專利名稱：一種寬量程數(shù)字電容表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式電容參數(shù)測(cè)量?jī)x器。
7115顯示器讀數(shù)N與放電電阻R、分壓系數(shù)K、時(shí)序脈沖寬度T及被測(cè)電容容量C之間符合以下關(guān)系式N=250RKTC---(1)]]>式中K＝R2/(VR1+R1+R2)7115采用一個(gè)有6組滑道的旋轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)，其中，滑道開(kāi)關(guān)S1控制放電電阻R的阻值。
7115的最大的測(cè)量檔位為20mF。該檔位所使用的放電電阻R阻值為1、分壓系數(shù)K的數(shù)值為0.08。
目前，隨著電子技術(shù)的進(jìn)展，最大量程為20mF的電容表已經(jīng)不能滿足測(cè)量的需要。必須有更大容量的電容表來(lái)替代。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題的方案是由時(shí)序脈沖發(fā)生器、充電開(kāi)關(guān)、放電開(kāi)關(guān)、參考電壓形成電路，RC積分電路、A/D轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器相互電連接。用一個(gè)有6組滑道的旋轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)切換電容量程。其中，滑道開(kāi)關(guān)S1在20mF檔將放電電阻設(shè)置為10Ω，在200mF檔則設(shè)置為1Ω。另外，在參考電壓形成電路上設(shè)置一個(gè)由滑道開(kāi)關(guān)S2、微調(diào)電阻VR2、電阻R3串聯(lián)組成的電阻支路；在20mF、200mF檔，S2閉合，這一支路與VR1、R1電阻支路并聯(lián)在一起，使參考電壓分壓系數(shù)K從原來(lái)的0.08提高到0.8，提高了10倍；使原來(lái)的最大量程20mF檔擴(kuò)展10倍，成為200mF檔。為了提高200mF檔的測(cè)量精度，設(shè)置了并聯(lián)于1Ω電阻R01上的微調(diào)電位器VR3、電阻R11支路，以補(bǔ)償線路分布電阻、開(kāi)關(guān)接觸電阻造成的誤差。
本實(shí)用新型的有益效果是增加了1個(gè)200mF的大電容測(cè)量檔位，使全部測(cè)量檔位增加到10個(gè)；克服了線路板分布電阻、開(kāi)關(guān)接觸電阻造成的誤差，提高了測(cè)量精度。


圖1是本實(shí)用新型工作原理框圖圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的參考電壓形成電路圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的放電電阻切換電路圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例的時(shí)序脈沖波形圖圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例的放電電壓波形圖圖1中1.時(shí)序脈沖發(fā)生器 2.充電開(kāi)關(guān) 3.被測(cè)電容 4.放電開(kāi)關(guān) 5.放電電阻 6.RC積分電路 7.參考電壓形成電路 8.A/D轉(zhuǎn)換器 9.液晶顯示器 10.電源開(kāi)關(guān)(單刀雙擲) 11.量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。
本實(shí)施例的A/D轉(zhuǎn)換器[8]采用AME7106集成電路、它外接頻率為32768Hz的石英晶體振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，供A/D轉(zhuǎn)換器及數(shù)字分頻器使用；AME7106的芯片內(nèi)部已經(jīng)集成了電池低電壓顯示功能，當(dāng)電池電壓低于7V時(shí)，可直接輸出低電壓顯示字符驅(qū)動(dòng)信號(hào)。時(shí)序脈沖發(fā)生器[1]由兩個(gè)4518雙十進(jìn)分頻器、一個(gè)4017脈沖分配器構(gòu)成，4017接成四進(jìn)分頻器，其輸出對(duì)應(yīng)著Φ1、Φ2、Φ3、Φ4四路時(shí)序脈沖，充電開(kāi)關(guān)[2]、放電開(kāi)關(guān)[4]及參考電壓形成電路[7]中的K3、K4四只模擬開(kāi)關(guān)合用一只4066；微調(diào)電阻VR1和VR2可以取值為4.7KΩ和2.2KΩ，R1、R2、R3分別為100KΩ、9KΩ、1.5KΩ，VR3為200Ω，R11為50Ω；C1、C2應(yīng)采用金屬化聚酯薄膜電容，容量為0.22μ。電源開(kāi)關(guān)[10]可以采用另一組滑道或一個(gè)獨(dú)立的單刀雙擲滑動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
采用以上幾項(xiàng)措施制造的數(shù)字電容表增加了一個(gè)200mF的大電容量程，擴(kuò)大了測(cè)量范圍，使測(cè)量檔位增加到10個(gè)200pF，2nF，20nF，200nF，2μF，20μF，200μF，2000μF，20mF，200mF；基本準(zhǔn)確度為±0.5％Cx。它造價(jià)低、使用方便，可以作為通用或者專用的電容測(cè)量?jī)x器，在電子工業(yè)、科研、教學(xué)領(lǐng)域大批量使用。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式電容表，由時(shí)序脈沖發(fā)生器、充電開(kāi)關(guān)、放電開(kāi)關(guān)、參考電壓形成電路，RC積分電路、A/D轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器相互電連接，用一個(gè)有6組滑道的旋轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)切換電容量程；其特征在于滑道開(kāi)關(guān)S1在20mF檔將放電電阻設(shè)置為10Ω，在200mF檔則設(shè)置為1Ω；在參考電壓形成電路上設(shè)置一個(gè)由滑道開(kāi)關(guān)S2、微調(diào)電阻VR2、電阻R3串聯(lián)組成的電阻支路，在20mF、200mF檔，S2閉合時(shí)，這一支路與VR1、R1電阻支路并聯(lián)在一起，使參考電壓分壓系數(shù)K從原來(lái)的0.08提高到0.8。
2.如權(quán)利要求1所述電容表，其特征在于設(shè)置了并聯(lián)于1Ω電阻R01上的微調(diào)電位器VR3、電阻R11支路。
專利摘要一種寬量程數(shù)字式電容表。由時(shí)序脈沖發(fā)生器、充電開(kāi)關(guān)、放電開(kāi)關(guān)、參考電壓形成電路，RC積分電路、A/D轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器相互電連接，并用一個(gè)有6組滑道的旋轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)切換電容量程。其中，有一組滑道開(kāi)關(guān)在20mF檔將放電電阻設(shè)置為10Ω，在200mF檔則設(shè)置為1Ω。另有一組滑道開(kāi)關(guān)在20mF、200mF檔閉合，使參考電壓分壓系數(shù)K從原來(lái)的0.08提高到0.8，提高了10倍；從而，將原來(lái)的最大量程20mF檔擴(kuò)展10倍，成為200mF檔。為了提高200mF檔的測(cè)量精度，1Ω電阻上設(shè)置了一個(gè)與其并聯(lián)的微調(diào)電位器和電阻組成的支路，以補(bǔ)償線路分布電阻、開(kāi)關(guān)接觸電阻造成的誤差。這種電容表一共有10個(gè)測(cè)量檔位200pF，2nF，20nF，200nF，2μF，20μF，200μF，2000μF，20mF，200mF；可以顯示量綱和電池低電壓狀態(tài)；基本準(zhǔn)確度為±0.5％Cx。它可以作為通用或者專用的電容測(cè)量?jī)x器，在電子工業(yè)、科研、教學(xué)、電器維修領(lǐng)域中使用。
文檔編號(hào)G01R27/26GK2594800SQ0220711
公開(kāi)日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日
發(fā)明者徐先 申請(qǐng)人:徐先