Устройство для измерения емкостей конденсаторов

(57) Ис емкост коден Сущно жит кл меряем шину, и преобр выход умен ьш 22) 03,04 46) 30,08 75) В,И.Т 56) Эпш тик конд 14 - 216,оактео я, 1965 ИЯ ЕЬ и 25/21 89 93. Бюл. М 32 урченков тейн С.И, Измерение.х енсаторов, М,-Л.: Знерг 54) УСТРОЙСТВО ДГЛ ИЗМЕРОСТЕЙ КОНДЕНСАТОРОВ Изобретение относи 1 ся к измерительой и импульсной технике и предназначеноля формирования выходного напряжения,пропорционального емкости измеряемогок нденсатора.Целью изобретения является уменьше е времени измерения.На фиг.1 показана функциональнаяс ема устройства для измерения емкостейк нденсаторов; на фиг,2 - переходные хар ктеристики функциональных блоков, поняющих работу устройства для измерениякости конденсаторов; на фиг.З - примерв полнения преобразователя напряженияв напряжение, обратно пропорциональноео, одному,На фиг,1 показаны клеммы 1 и 2 длядключения выводов измеряемой емкостиденсатора Сх, первая 1 иэ которых соенена с общей шиной 3, а вторая 2 - сходом источника 4 тока, реле времени 5,пользование: в области измерения ей конденсаторов при отбраковке саторов при массовом производстве, сть изобретения: устройство содереммы для подключения выводов изой емкости конденсатора Сх, общую сточник тока, размыкающий контакт, азователь напряжения в напряжение, ую шину. Устройство позволяет ить время измерения. 3 ил,размыкающий контакт 6, блок 7 выборки и хранения, преобразователь 8 напряжения в напряжение, обратно пропорциональное входному, выход которого соединен с выходной шиной 9 устройства, вход - с выходом блока 7 выборки и хранения, первый вход которого соединен с.клеммой 1 и с первым выводом размыкающего контакта 6, второй вход - .с клеммой 2 и с вторым выводом размыкающего контакта 6, вход управления - с выходом реле времени 5, вход которого соединен с сигналом воздействия 10.На фиг,З показаны преобразователь 11 напряжения в ток. преобразователь 12 тока в сопротивление, выходная шина 9, резистор 13 и источник постоянного напряжения 14.Преобразователь тока в напряжение содержит операционный усилитель 15, выход которого соединен с затворами полевыхтранзисторов 16 и 17, и шину 19 установкикоэффициента преобразования.Назначение реле времени 5 заключается о том, что его запуск осуществляется содновременным размыкэнием размыкающего контакта 6 от воздействия по сигналу10, который может быть как механический,так и электронный, и оно спустя некотороезаданное значение формирует на своем выходе импульс управления. Сигнал запуска 1010 лгожет быть кратковремеггггым или жедлительным, т.е, больше времени формирования на выходе реле 5 времени импульса.Наэггачение блока 7 выборки и храненияэаклгочается в том, что после поступления 15на его вход управления импульса на еговыходе устанавлиоается, а затем хранится,величина напряжения, равная величине напряжения на его входе в момент поступления на его вход управления импульса. 20Назначением преобразователя 8 напряжения о напряжение, обратное оеличиневходного,является формирование на выходевеличины ггапряжения, обратно пропорционального входному напряжеггию. 25Работа устройства для замера емкостиконденсатора заключается в следующем.В отсутствие сигнала управления 10 токот источника 4 тока через замкну 1 ый контакт 6 отекает в общую шину 3, величина 30напряжения с выхода блока 7 выборки ихрэг гения соответствует предыдущему тактуизмерения.В лгомент времеви т 1 поступил сигналвоздеиствия 10, вследствие чего разомкнулся контакт 6 и запустилось реле 5 времени,Размыкающий контакт 6 может быть какмеханическим, например в виде размыкающей кнопки, так и электронным, напримервыполненным на транзисторах, так и сигнал 40управления 10 может быть механическимили электрическим.После размыкания контакта 6 ток от источника 4 тока начинает протекать черезклемму 2,.измеряемый конденсатор Сх, 45клемму 1 на общую шину 3,По мере протекания тока через конденсатор Сх он заряжается и напряжение нанам увеличивается. В идеальном случае,когда источник. тока 4 с большим внутренним сопротивлением, напряжение на конденсаторе Сх нарастает по линейномузакону Ос, как показано,ча фиг,2,Чем более емкость конденсатора Сх,телг более ггедленнее происходит нэраста. 55ние ггэпряжения между обкладками измеряемого конденсатора, т.е, напряжение наизмеряемом конденсаторе нарастает обратно пропорционально емкости измеряемого конден,сатора Сх. Через интервал времени, заранее заданный, с выхода реле 5 времени сформировался выходной импульс, от которого повходу управления на выходе устройства 7выборки и хранения сформировалось напряжение, величина которого равна величине напряжения Ос на его входе в моментвремени т 2, Далее эта величина напряженияна выходе устройства 7 выборки и храненияостается постоянной, и это напряжение О 7подается ггэ вход преобразователя 8 напряжения в напряжение, обратно пропорциональное входному, в сояэи с чем выходноенапряжение Ов с выхода блока 8 и на выходной шине 9 Овых 9 оказыоается пропорциональным величине емкости измеряемогоконденсатора Сх. Подстроив время работыреле 5 времени или же скорректировав величину тока от источника 4 тока, который, вчастности, может иэ себя представлять источник постоянного напряжения с последовательно включенным резистором, можноустановить равенство величины выходногонапряжения величине емкости измеряемогоконденсатора, например 1 В выходного напряжения соответствует емкости измеряемого конденсатора 1 мкФ, тогда приемкости измеряемого конденсатора, например, о 10 мкФ, выходное напряжение будетравно 10 Б и т.д,На фиг,З показан пример выполнеггияпреобразователя 8 напряжения в напряжение, обратно пропорциональное оходному.Входное напряжение поступает на преобразователь 11 напряжения в ток, на выходе которого формируется ток. величинакоторого прямо пропорциональна входномунапряжению От, преобразователь 12 тока всопротивление предназначен для формирования выходного сопротивления, величинакоторого в обратной зависимости от величины входного тока,Ток резистора 13 от источника постоянного напряжения 14, протекая через выходное сопротивление преобразователя 12,формирует на его выходе напряжение,пропорциональное величине сопротивления на выходе преобразователя 12, а таккак величина выходного сопротивления спреобразователя 12 находится в обратнойзависимости к входному напряжению навходе г 1 реобраэоватегтя 11, то выходноенапряжение на шине 9 формируется также в обратной зависимости от величинынаггряжения на входе преобразователя11,На фиг.З приведен прилгер оыполненияпреобразователя 12 тока в сопротивление,выполненного на операционном усилителе15 и двух полевых траггэисторах 16 и 17, 1837243Полевые транзисторы 16 и 17 подбиратся с равными или почти равными харакеристиками,Работа преобразователя 12 заключаетя в том, что входной ток подается на злекрод транзистора 16 и одновременно на ервый вход операционного усилителя 15, ыход которого соединен с затвором полеого транзистора и является управляющим ля указанного транзистора, образуя глубоую отрицательную обратную связь, котоая стремится формировать напряжение на ервом входе операционного усилителя, авное напряжению Оу на его втором вхо-. е. При изменении входного тока, йапример го увеличении, для того, чтобы поддержать апряжение на его первом входе неиэменым, с выхода операционного усилителя изеняется напряжение таким образом, что опротивление между стоком и истоком ранзистора 16 уменьшилось настолько, то падение напряжения на его злектро-ах оказалось равным напряжению, А так ак транзисторы 16 и 17 использованы с динаковыми характеристиками и на их за-ворах имеются одинаковые напряжения, "го и сопротивления между их электродами ток-исток также одинаковые. Если ток ходной уменьшился,то сопротивление по налогии с рассмотренным между стоком и стоком транзистора 16 и, как следствие, ежду истоком и стоком транзистора 17 увеичивается. Таким образом формируется выходное сопротивление, величина которого находится в обратной зависимости от величины входного тока.Формула изобретения 5 1. Устройство для измерения емкостей,конденсаторов, содержащее клеммы для подключения измеряемой емкости, одна из которых соединена с выходом источника тока, а другая - с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшениявремени измерения, в него дополнительно введены реле времени, размыкающий контакт, блок выборки и хранения, преобразователь напряжения в напряжение, обратно 15 пропорциональное входному, выход которого соединен с выходной шиной, а вход - с выходом блока выборки и хранения, первый вход которого соединен с первой клеммой для подключения измеряемой емкости и с 20 первым выводом раэмыкающего контакта,второй вход - с второй клеммой для подключения измеряемой емкости и с вторым выводом размыкающего контакта, выход реле времени соединен с управляющим входом 25 блока выборки и хранения.2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что преобразователь напряжения в напряжение, обратно пропорциональное входному, выполнен в виде последова тельно соединенных преобразователя напряжения в ток, преобразователя тока в сопротивление, резистора и источника постоянного напряжения.1837243Составитель В. Турченковтор М. Кузнецова ,Техред М.Моргентал Корректои3 2863 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина