Устройство для измерения емкости конденсаторов

ОГИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯп 1661417 Союз Советских Социапистических РеотубликТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) 1 олнительное к авт. ид-ву -22) 3 явлено 02.06.76 (2 динением заявки У 366088(51) М 27 с присо Государственный комет СССР ео делам изобретений и открытий(53) УДК 621 .335(088.8 юллетень17 ликовано Да публикования описания5.05.79 72) Авторы изобретения(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТ КОНДЕНСАТОРОВединенным Устройство предназначено для использования в различных радиоизмерительных установках, в частности в измерительных стендах и пультах, устройствах для сортировки конденсаторов, в приборах для точного сравнения емкостей отдельных элементов.Известно устройстводля измерения емкостей и индуктивностей, содержащее гене-ратор прямоугольных импульсов, выход которого через измерительную цепь связан с переключателем ряда измерений, дифференциатором и ограничителем напряжения, и измерительный прибор 1.Недостатки устройства - низкая точность измерения и низкая чувствительность. 15Наиболее близко к предлагаемому устройство для измерения емкостей, содержагцее генератор высокой частоты, фазовый детектор, узкополосный резонансный контур, амплитудный детектор, усилитель низкой частоты, соединенный с первым входом фазового детектора низкой частоты, и индикатор; вход генератора высокой частоты через коммутатор соединен с измеряемым и образцовым конденсаторами, со и с земляной шиной 2 .Недостатки устройства - низкая точность и ограниченный диапазон измерения величин контролируемых конденсаторов.Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерения емкостей конденсаторов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения емкости конденсаторов, содержащее генератор высокой частоты, вход которого соединен с выходом коммутатора, первый вход коммутатора соединен с одним зажимом для подключения измеряемого конденсатора, другой зажим при этом соединен с земляной шиной, второй вход коммутатора через образцовый конден сатор соединен с земляной шиной устройства, третий вход коммутатора соединен с выходом генератора низкой частоты и с одним входом фазового детектора низкой частоты, другой вход которого соединен с выходом усилителя низкой частоты, а выход фазового детектора низкой частоты соединен со входом индикатора, введены частотно5 15 20 10 формула изобретения 25 30 40 45 50 фазовый преобразователь и фазовый детектор высокой частоты, причем выход генератора высокой частоты соединен с одним входом частотно-фазового преобразователя и содним входом фазового детектора высокойчастоты, другой вход которого соединен свыходом частотно-фазового преобразователя,а выход - со входом усилителя низкой частоты.На чертеже приведена функциональнаяэлектрическая схема устройства,Устройство для измерения емкостей конденсаторов содержит генератор высокойчастоты 1, коммутатор 2, соединенный сэтим генератором и с измеряемой и образцовой емкостями, частотно-фазовый преобразователь 3, фазовый детектор 4 высокой частоты, усилитель низкой частоты 5, фазовыйдетектор 6 низкой частоты, первый входкоторого подключен к выходу усилителя 5,генератор низкой частоты 7, соединенный совторым входом фазового детектора 6 низкой частоты и коммутатором 2, и индикатор8, подключенный к выходу фазового детектора 6 низкой частоты; образцовый "конденсатор 9.Устройство работает следующим образом.При действии коммутатора 2, управляемого генератором низкой частоты 7, измеряемый 1 О и образцовый 9 конденсаторыпопеременно подключаются к гененатору 1высокой частоты (к его частотно-избирательной цепи). Этот генератор создает высокочастотный сигнал, частота которого пропорциональна подключаемым емкостям. Изменения частоты (в случае неравенства емкостей) преобразуются с помощью частотно-фазового преобразователя 3 в пропорциональные изменения фазы.Преобразователь 3 имеет линейную характеристику преобразования, причем еенаклон или величину средней частоты генератора 1 выбирают таким образом, чтобы вкачестве исходного обеспечивалось преобразование этой частоты в значение фазовогосдвига, близкого к 90.Далее сигнал с преобразователя 3 поступает на первый вход фазового детектора 4высокой частоты, На второй вход этого детектора передается напряжение непосредственного с генератора 1. В фазовомо детекторе 4 высокой частоты выполняющем одновременно и функции амплитудного ограничителя, сравниваются фазы указанных сигналов и формируется выходное низкочастотное напряжение, частота которого равна частоте переключений сравниваемых конденсаторов (т. е. частоте генератора 7), а амплитуда пропорциональна величине разности фаз сигналов (или разности величин сравниваемых емкостей). Низкочастотное напряжение через усилитель низкой частоты 5 передается на первый вход фазового детектора 6 низкой частоты. На второй вход последнего поступает управляющий сигнал с генератора низкой частоты 7. Выходное напряжение фазового детектора 6 низкой частоты, поступающее на индикатор 8, пропорционально напряжению, действующему на его первом входе. Полярность этого напряжения положитеЛьная или отрицательная, в зависимости от соотношения емкостей конденсаторов.В связи с тем, что в предлагаемом приборе измерение емкости конденсатора 10 сопровождается формированием двух высокочастотных сигналов с начальным фазовым сдвигом, близким к 90, фазовое детектирование с помощью детектора 4 обусловливает достаточно высокую линейность и крутизну частотно-фазового преобразования и, как следствие - хорошую точность измерений и широкий диапазон измеряемых емкостей. Устройство для измерения емкости конденсаторов, содержащее гейератор высокой частоты, вход которого соединен с выходом коммутатора, первый вход последнего соединен с одним зажимом для подключения измеряемого конденсатора, другой зажим при этом соединен с земляной шиной, второй вход коммутатора через образцовый конденсатор соединен с земляной шиной устройства, третий вход коммутатора соединен с выходом генератора низкой частоты и с одним входом фазового детектора низкой частоты, другой вход которого соединен с выходом усилителя низкой частоты, а выход фазового детектора низкой частоты соединен со входом индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения диапазона измерения емкостей, в него введены частотно-фазовый преобразователь и фазовый детектор высокой частоты, причем выход генератора высокой частоты соединен с одним входом частотно-фазового преобазователя и с одним входом фазового детектора высокой часто- н ты, другои вход которого соединен с выходом частотно-фазового преобразователя, а выход - со входом усилителя низкой частоты. Источники информации, принятые во вни -мание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР240834, б 01 К 27/26, 01.11.67.2. КасйгсМеп 1 ееЬп 1(1, 1962, М,стр. 28.ЦНИИПИ Гопо дела113035, Моск в филиал ПП П Па Составитель Техред О. Лу Тираж 1089 дарственного изобретений Ж - 35, Рау нтъ, г. Ужго