[实用新型]一种电容测量装置

说明书

本实用新型公开了一种电容测量装置，包括计数器选通信号电路、不可重复触发的单稳态振荡器电路、基准振荡器电路、驱动电路、调制电路、计数器电路；所述计数器选通信号电路由计数器电路组成，所述不可重复触发的单稳态振荡器电路由集成电路IC1及外围电路组成，计数器产生的选通脉冲信号进入IC1的5脚，IC1的输出端6脚连接所述调制电路与非门N4的12脚，所述基准振荡器电路由与非门N1、N2、电容C1、电阻R2及晶体组成，基准振荡器电路输出的基准振荡脉冲通过所述驱动电路与非门N3连接N4的13脚，N4的输出端11脚通过缆线连接计数器电路。

技术领域

本实用新型涉及一种测量电容容量的设备的技术，尤其是一种仿造单片机测电容的原理，利用一个由RC电路控制的不可重复性单稳态触发器的暂稳态时间去选通另一个多谐振荡器的脉冲，利用计数器来计数脉冲，而单个脉冲的脉宽相当于一个电容常量，最终得出待测电容的容量。

背景技术

在电子产品的设计、生产、维修等过程中，电容的使用非常频繁，其作用也非常重要，因此电容测量这一环节同样不可或缺。通常电容的测量有以下四个方法。

1）利用电容器放电测电容实验原理：电容器充电后，所带电量Q与两极板间电压U和电容C之间满足Q＝CU的关系，U 可由直流电压表测出，Q可由电容器放电测量。使电容器通过高电阻放电，放电电流随电容器两极板间的电压下降而减少，通过测出不同时刻的放电电流值，直至I＝0，作出放电电流I随时间变化的曲线，曲线下的面积即等于电容器所带电量。由C＝Q／U可求出电容器的电容值。

2）利用放电时间比率来测电容：其测量原理是把被测电容和基准电容连接到同一电阻上，构成RC网络。通过测量两个电容放电时间的比率，就可以求出被测电容的电容值。测量范围从pF到几十个 nF，并且在寄生电容的抑制和温度稳定性方面具有极很大的优势。

3）利用单片机测脉冲来测时间常数RC 再计算电容：其测量原理是把被测电容和电阻串联，构成 RC 网络，然后可利用这个时间常数去弄个振荡器，调好振荡信号的波形然后开始计数脉冲值，可能的周期为 T=A₀×RC ，A0为一个常数，可通过周期可以计算出 C的值，这个可以用单片机来测，理论上可以从测的值可以为个n多个，大大超过前面所讲述的。

4）较为经典的测量方法，可以利用交流电桥的平衡原理，来测量电容或者电感。

可以仿造单片机测电容的原理，利用一个由RC电路控制的不可重复性单稳态触发器的暂稳态时间去选通另一个多谐振荡器的脉冲，利用计数器来计数脉冲，而单个脉冲的脉宽相当于一个电容常量，最终得出待测电容的容量。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、造价低廉、使用可靠、能快速、方便测量电容容量的设备。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电容测量装置，其包括包括计数器选通信号电路、不可重复触发的单稳态振荡器电路、基准振荡器电路、驱动电路、调制电路、计数器电路；所述计数器选通信号电路由所述计数器电路组成，所述不可重复触发的单稳态振荡器电路由集成电路IC1及外围元件组成，所述计数器选通信号电路的输出选通脉冲信号连接所述不可重复触发的单稳态振荡器电路的输入端即IC1的5脚，IC1的6脚连接所述调制电路与非门N4的12脚，所述基准振荡器电路由与非门N1、N2、电容C1、电阻R1、R2、27M晶体组成，所述基准振荡器电路输出基准振荡脉冲信号由所述驱动电路与非门N3缓冲、放大，N3的输出端连接所述调制电路与非门N4的13脚，N4的输出端通过缆线连接计数器电路。

所述不可重复触发的单稳态振荡器电路，集成电路IC1的3、4、7脚短接并且连接工作地，+5V电源依次通过电阻R3、晶体管T1的C-E极连接IC1的11脚，同时+5V电源依次通过电位器R_x2、电阻R_x1、电容Cx连接IC1的10脚。