Цифровой измеритель емкости

ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(6) Дополнительное к авт. свид-вуЩ Заявлеио 16. 04.76 (211 2349964/18-2с присоединением заявки Юе Кл 6 оеудорстоееМ юмететСовета Маеотроо СССапо дамм тцооретвниеи открытей(53) УПК 621.317 335 (088.8) 5,08,78.бюллетень Ж 31 ликования описания 34,6.1 2) Авторы изобретеии Н. Н. Анншкевич, М. А. Коктьтш, В. В. Наумои Е. И. Новаковский 73) Заявите троники АН ССС сти(54) ЦИФРОВОЙ ИЗИЕРИТЕЛ ОСТИ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано прн построении высокопроизводительных автоматических и полуавтоматических цифровых измерителей емкостей и в устройствах автоматического контроля и управления, 5Известен цифровой измеритель емкостей с времянмпульсным преобразованием, содержащий блок эталонов, ключевую схему, цепь сравнения, триггеры, устройство задержки, задающий генератор, генератор квантующих импульсов, элементы совпадений, делитель частоты, счетчик.Недостатком известного цифрового измерителя емкостей является низкая точность измерения, обусловленная активными потерями в емкостях.Наиболее близок к предлагаемому изобретению преобразователь емкости в частоту, содержащий генератор прямоугольных импульсов, один выход которого соединен со входом интегратора, в цепь обратной связи которого включены зажимы для подключе ния объекта измерения, блок питания.Недостатком такого устройств а является низкая точность измерения, обусловленная нелинейностью процесса заряда емкости. Цель изобретения - повышение точности измерения. Это достигается тем, что в цифровой измеритель емкости, содержащий генератор прямоугольных импульсов, один выход которого соединен со входом интегратора, в цепь обратной связи которого включены зажимы для подключения объекта измерения, введены формирователь строб-имнульсов, линия задержки, два идентичных канала, выполненных в виде последовательно соединенных смесителя н усилителя-расширителя, дифференциальный усилитель и преобразователь аналог-код, причем другой выход генератора прямоугольных импульсов через формирователь строб-импульсов соединен со входом линии задержки и с одним из входов первого канала, другой вход которого соединен с выходом интегратора и с одним входом второго канала, другой вход которого соединен с выходом линии задержки, выход первого и второго каналов соединены с одним и другим входом дифференциального усилителя соответственно, а выход последнего соединен со входом преобразователя аналог. код.1 а чертеже лана функциональная электрическая схема предлагаемого измерителя емкости.Устройство содержит генераторпрямоугольных импульсов 1, интегратор 2, формирователь 3 строб-импульсов, линию за- держки 4, первый и второй каналы 5 и 6, смесители 7 и 8, усилители-расширители 9 и 1 О, дифференциальный усилитель 11, пре. образователь 12 аналог-код,Устройство работает следующим образом,Генератор 1 прямоугольных импульсов вырабатывает импульс, который поступает на вход интегратора 2 и формирователя 3 строб-импульсов, Выходное напряжение ии. тегратора 2 изменяется в соответствии с не известной емкостью С. Это напряжение поступает на входы смесителей 7 и 8, строб-импульс от формирователя 3 производит вь 1- резки из входного длч смесителей 7 и 8 сиг.нала. Эти вырезки усилнва 1 отся и расширяются усилителями-расц 1 и 1 ителями 9 и 1 О.Задержка используется для разнесения во времени моментов стробировапия. Смесители 7 и 8 совершенно аналогичны. Сигналы с выходов усилителей 9 и 10 поступают на входы дифференциального усилителя 11, который усиливает разность этих сигналов. Разиостный сиг 11 ал на выходе дифференциального усилителя 1 преобразуется в числовой код преобразователем 12. Возвращение ийтегратора 2 в исходное состояние обеспечивается выдачей генератором 1 импульса противоположной полярности. При менейие стробирования позволяет исследовать полупроводниковые и другие) структуры с большими утечками, поскольку время измерений очень мало и погрешность, обусловленная Кничтожна, с уменьшением времени она стремится к нулю. Дрейф нуля дифференциального усилителя не оказывает существенного влияния, так как полезную информацию несет разность сигналова не их абсолютные значения.Формула изобретенияЦифровой измеритель емкости, содержащий генератор прямоугольных импульсов, адин выход которого соединен со входом интегратора в цепь обратной связи которо.го включепы зажимы для подключения объек.та измерения, отличаюиийея тем, что, с целью повыц 1 ения точности измерения, в него введены формирователь строб-импульсов, липгя задержки, два идентичных канала, вы 2 ф полиеиных в виде последовательно соединенных смесителя и усилителя. расширителя, дифференциальный усилитель и преобразователь аналог-код, причем другой выход генератора прямоугольных импульсов через формирователь строб-импульсов соединен со входом линии задержки н с одним из входов первого канала, другой вход которого соединен с выходом интегратора и с одним входом второго канала, другой вход которого соединен с выходом линки задержки, ЗО выход первого и второго каналов соединеныс одним и другим входом дифференциального усилителя соответственно, а выход последнего соединен со входом преобразователя аналог-код.ета Мн открытн наб.,ул. П