TW201506416A - 介電常數量測電路及介電常數量測方法 - Google Patents

Abstract

一種介電常數量測電路包含介電值感測器、振盪控制電路、波形轉換電路及計數檢出電路。振盪控制電路用以基於該介電值感測器對介電物質的反應而產生振盪波形；波形轉換電路用以將振盪波形轉換為多個除頻方波；計數檢出電路包含開關計數器、開關電路、參考電流源與電流積分器，開關電路受多個除頻方波控制而啟閉以使參考電流源間歇地為電流積分器充電，且開關計數器計數開關電路之開啟次數，當電流積分器的輸出電壓達到參考電壓值時，開關計數器停止計數開啟次數，開啟次數係反映振盪波形之振盪頻率。

Description

介電常數量測電路及介電常數量測方法

本發明是有關於一種量測電路，且特別是有關於一種介電常數量測電路及介電常數量測方法。

一般所見之介電物質感測系統需要使用昂貴而笨重之網路分析儀檢出振盪器的飄移頻率及返回耗損參數，無法整合運用於一般之消費性電子產品中。

一般利用積體電路製作一鎖相迴路作為感測系統之介面電路，其中讀取電壓控制振盪器的控制電壓值，再利用類比數位轉換器將頻率資訊轉為數位訊號讀出。此類系統之讀取頻率解析度將因類比數位轉換器而受限，且需要一個準確的標考頻率訊號。

現行之介電物質感測系統須搭配大型的儀器才得以檢出振盪器之振盪頻率及品質因素，內含之類比數位轉換器也會限制解析度，且消耗較高的功率。因此，如何能提高讀取頻率的解析度，降低消耗功率，將其系統微小化以整合在積體電路或一般消費電子產品中，使得介電物質 測量系統更便於應用在生活當中，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域極需改進的目標。

本發明之一態樣是在提供一種介電常數量測電路及介電常數量測方法，以解決先前技術的問題。

於一實施例中，本發明所提供的介電常數量測電路包含介電值感測器、振盪控制電路、波形轉換電路及計數檢出電路。在結構上，振盪控制電路電性連接介電值感測器，波形轉換電路電性連接振盪控制電路，計數檢出電路電性連接波形轉換電路。於作用時，振盪控制電路包含振盪器，當介電值感測器感測介電物質時，振盪器根據介電物質之介質常數的實數部份及虛數部份變化而產生振盪波形；波形轉換電路用以將振盪波形轉換為多個除頻方波；計數檢出電路包含開關計數器、開關電路、參考電流源與電流積分器，開關電路受多個除頻方波控制而啟閉，使參考電流源經由開關電路間歇地為電流積分器充電，且開關計數器計數開關電路之開啟次數，當電流積分器的輸出電壓達到參考電壓值時，開關計數器停止計數開啟次數，開啟次數係反映振盪波形之振盪頻率。

於一實施例中，本發明所提供的介電常數量測方法包含：振盪器根據介電物質之介質常數的實數部份及虛數部份變化而產生振盪波形；將振盪波形轉換為多個除頻方波；開關電路受多個除頻方波控制而啟閉，使參考電流源 經由開關電路間歇地為電流積分器充電，且開關計數器計數開關電路之開啟次數，當電流積分器的輸出電壓達到參考電壓值時，開關計數器停止計數開啟次數，開啟次數係反映振盪波形之振盪頻率。

綜上所述，本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，可達到相當的技術進步，並具有產業上的廣泛利用價值，其優點消除了額外設計之對讀取頻率解析度造成限制之類比數位轉換器，而以計數器加以取代，若讀取時間增加，則讀取頻率解析度也將增加，再者，本發明可省下專用類比數位轉換器所需的功耗及晶片面積成本，較不受振盪器相位雜訊的影響，也較具使用上的彈性，可整合於積體電路中，使其微小化，不再需要以往昂貴又笨重的介電常數量測儀器，甚至整合於消費通訊產品中，達到生活化的應用。

100‧‧‧介電常數測量電路

110‧‧‧介電值感測器

120‧‧‧振盪控制電路

121‧‧‧等效可變電容

122‧‧‧等效可變電阻

123、150‧‧‧振盪器

124‧‧‧振幅比較器

125‧‧‧電流控制器

126‧‧‧固定偏壓電流源

127‧‧‧振幅讀取器

130‧‧‧波形轉換電路

131‧‧‧電流型邏輯電路

132‧‧‧除頻器

140‧‧‧計數檢出電路

141‧‧‧開關計數器

142‧‧‧開關電路

143‧‧‧參考電流源

144‧‧‧電流積分器

145‧‧‧電壓比較器

146‧‧‧脈衝產生器

147‧‧‧積分計數器

148‧‧‧數位比較器

149‧‧‧讀出電路

160‧‧‧多工器

610~660‧‧‧步驟

800‧‧‧介電物質

900‧‧‧外部電路

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖是依照本發明一實施例之一種介電常數量測電路的示意圖；第2圖是依照本發明一實施例所繪示之第1圖之振盪控制電路之示意圖；第3圖是依照本發明另一實施例所繪示之第1圖之振盪控制電路之示意圖； 第4圖是依照本發明一實施例所繪示之第1圖之波形轉換電路之示意圖；第5圖是依照本發明一實施例所繪示之第1圖之計數檢出電路之示意圖；第6圖是依照本發明另一實施例之計數檢出電路輸入端之示意圖；以及第7圖是依照本發明一實施例之一種介電常數量測方法的流程圖。

為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。

第1圖係依照本發明一實施例之一種介電常數量測電路100的示意圖。如第1圖所示，介電常數量測電路100包含介電值感測器110、振盪控制電路120、波形轉換電路130及計數檢出電路140。此介電常數量測電路100可透過非侵入的方式量測介電物質800的介電常數，以得知此介電物質800的成分組成及含量，如：量測食材或飲品的成分及新鮮度、於生醫感測應用中用來偵測皮膚的含水量...等。

在結構上，振盪控制電路120電性連接介電值感測器110，波形轉換電路130電性連接振盪控制電路120，計 數檢出電路140電性連接波形轉換電路130。於作用時，將介電值感測器110以非侵入的方式接觸待測介電物質800，介電值感測器110與待測介電物質800會形成迴路，介電值感測器110發出無線或有線感測訊號(如：電磁波或其他電壓、電流訊號)到待測介電物質800中，待測介電物質800會因為內部的成分而有相應的反應，介電值感測器110接收此反應，傳達至振盪控制電路120進行處理。振盪控制電路120包含振盪器123，當介電值感測器110感測介電物質800時，由於介電物質800之介質常數為複數形式，包含了實數部份及虛數部份，振盪器123根據介電物質800之介質常數的實數部份和虛數部份而產生相應的振盪波形，其中，實數部份為介電常數，會影響到振盪波形之頻率，而虛數部份為品質因素，會影響到振盪波形之振幅值，將此振盪波形之頻率及振幅值進行分析處理，便可分辨出不同種類的介電物質800；振盪控制電路120產生的振盪波形會傳送至波形轉換電路130，將振盪波形經轉換並除頻後產生多個除頻方波。

波形轉換電路130輸出的多個除頻方波會傳送至計數檢出電路140。第5圖是依照本發明一實施例所繪示之第1圖之計數檢出電路140之示意圖，如第5圖所示，在結構上，計數檢出電路140包含開關計數器141、開關電路142、參考電流源143與電流積分器144。計數檢出電路140作用時，開關電路142受多個除頻方波控制而啟閉，當除頻方波由低位準轉為高位準時，開關電路142會開啟，並 持續開啟狀態至除頻方波由高位準轉為低位準時，開關電路142會關閉，而此開關電路142會作用於參考電流源143，使參考電流源143於開關電路142開啟時，經由開關電路142間歇地為電流積分器144積分充電，另一方面，開關計數器141會對開關電路142之開啟次數進行計數。

電流積分器144包含充電輸入端及基準輸入端，電流積分器144之起始輸出電壓之數值會等於電流積分器144的基準輸入端的固定電壓值，而參考電流源143之電流於開關電路142開啟時會注入電流積分器144之充電輸入端，對電流積分器144積分充電，電流積分器144的輸出電壓會產生變化，於開關電路142首次開啟時改變起始輸出電壓之數值，當開關電路142關閉時，參考電流源143之電流會暫停注入電流積分器144之充電輸入端，此時電流積分器144的輸出電壓會暫停改變；除頻方波的頻率愈低，每一週期內開關電路142開啟及關閉的時間愈長，電流積分器144輸出電壓的變化時間及暫停變化時間也愈長，代表每一週期內電流積分器144輸出電壓的變化量愈多，由此可知，電流積分器144輸出電壓的變化速度會與除頻方波的頻率成反比關係。

電流積分器144輸出電壓受到開關電路142對參考電流源143的控制不斷改變，當電流積分器144輸出電壓達到一個預先設定的參考電壓值時，開關計數器141停止計數開關電路142之開啟次數；此開啟次數可藉由外部電路900以運算出振盪波形之振盪頻率。舉例來說，介電常 數量測電路100可為積體電路，安裝在行動裝置(如：手機、平板電腦)中，外部電路900則為行動裝置內部的系統電路。於外部電路900中藉由此開啟次數連同電流積分器144輸出電壓自起始輸出電壓至參考電壓值的時間及其他相關調整參數進行運算，便可反回推算出振盪波形之振盪頻率。

為了使介電質感測器110對介電物質800的反應能夠轉換為本發明之介電常數量測電路100可處理的多個參數，並對這些參數進行處理分析以分辨不同之介電物質800，於一實施例中，由介電質感測器110對介電物質800的反應而產生之波形，經過處理分析以達到分辨不同介電物質800之目的。第2圖是依照本發明一實施例所繪示之第1圖之振盪控制電路120之示意圖。如第2圖所示，振盪控制電路120包含振盪器123、振幅比較器124及電流控制器125。在結構上，振盪器123電性連接該介電值感測器110，振幅比較器124電性連接該振盪器123，電流控制器125電性連接該振幅比較器124及該振盪器123。於作用時，由於不同的介電物質800會因內部成分相異而有不同之介質常數，當介電值感測器110感測介電物質800時，振盪器123會根據介電物質800之介質常數的實數部份和虛數部份變化而產生振盪波形，實數部份會影響振盪器123中等效可變電容121的電容值，而虛數部份會影響振盪器123中等效可變電阻122的電阻值，故等效可變電阻122的電阻值反映振盪波形的品質因素，可推算出介電物質800 之介質常數的品質因素，而等效可變電容121的電容值反映振盪波形的頻率，可推算出介電物質800之介質常數的介電常數。

於一實施例中，為將振盪波形控制在本發明之介電常數量測電路100可處理分析的範圍，故會將振盪波形的振幅控制在固定振幅值，透過振幅比較器124比較該振盪波形之振幅值與振幅比較器124上已設定的參考值，產生比較結果；電流控制器125用以根據比較結果發出控制訊號以調整偏壓電流之大小，以控制振盪波形之振幅值在固定大小，利用此負回授控制修正振盪波形振幅；振盪器123振盪時產生的功率消耗會反應在振盪器123中等效可變電阻122之電阻值，當功率消耗大時，等效可變電阻122之電阻值較小；當介電質感測器110接收到介電物質800的反應造成振盪器123功率消耗大時，振盪器123的振幅將較小，電流控制器125就需要花費較多的電流以穩定振盪器123的振盪波形，使其調整到固定大小，由此可知，電流控制器125的控制訊號會反應出振盪器123內部因介電物質800的反應而使等效可變電阻122改變相應之電阻值，等效可變電阻122之電阻值反映振盪波形的品質因素，可推算出介電物質之介質常數的品質因素。

或者，如第3圖所示，於另一實施例中，以固定偏壓電流源126電性連接振盪器123，提供固定偏壓電流至振盪器123，再透過電性連接振盪器123之振幅讀取器127以讀取振盪波形之振幅值，亦可推算出介電物質之介質常 數的品質因素。

為了使振盪方波能夠正確地控制計數檢出電路140中之開關電路142，遂將振盪波形轉換為容易控制開關電路142之振盪方波，再轉換為能夠使開關電路142正確動作的除頻方波。第4圖是依照本發明一實施例所繪示之第1圖之波形轉換電路130之示意圖。如第4圖所示，本發明之波形轉換電路130包含電流型邏輯電路131及除頻器132。在結構上，電流型邏輯電路131電性連接振盪控制電路120，除頻器132電性連接電流型邏輯電路131。於作用時，電流型邏輯電路131會接收振盪器123的輸出訊號，將振盪波形轉換為高頻的振盪方波，以形成數位訊號之形式，再透過除頻器132將這些高頻振盪方波進行除頻以輸出多個相對低頻之除頻方波。於一實施例中，藉由可能會感測的介電物質800種類先設置固定的除頻器132；或者，於另一實施例中，可串接多個除頻器132，對於輸入頻率除以2、4、8、16...等，波形轉換電路130可透過內部運算視振盪控制電路120的振盪波形之頻率來決定進行除頻之除頻器132數量，而這些除頻方波的頻率會小於但正比於原先多個振盪方波的頻率。

電流積分器144輸出電壓受到開關電路142對參考電流源143的控制而不斷改變，設置一個參考電壓值來中止輸出電壓變化，以檢出開啟次數。如第5圖所示，本發明之計數檢出電路140更包含電壓比較器145、脈衝產生器146及讀出電路149。在結構上，電壓比較器145電性連接 電流積分器144及開關計數器141，脈衝產生器146電性連接電壓比較器145及電流積分器144，讀出電路149電性連接開關計數器141。於作用時，電流積分器144輸出電壓受到開關電路142對參考電流源143的控制不斷變化，電壓比較器145用以比較輸出電壓之數值與參考電壓值，當輸出電壓之數值達到電壓比較器145預先設定的參考電壓值時，使開關計數器141停止計數；為了於開關計數器141停止計數時將電流積分器144內的電荷清除，以方便下一次的量測，故設置脈衝產生器146；脈衝產生器146用以當輸出電壓之數值達到參考電壓值時，產生脈衝電壓以重置電流積分器144，已積分充電的電流積分器144便會清除掉內部電荷；讀出電路149用以當輸出電壓之數值達到參考電壓值時檢出開啟次數。

或者，將已知頻率的基準振盪波形輸入至計數檢出電路140，自開關計數器141檢出開關電路142之開啟次數，將此開啟次數設為基準開啟次數，藉由此基準開啟次數可反推算出除頻方波的頻率，便可反推算出振盪波形之振盪頻率。如第6圖所示，於另一實施例中，介電常數量測電路100可包含精準頻率之振盪器150(如：石英振盪器)及多工器160，於結構上，振盪器150電性連接多工器160，多工器160電性連接波形轉換電路130及計數檢出電路140；於作用上，振盪器150產生已知頻率之基準振盪波形，此已知頻率的基準振盪波形會透過多工器160傳送至計數檢出電路140，自開關計數器141檢出開關電路142之基準 開啟次數；波形轉換電路130產生的除頻方波亦會透過多工器160傳送至計數檢出電路140，自開關計數器141檢出開關電路142之開啟次數；經由控制多工器160依次將基準振盪波形及除頻方波傳送至計數檢出電路140，分別由開關計數器141檢出開關電路142之基準開啟次數及開啟次數，再送入外部電路900做運算。於外部電路900中，藉由此基準開啟次數及振盪器150的基準振盪波形之以之頻率，可準確地反推算出振盪波形之振盪頻率。

當開關電路142開啟使參考電流源143對電流積分器144進行積分充電時，電流積分器144內部的雜訊功率和信號功率均會增加，當充電時間為t時，電流積分器144內部的雜訊功率增加的幅度正比於，而電流積分器144內部的信號功率增加的幅度正比於t，故電流積分器144內部的訊號雜訊比增加的幅度會正比於，由此可知，當充電時間愈長，訊號雜訊比會隨著充電時間增長而增加，檢出的開啟次數精確度及解析度會提升。於一實施例中，於數值檢出電路140中設置積分計數器147及數位比較器148，以拉長電流積分器144進行積分充電的時間，藉此提升檢出之開啟次數的解析度；在結構上，積分計數器147電性連接脈衝產生器146，數位比較器148電性連接積分計數器147、開關計數器141及讀出電路149；於作用時，積分計數器147用以每當接收到脈衝電壓時，累計積分循環次數，積分循環次數累積一次時，代表電流積分器144的輸出電壓已達到參考電壓值一次，且脈衝產生器146產生 脈衝電壓亦會重置電流積分器144，使電流積分器144的輸出電壓歸復至起始輸出電壓，可再進行下一循環的積分充電；可預先於系統中設定要對電流積分器144進行積分充電之預定循環次數，如此可避免電流積分器144無限制地進行積分充電的循環，數位比較器148用以比較積分循環次數與已設定於數位比較器148中之預定循環次數，當積分循環次數未超過預定循環次數時，開關計數器141再繼續計數，直到當積分循環次數超過預定循環次數時，開關計數器144便結束計數之動作。

第7圖是依照本發明一實施例之一種介電常數量測方法的流程圖。如第7圖所示，於步驟610中，基於介電值感測器對介電物質的反應而產生振盪波形；於步驟620中，將振盪波形轉換為多個除頻方波；於步驟630中，開關電路受多個除頻方波控制而啟閉，於步驟640中，參考電流源於開關電路開啟時間歇地為電流積分器充電，且開關計數器計數開關電路之開啟次數，於步驟650中，若電流積分器的輸出電壓未達到參考電壓值時，則回到步驟640中，參考電流源於開關電路開啟時間歇地為電流積分器充電，且開關計數器計數開關電路之開啟次數，但當電流積分器的輸出電壓達到參考電壓值時，於步驟660中，開關計數器停止計數開啟次數；此開啟次數會被檢出並送到外部電路，於外部電路中藉由此開啟次數連同電流積分器輸出電壓自起始輸出電壓至參考電壓值的時間及其他相關調整參數進行運算，便可反回推算出振盪波形之振盪頻率。

為了使介電質感測器對介電物質的反應能夠轉換為本發明之介電常數量測電路可處理的多個參數，並對這些參數進行處理分析以分辨不同之介電物質，於一實施例中，如第7圖所示之介電常數量測方法中之步驟610可以下列方法實現：當介電值感測器感測介電物質時，根據介電物質之介質常數的實數部份及虛數部份變化而產生振盪波形。於一實施例中，比較振盪波形之振幅值與參考值，產生比較結果，根據比較結果決定偏壓電流，以控制振盪波形之振幅值維持在固定大小，偏壓電流的控制訊號即可反映出振盪波形之振幅值，進而推算出介電物質之介質常數的品質因素；或者，於另一實施例中，提供振盪器一固定偏壓電流，並讀取振盪波形之振幅值，可推算出介電物質之介質常數的品質因素。

或者，於另一實施例中，如第7圖所示之介電常數量測方法中之步驟610可以下列方法實現：以固定偏壓電流源提供固定偏壓電流至振盪器，再透過讀取振盪波形之振幅值，亦可推算出介電物質之介質常數的品質因素。

為了使振盪方波能夠正確地控制計數檢出電路中之開關電路，將振盪波形轉換為容易控制開關電路之振盪方波，且將振盪方波轉換為能夠使開關電路正確作動的除頻方波；於一實施例中，如第7圖所示之介電常數量測方法中之步驟620可以下列方法實現：將振盪波形轉換為多個方波；將這些方波進行除頻以輸出多個除頻方波，其中這些除頻方波的頻率小於原先多個振盪方波的頻率。

電流積分器輸出電壓受到開關電路對參考電流源的控制而不斷改變，設置一個參考電壓值以中止輸出電壓改變，以檢出開啟次數。於一實施例中，如第7圖所示之介電常數量測方法中之步驟650至步驟660可以下列方法實現：比較電流積分器輸出電壓之數值與參考電壓值，當電流積分器輸出電壓之數值達到參考電壓值時，使開關計數器停止計數；當電流積分器輸出電壓之數值達到參考電壓值時，產生脈衝電壓以重置電流積分器，其中電流積分器為積分器；最後，檢出開關計數器中對於開關電路計數之開啟次數。

或者，於另一實施例中，以精確頻率之振盪器(如：石英振盪器)產生已知頻率之振盪波形，透過如第7圖所示介電常數量測方法中之步驟640至步驟660以檢出開關計數器之基準開啟次數，將介電常數量測方法中之步驟610至步驟660自開關計數器中所檢出之開關次數，與基準開啟次數做比較，便可返回推算出基於介電值感應器對介電物質的反應所產生的振盪波形之振盪頻率。

於介電常數量測方法中，當開關電路開啟使參考電流源對電流積分器進行積分充電時，充電時間愈長，訊號雜訊比會隨著充電時間增長而增加，檢出的開啟次數精確度及解析度會提升。為提升檢出之開啟次數的解析度，於一實施例中，每當接收到脈衝電壓時，累計積分循環次數，此時脈衝電壓亦會重置電流積分器，使電流積分器進行下一循環的積分充電；為避免電流積分器無限制地進行積分 充電的循環，可設定預定循環次數中止循環，比較積分循環次數與預定循環次數，當積分循環次數未超過預定循環次數時，開關計數器再繼續計數；直至當積分循環次數超過預定循環次數時，開關計數器便結束計數之動作。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧介電常數測量電路

110‧‧‧介電值感測器

120‧‧‧振盪控制電路

130‧‧‧波形轉換電路

140‧‧‧計數檢出電路

800‧‧‧介電物質

900‧‧‧外部電路

Claims (10)

1. 一種介電常數量測電路，包含：一介電值感測器；一振盪控制電路，電性連接該介電值感測器，包含一振盪器，用以當該介電值感測器感測一介電物質時，該振盪器根據該介電物質之介質常數的實數部份及虛數部份變化而產生一振盪波形；一波形轉換電路，電性連接該振盪控制電路，用以將該振盪波形轉換為複數個除頻方波；以及一計數檢出電路，電性連接該波形轉換電路，包含一開關計數器、一開關電路、一參考電流源與一電流積分器，該開關電路受該些除頻方波控制而啟閉，使該參考電流源經由該開關電路間歇地為該電流積分器充電，且該開關計數器計數該開關電路之一開啟次數，當該電流積分器的一輸出電壓達到一參考電壓值時，該開關計數器停止計數該開啟次數，該開啟次數係反映該振盪波形之振盪頻率。
2. 如請求項1之介電常數量測電路，其中該振盪控制電路包含：一振幅比較器，電性連接該振盪器，用以比較該振盪波形之振幅值與一參考值，產生一比較結果；以及一電流控制器，電性連接該振幅比較器及該振盪器，用以根據該比較結果決定一偏壓電流，以控制該振盪波形 之振幅值維持在固定大小。
3. 如請求項1之介電常數量測電路，其中該振盪控制電路更包含：一固定偏壓電流源，電性連接該振盪器，用以提供該振盪器固定電流；以及一振幅讀取器，電性連接該振盪器，用以讀取該振盪波形之振幅值。
4. 如請求項1之介電常數量測電路，其中該計數檢出電路更包含：一電壓比較器，電性連接該電流積分器及該開關計數器，用以比較該輸出電壓之數值與該參考電壓值，當該輸出電壓之數值達到該參考電壓值時，使該開關計數器停止計數；一脈衝產生器，電性連接該電壓比較器及該電流積分器，用以當該輸出電壓之數值達到該參考電壓值時，產生一脈衝電壓以重置該電流積分器；以及一讀出電路，電性連接該開關計數器，用以檢出該開啟次數。
5. 如請求項4之介電常數量測電路，其中該計數檢出電路更包含：一積分計數器，電性連接該脈衝產生器，用以每當接 收到該脈衝電壓時，累計一積分循環次數；以及一數位比較器，電性連接該積分計數器、該開關計數器及該讀出電路，用以比較該積分循環次數與一預定循環次數；當該積分循環次數未超過該預定循環次數時，該開關計數器再繼續計數；當該積分循環次數超過該預定循環次數時，該開關計數器結束計數之動作。
6. 一種介電常數量測方法，包含：當該介電值感測器感測一介電物質時，一振盪器根據該介電物質之介質常數的實數部份及虛數部份變化而產生一振盪波形；將該振盪波形轉換為複數個除頻方波；以及利用該些除頻方波控制一開關電路的啟閉，使一參考電流源經由該開關電路間歇地為一電流積分器充電，且一開關計數器計數該開關電路之一開啟次數，當該電流積分器的一輸出電壓達到一參考電壓值時，該開關計數器停止計數該開啟次數，該開啟次數係反映該振盪波形之振盪頻率。
7. 如請求項6之介電常數量測方法，更包含：比較該振盪波形之振幅值與一參考值，產生一比較結果；以及根據該比較結果決定一偏壓電流，以控制該振盪波形之振幅值維持在固定大小。
8. 如請求項6之介電常數量測方法，更包含：提供該振盪器固定電流；以及讀取該振盪波形之振幅值。
9. 如請求項6之介電常數量測方法，更包含：比較該輸出電壓之數值與該參考電壓值，當該輸出電壓之數值達到該參考電壓值時，使該開關計數器停止計數；當該輸出電壓之數值達到該參考電壓值時，產生一脈衝電壓以重置該電流積分器；以及檢出該開啟次數。
10. 如請求項9之介電常數量測方法，更包含：每當接收到該脈衝電壓時，累計一積分循環次數；以及比較該積分循環次數與一預定循環次數；當該積分循環次數未超過該預定循環次數時，該開關計數器再繼續計數；當該積分循環次數超過該預定循環次數時，該開關計數器結束計數之動作。