.
На фиг.1 представлена структурна схема предлагаемого устройства: на фиг.2 блок выборки-хранени ; на фиг.З - логический блок.Figure 1 shows the structural scheme of the device proposed: Figure 2 shows the sample-storage unit; fig.Z - logical block.
Устройство допускового контрол емкости конденсаторов содержит последовательно включенные источник 1 эталонного напр жени , ключи 2 и 3, конденсатор 4, подключенный первым выходом к ключам 2 и 3. включенные последовательно операционный усилитель 5, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине устройства , блок 6 выборки-хранени , выход которого подключен к включенным последовательно компаратору 7, логическому блоку 8, регистру 9, дешифратору 10, второй вход компаратора 7 соединен с источником 1 эталонного напр жени , ключи 11 и 12, подключенные к выходу блока б выборкихранени , причем ключ 11 также подключен к ключу 13 и первому выводу конденсатора 14, а ключ 12 подключен к ключу 15 и первому выводу конденсатора 16,конденсатор 17 подключен первым выводом к инвертирующему входу операционного усилител 5, блок 18 управлени , подключенный первым выходом к входу управлени ключа 2, вторым выходом - к входам управлени ключей 3,13 и 15, третьим выходом - к входу управлени ключа 11, четвертым выходом - к входу управлени ключа 12, п тым выходом - к управл ющему входу блока 6 выборки-хранени , шестым выходом - к входу управлени логического блока 8, седьмым выходом - к управл ющему входу дешифратора 10, ключи 19 и 20, причем ключ 19 подключен к инвертирующему входу и выходу операционного усилител , а также к первой обкладке конденсатора 17 и к выходу блока 18 управлени , а ключ 20 подключен к выходу операционного усилител 5. к второй обкладке конденсатора 17 и к выходу блока 18 управлени , причем вторые обкладки конденсаторов 4, 14 и 16 подключены к инвертирующему входу операционного усилител 5, а ключи 3, 13 и 15 подключены-к общей шине устройства.The device for monitoring capacitor capacitance contains a source of reference voltage 1 in series, keys 2 and 3, a capacitor 4 connected by a first output to keys 2 and 3. a series-connected operational amplifier 5 whose non-inverting input is connected to the common bus of the device, sampling unit 6 storage, the output of which is connected to the serially connected comparator 7, logic block 8, register 9, decoder 10, the second input of the comparator 7 is connected to the source 1 of the reference voltage, keys 11 and 12, under Switched to the output of the battery selective block, the key 11 is also connected to the key 13 and the first lead of the capacitor 14, and the key 12 is connected to the key 15 and the first lead of the capacitor 16, the capacitor 17 is connected by the first lead to the inverting input of the operational amplifier 5, the control block 18, connected by the first output to the control input of the key 2, the second output to the control inputs of the keys 3.13 and 15, the third output to the control input of the key 11, the fourth output to the control input of the key 12, the fifth output to the control input of the block 6 sampling-storage the sixth output is to the control input of the logic unit 8, the seventh output is to the control input of the decoder 10, the keys 19 and 20, and the key 19 is connected to the inverting input and output of the operational amplifier, as well as to the first capacitor plate 17 and the output of the control unit 18 , and the switch 20 is connected to the output of the operational amplifier 5. to the second plate of the capacitor 17 and to the output of the control unit 18, the second plates of the capacitors 4, 14 and 16 are connected to the inverting input of the operational amplifier 5, and the switches 3, 13 and 15 are connected to common bus device twa.
В качестве блока 18 управлени можноAs a control unit 18,
использовать последовательно включенные генератор 21, счетчик 22, дешифратор 23, а в качестве логического блока В - устройство, показанное на фиг.З.use a series-connected generator 21, a counter 22, a decoder 23, and, as a logical block B, a device shown in FIG.
Устройство работает циклично. Каждый цикл состоит из поочередного замыкани ключей. В первый такт замыкаютс ключи 3. 13 и 15,19, а клюн20 размыкаетс . В результате операционный усилитель 5 превращаетс в повторитель напр жени , а конденсаторы 4, 14 и 16 зар жаютс до напр жени смещени UCM на входе операционного усилител 5, разомкнутый ключ 20 преп тствует разр ду конде(1сатора 17, ПоThe device works cyclically. Each cycle consists of alternate key closures. In the first cycle, the keys 3 are closed. 13 and 15,19, and the clutch 20 is opened. As a result, the operational amplifier 5 is transformed into a voltage follower, and the capacitors 4, 14 and 16 are charged before the bias voltage UCM at the input of the operational amplifier 5, the open switch 20 prevents the discharge of the capacitor (1c 17, Po
второму такту замыкаетс ключ 11. В результате на инвертирующем входе операционного усилител 5 будет получено напр жениеkey 11 is closed to the second cycle. As a result, a voltage will be received at the inverting input of the operational amplifier 5
УВЫХ - UCM UcM Usbix.ALARM - UCM UcM Usbix.
По третьему такту замыкаетс ключ 2 и на инвертирующем входе операционного усилител 5 по витс напр жениеThe third clock closes the key 2 and, at the inverting input of the operational amplifier 5, according to the voltage
Ео - UCM + иЕо - UCM + and
JCMJCM
где UBHX - напр жение на выходе блока 6 выборки-хранени ,UCM - напр жение смещени операци онного усилител 5;where UBHX is the voltage at the output of sampling-storage unit 6, UCM is the bias voltage of the operational amplifier 5;
ЕО - эталонное напр жение. По четвертому такту происходит запоминание и хранение е блоке 6 выборки хранени выходного напр жени операционного усилител 5. При условии, что длительность тактовых сигналов много больше посто нных времени зар да конденсаторов 4, 14 и 16 и по истечении большого количестваEO is the reference voltage. In the fourth cycle, the storage and storage of the output voltage of the operational amplifier 5 is stored and stored in block 6, provided that the duration of the clock signals is much longer than the constant charging time of the capacitors 4, 14 and 16 and after a large number of
циклов на выходе блока 6 выборки-хранени устанавливаетс напр жениеcycles at the output of block 6 sample storage is set voltage
V l2-2 Cl4V l2-2 cl4
5050
.где С4 - емкость контролируемого конденсатора 4:. Where C4 is the capacity of the controlled capacitor 4:
Ci4 - емкость конденсатора 14.Ci4 - capacitor capacitance 14.
Блок 18 управлени задает длительность. итерационного процесса (задает количество циклов, управл ет ключами и блоком вы.борки-хранени ). ЕСЛИ V., Ео. то компаратор 7 срабатывает и логический блок 8 записывает в регистр 9 логическуюThe control unit 18 sets the duration. iterative process (sets the number of cycles, controls the keys and the block-storage unit). IF V., Eo. then the comparator 7 is activated and the logical block 8 writes to the register 9 the logical
1. Если V ЕО, т.е. компаратор 7 не срабатывает, то записываетс О. Компаратор срабатывает, если С4 См. и не срабатывает , если Ci4 C/j. После того, как результат сравнени ёмкостей С4 и См записан в регистр 9, блок 18 управлени возобновл ет итерационный процесс, причем вместо конденсатора 14 коммутируетс конденсатор 16. После окончани итерационного процесса, длительность которого задаетс блоком 18 управлени , напр жение на выходе блока 6 выборки-хранени определ етс выражением1. If V EO, i.e. comparator 7 does not work, then O is written. The comparator works if C4 See and does not work if Ci4 C / j. After the result of comparing the capacitances C4 and C is recorded in the register 9, the control unit 18 resumes the iteration process, and the capacitor 16 switches instead of the capacitor 14. After the end of the iteration process, the duration of which is set by the control unit 18, the output voltage of the sampling unit 6 - storage is defined by the expression
V,. E V. E
Далее напр жение V;-,Ha компараторе 7 сравниваетс с напр жением Ео источника 1 зталонного напр жени . Если 4v Ео(что равносильно С4 Cie). то компаратор 7 срабатывает и логический блок 8 записывает в регистр 9 логическую 1. После этого блок 18 управлени стробирует дешифратор 10 и на выходе дешифратора ТО по вл етс информаци об исследуемом конденсаторе. Если емкость конденсатора 14 выбрать равной нижней границе допустимого значени исследуемых конденсаторов, а емкость конденсатора 16 выбрать равной верхней границе , то, если в регистре 9 запишетс информаци , соответствующа двум логическим 1, значение емкости исследуемого конденсатора выходит за значени допусковых границ соответственно в нижнюю и верхнюю стороны. Если в регистре 9 запишетс информаци 1, О, то на соответствующем выходе дешифратора 10 по вл етс сигнал Норма. В данном устройстве не требуетс использовани операционного усилител с небольшим напр жением смещени и, следовательно, можно применить дешевый операционный усилитель.Next, the voltage V; -, Ha of the comparator 7 is compared with the voltage Eo of the source 1 of the reference voltage. If 4v Eo (which is equivalent to C4 Cie). then the comparator 7 is triggered and the logical block 8 writes logical 1 to register 9. After this, the control block 18 gates the decoder 10 and the output of the TO decoder displays information about the capacitor under study. If the capacitance of the capacitor 14 is chosen equal to the lower limit of the allowable value of the capacitors under study, and the capacitance of the capacitor 16 is chosen equal to the upper limit, then if the information corresponding to two logical 1 is written in register 9, the capacitance value of the capacitor under investigation goes beyond the tolerance limits to the lower and upper parties. If information 1, O is recorded in register 9, then the Norm signal appears at the corresponding output of the decoder 10. This device does not require the use of an op amp with a small bias voltage, and therefore a low cost op amp can be used.
Преимущества в точности контрол данного устройства перед прототипом следующие , У прототипаThe advantages in accuracy of control of this device over the prototype are as follows: The prototype
Uaux ЕО -I- UCM } )Uaux EO -I- UCM})
если вз ть операционный усилитель 544УД2А. имеющий температурный дрейф тки 50 мкВ/°С, а изменение температуры составит , Ео 0.1 ВIf you take an operational amplifier 544UD2A. having a temperature drift of 50 µV / ° C, and the temperature change will be, Eo 0.1 V
50 10 30 50 10 30
100% 1,5 % 100% 1.5%
У 0,1At 0.1
Если учесть еще и временной дрейф, то погрешность еще возрастет.If we also take into account the time drift, the error will increase.
Введение в состав устройства двух ключей с соответствущими св з ми позволилоIntroduction to the device two keys with the appropriate connections allowed
повысить точность допускового контрол емкости конденсаторов. В результате благодар увеличению точности предлагаемое устройство может быть использовано взамен цифрового измерител емкости в составеimprove the accuracy of tolerance control capacitors. As a result, due to the increase in accuracy, the proposed device can be used instead of a digital capacitance meter in the composition
0 высокочастотной автоматизированной системы контрол , вл ющейс по сравнению с предлагаемым устройством более дорогосто щим , что позволило упростить и удешевить автоматизированную систему, а также0 high-frequency automated control system, which is more expensive in comparison with the proposed device, which made it possible to simplify and cheapen the automated system, as well as
5 повысить ее надежность.5 to increase its reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894765938A SU1709241A1 (en) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | Device for prestarting checking of capacitor capacitance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894765938A SU1709241A1 (en) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | Device for prestarting checking of capacitor capacitance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1709241A1 true SU1709241A1 (en) | 1992-01-30 |
Family
ID=21483053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894765938A SU1709241A1 (en) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | Device for prestarting checking of capacitor capacitance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1709241A1 (en) |
-
1989
- 1989-12-05 SU SU894765938A patent/SU1709241A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 864185, кл. G 01 R 27/26. 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1709241A1 (en) | Device for prestarting checking of capacitor capacitance | |
SU1254933A1 (en) | Analog memory | |
SU702515A1 (en) | A-d converter | |
SU1332535A1 (en) | Intergrating analog-to-digital converter | |
SU905878A1 (en) | Capacitor parameter measuring device | |
SU890268A1 (en) | Device for measuring resistance | |
SU1290244A1 (en) | Meter of duration differences in nanosecond intervals | |
SU1078586A1 (en) | Voltage amplifier | |
SU861928A1 (en) | Calculating strain gauge | |
SU892350A1 (en) | Converter of capacitor capacity value to code | |
SU1190300A2 (en) | Resistance-to-pulse frequency converter | |
SU1115230A1 (en) | Digital-analog delay line | |
SU570211A1 (en) | Device for analysing statistic characteristics of radio signal phase | |
SU1167529A1 (en) | Digital ohmmeter | |
SU1161963A1 (en) | Inegrator | |
SU610179A1 (en) | Arrangement for storing and retrieval of information | |
SU894856A1 (en) | Function gegenator | |
SU705672A2 (en) | Integrating analog digital converter | |
SU1698824A1 (en) | Method of determining conductivity and permittivity and device thereof | |
SU1024973A1 (en) | Digital magnetic recording device | |
SU883760A1 (en) | Device for measuring amplitude of time-dependant signals | |
SU1444942A1 (en) | Device for measuring characteristics of a-d converters | |
SU924721A1 (en) | Integrating device | |
SU468590A1 (en) | Beam position transformer | |
SU991317A1 (en) | Digital meter of two voltage ratio |