[发明专利]测量导体对地电容的装置及其测量方法

权利要求书

1、一种测量导体对地电容的装置，包括至少三个开关器件，所述三个开关器件中的每个开关器件都有各自独立的断开状态和各自独立的唯一的闭合状态；所述三个开关器件中的每个开关器件的一端与两个电压值相异的电压端之一电气连通，另一端则与有两个端口且已知电容值的第一电容器的其中一个端口电气相通；所述第一电容器的一个端口与导体的一端直接电气相通，即所述端口与所述导体之间不包含任何开关器件，该所述端口称为电容近端，所述第一电容器的另一个端口则相应的被称为电容远端，所述导体的另一端则连接有未知电容值的第二电容器；

包括一个电压测量电路，所述电压测量电路与第一电容器的任意一个端口直接电气连通，即所述端口与所述第一电容器之间不包含任何开关器件；

包括一个用来控制上述三个开关器件开合的控制器，所述控制器在任意时刻使所述三个开关器件之一工作在断开状态；

其特征是：所述三个开关器件中的第一开关器件两端分别连接所述电容远端与电压一，当该开关器件在闭合状态时所述电容远端与所述电压一接通，当该开关器件在断开状态时所述电容远端与所述电压一断开；所述三个开关器件中的第二开关器件两端分别连接所述电容近端与电压二，当该开关器件在闭合状态时所述电容近端与所述电压二接通，当该开关器件在断开状态时所述电容近端与所述电压二断开；所述三个开关器件中的第三开关器件两端分别连接所述电容近端与所述电压一，当该开关器件在闭合状态时所述电容近端与所述电压一接通，当该开关器件在断开状态时所述电容近端与所述电压一断开。

2、根据权利要求1所述的测量导体对地电容的装置，其特征是；所述电压一是一个给定直流电压，所述电压二是一个高于所述电压一的给定直流电压。

3、根据权利要求1所述的测量导体对地电容的装置，其特征是；所述电压二是一个给定直流电压，所述电压一是一个高于所述电压二的给定直流电压。

4、根据权利要求1至3中任何一项权利要求所述的测量导体对地电容的装置，其特征是；所述的三个开关器件都各自包含一个互不相干的场效应管，所述的控制器中包含一个时钟源。

5、一种用测量导体对地电容的装置测量导体对地电容的方法，所述测量导体对地电容的装置，包括至少三个开关器件，所述三个开关器件中的每个开关器件都有各自独立的断开状态和各自独立的唯一的闭合状态；所述三个开关器件中的每个开关器件的一端与两个电压值相异的电压端之一电气连通，另一端则与有两个端口且已知电容值的第一电容器的其中一个端口电气相通；所述第一电容器的一个端口与导体的一端直接电气相通，即所述端口与所述导体之间不包含任何开关器件，该所述端口称为电容近端，所述第一电容器的另一个端口则相应的被称为电容远端，所述导体的另一端则连接有未知电容值的第二电容器；

包括一个电压测量电路，所述电压测量电路与第一电容器的任意一个端口直接电气连通，即所述端口与所述第一电容器之间不包含任何开关器件；

包括一个用来控制上述三个开关器件开合的控制器，所述控制器在任意时刻使所述三个开关器件之一工作在断开状态；所述三个开关器件中的第一开关器件两端分别连接所述电容远端与电压一，当该开关器件在闭合状态时所述电容远端与所述电压一接通，当该开关器件在断开状态时所述电容远端与所述电压一断开；所述三个开关器件中的第二开关器件两端分别连接所述电容近端与电压二，当该开关器件在闭合状态时所述电容近端与所述电压二接通，当该开关器件在断开状态时所述电容近端与所述电压二断开；所述三个开关器件中的第三开关器件两端分别连接所述电容近端与所述电压一，当该开关器件在闭合状态时所述电容近端与所述电压一接通，当该开关器件在断开状态时所述电容近端与所述电压一断开；其中，所述电压一是一个给定直流电压，所述电压二是一个高于所述电压一的给定直流电压；其特征在于，所述测量导体对地电容的方法包括以下顺序的执行步骤：

a)同时将所述第一开关器件与所述第三开关器件设定到闭合状态，将所述第二开关器件设定为断开状态，使所述第一电容器的所述电容远端和电容近端同时连接到所述电压一，将所述第一电容器复位到初始状态；

b)同时将第一开关器件与第三开关器件设定到断开状态；

c)将第二开关器件设定到闭合状态，等待一个设定的时间，然后将第二开关器件设定到断开状态；

d)将第一开关器件设定到闭合状态，对第一电容器充电，等待一个设定的时间；

e)通过电压测量电路测量第一电容器两端的电压差值，该数值反映了导体对地电容的大小。