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瞬變小電容測量儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的瞬變小電容測量儀屬于電容檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，該測量儀包括殼體與測量電路及軟件系統(tǒng)，測量電路由光電源電路、瞬變小電容測量電路、數(shù)據(jù)采集存儲電路組成，光電源電路是個采用光作電源的自發(fā)電、自供電、自動控制測量的光電源電路，瞬變小電容測量電路是一個精密比較測量電路，數(shù)據(jù)采集存儲電路是個精密數(shù)據(jù)采集存儲電路，測量儀優(yōu)點有：采用光電觸發(fā)控制充電、放電，只需要標(biāo)準(zhǔn)電容和待測電容進行一次充放電，就可完成微小電容的測量，電路設(shè)計先進，邏輯關(guān)系簡單，響應(yīng)速度快，操作簡便，儀器體積小，本發(fā)明的瞬變小電容測先量儀值得采用和推廣。
【專利說明】瞬變小電容測量儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開的瞬變小電容測量儀屬電容測試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及的是一種測量瞬 變小電容的儀器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在傳統(tǒng)的微小電容測試【技術(shù)領(lǐng)域】中，大部分測量方法集成化水平低，電路設(shè)計復(fù) 雜，體積大，精度差。如諧振法動態(tài)特性差，工作頻率較高，電路雜散電容的影響較為明顯。 再如以MS3110為核心的電容檢測系統(tǒng)，需要增加ADC模塊，而且采樣頻率低，所以整個系統(tǒng) 的體積比較大。特別是對于瞬變小電容變化的測試精度不高，抗干擾能力差，電路設(shè)計復(fù) 雜，而且測試系統(tǒng)功耗也比較大。
[0003] 本發(fā)明的瞬變小電容測量儀，是為了解決瞬變小電容測量的難題而研制的。瞬變 小電容測量的特點是電容變化微小、瞬態(tài)、一次性過程居多。因此，在技術(shù)要求很高的情況 下，該瞬變小電容測量儀把光電轉(zhuǎn)換技術(shù)和電容放電測容技術(shù)有機地結(jié)合起來，該儀器具 有響應(yīng)速度快，充電方便，功耗低，電路體積小，邏輯控制簡單以及抗干擾能力強等優(yōu)點，有 很好的發(fā)展前景，特別適合用于低功耗，環(huán)境惡劣的測試應(yīng)用中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是：向社會提供這種瞬變小電容測量儀，該測量儀采用光電與小電 容測量相結(jié)合的新技術(shù)，具有功耗低、體積小、控制簡單、操作方便、抗干擾能力強等優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：這種瞬變小電容測量儀，包括有儀器殼體與測量電 路及軟件系統(tǒng)，技術(shù)特點在于：所述的測量電路由光電源電路、瞬變小電容測量電路、數(shù)據(jù) 采集存儲電路組成。所述的小電容是指電容的微小變化，范圍在PF級，所述的瞬變是指電 容的動態(tài)變化量。
[0006] 根據(jù)以上所述的瞬變小電容測量儀，技術(shù)特點還有：a.所述的光電源電路是一個 采用光作電源的電路，該電路構(gòu)成本瞬變小電容測量儀自身攜帶的、可接續(xù)使用的、靠光自 發(fā)電、自供電、并且自動控制測量的光電源電路，所述的光電源電路是一個靠光發(fā)電、供 電、并自動控制測量的光電源電路。所述的光選擇自然光或人造光源的光，所述的自然光如 太陽光、原子光等，所述的人造光如電光、燭光、燃?xì)夤?、燃油光等等。b.所述的瞬變小電容 測量電路是一個精密比較測量電路，該精密比較測量電路由光電源電路自動控制測量、并 由精密信號輸入端、標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路、測量放大電路及輸出端組成。所述的 精密比較測量電路是一個高精度的精細(xì)比較、精密測量的電路。c.所述的數(shù)據(jù)采集存儲電 路是一個精密數(shù)據(jù)采集存儲電路，該精密數(shù)據(jù)采集存儲電路輸入連接測量放大電路輸出、 并由精密數(shù)據(jù)采集電路、精密數(shù)據(jù)存儲電路組成、且由光電源電路自動控制運作。
[0007] 根據(jù)以上所述的瞬變小電容測量儀，技術(shù)特點還有：所述的光電源電路由光電控 開關(guān)電路、光發(fā)電電路、供電電路組成，其中光電控開關(guān)電路是一個光控、電控雙控制自動 切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路，所述的光電控開關(guān)電路是一個光信號、電信號雙控制的自動切換 或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路。光發(fā)電電路由硅光電池及其控制的光觸發(fā)電路組成，供電電路由帶穩(wěn) 壓電路的升壓電路及電壓輸出端組成。
[0008] 根據(jù)以上所述的瞬變小電容測量儀，技術(shù)特點還有：a.所述的光發(fā)電電路由硅光 電池與其控制的光觸發(fā)電路及光觸發(fā)信號輸出端組成，硅光電池有光照射口作光發(fā)電輸入 和光觸發(fā)電路的光觸發(fā)輸入，娃光電池的輸出聯(lián)接供電電路的輸入，由光觸發(fā)電路的光觸 發(fā)輸出作光電控開關(guān)電路的光控自動切換或轉(zhuǎn)換信號。b.所述的供電電路的升壓電路輸入 聯(lián)接硅光電池的輸出，升壓電路的輸出聯(lián)接供電電容的輸入，供電電容的輸出聯(lián)接光電控 開關(guān)電路的開關(guān)固定端，供電電路的各測量、采集、存儲電路供電端是光電控開關(guān)電路的另 一個開關(guān)切換端。c.所述的光電控開關(guān)電路是一個光控、電控雙控制自動轉(zhuǎn)換的單刀雙切 換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路，即是一個單刀雙擲開關(guān)電路，該開關(guān)電路的單刀雙切換固定端是供 電電容的輸出電壓信號端，單刀雙切換的一個切換端是精密信號輸入端，該精密信號輸入 端聯(lián)接精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的充電輸入端，單刀雙切換的 另一個切換端是供電電路的各測量、采集、存儲電路的供電端，當(dāng)供電電路的電壓低于穩(wěn)壓 電壓時發(fā)出電控信號使單刀雙切換開關(guān)電路的單刀雙切換固定端-供電電容的輸出電壓 信號端與另一個切換端-各測量、采集、存儲電路的供電端斷開并自動切換或轉(zhuǎn)換到一個 切換端-精密信號輸入端，進而聯(lián)接精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路 的充電輸入端，當(dāng)光觸發(fā)電路的光觸發(fā)輸出發(fā)出光控信號使單刀雙切換開關(guān)電路的單刀雙 切換固定端供電電容的輸出電壓信號端與一個切換端-精密信號輸入端，進而與精密比較 測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的充電輸入端自動切換或轉(zhuǎn)換斷開、而與另一 個切換端-各測量、采集、存儲電路的供電端通聯(lián)。
[0009] 根據(jù)以上所述的瞬變小電容測量儀，技術(shù)特點還有：a.所述的單刀雙切換或轉(zhuǎn)換 的開關(guān)電路在電控信號控制下使供電電容的輸出電壓信號端與精密信號輸入端聯(lián)接，進 而與精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的充電輸入端聯(lián)接，對精密比較 測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路的標(biāo)準(zhǔn)電容和被測量比較電路的被測電容同時充電。b.所述的單 刀雙切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路在光光控信號控制下使固定端-供電電容的輸出電壓信號端 與一個切換端-精密信號輸入端自動切換或轉(zhuǎn)換斷開，即進而與精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn) 比較電路、被測量比較電路的充電輸入端斷開，同時所述的單刀雙切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路 在光控信號控制下使固定端-供電電容的輸出電壓信號端與所述的單刀雙切換開關(guān)電路 的另一個切換端-各測量、采集、存儲電路的供電端自動切換或轉(zhuǎn)換通聯(lián)，精密比較測量電 路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路的標(biāo)準(zhǔn)電容和被測量比較電路的被測電容同時放電并進行測量，同時精 密比較測量電路的測量放大電路供電并運算放大、精密數(shù)據(jù)采集電路供電并數(shù)據(jù)采集、精 密數(shù)據(jù)存儲電路供電并數(shù)據(jù)存儲。
[0010] 根據(jù)以上所述的瞬變小電容測量儀，技術(shù)特點還有：a.所述的精密信號輸入端由 穩(wěn)壓模塊構(gòu)成，該模塊輸出分別聯(lián)接精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電 路，這兩個比較電路是一個由標(biāo)準(zhǔn)電容和被測電容并聯(lián)組成的充放電路，充電時標(biāo)準(zhǔn)電容 和被測電容充得精密度相等的電壓，放電時標(biāo)準(zhǔn)電容和被測電容根據(jù)各自電容值不同放 電，標(biāo)準(zhǔn)電容、被測電容各自放電端電壓值同步實時比較并輸入測量放大電路運算放大，所 述的測量放大電路由數(shù)字運算放大集成模塊為主構(gòu)成。b.所述的被測電容的一次精密測量 只需一次完整放電過程，也即被測電容的一次完整充放電過程，該一次精密測量由本瞬變 小電容測量儀的硬件各測量電路及軟件系統(tǒng)共同配合實施。
[0011] 根據(jù)以上所述的瞬變小電容測量儀，技術(shù)特點還有：所述的同步實時比較并輸入 測量放大電路的是標(biāo)準(zhǔn)電容與待測電容一次放電同步實時比較的電容差值，由此實現(xiàn)了瞬 變小電容測量并獲得測量結(jié)果。
[0012] 本發(fā)明的瞬變小電容測量儀優(yōu)點有：1.本發(fā)明的瞬變小電容測量儀只需要標(biāo)準(zhǔn) 電容和待測電容進行一次充電放電，采集一次電容放電信號就可以反映出微小電容的變 化，這樣大大降低了對測量儀采樣頻率要求，也降低了測量儀的功耗。2.本發(fā)明的瞬變小電 容測量儀采用光電觸發(fā)技術(shù)瞬態(tài)響應(yīng)快，邏輯控制簡單。3.本發(fā)明的瞬變小電容測量儀采 用光充電、大電容放電，使該測量儀充電方便，電路簡單，體積小。本發(fā)明的瞬變小電容測量 儀值得采用和推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 本發(fā)明的說明書附圖共有2幅： 圖1是瞬變小電容測量儀結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是瞬變小電容測量儀軟件主程序框圖。
[0014] 在兩圖中米用了統(tǒng)一標(biāo)號，即同一物件在兩圖中用同一標(biāo)號。在兩圖中： 1.娃光電池；2.帶穩(wěn)壓電路的升壓電路；3.供電電容；4.單刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)；5.穩(wěn)壓模塊； 6.標(biāo)準(zhǔn)電容；7.被測電容；8.測量放大電路；9.精密數(shù)據(jù)采集電路；10.精密數(shù)據(jù)存儲電 路；11.數(shù)據(jù)采集存儲電路；12電源管理模塊；13.光觸發(fā)電路；14.光電源電路；15.上位 機；16.開始；17.讀數(shù)；18.讀取數(shù)據(jù)；19.數(shù)據(jù)讀完；20.輸入信息存儲；21.顯示原始曲 線；22.人機對話；23.退出程序；24.結(jié)束。

【具體實施方式】
[0015] 本發(fā)明的瞬變小電容測量儀非限定實施例如下： 實施例一.瞬變小電容測量儀 該例的這種瞬變小電容測量儀包括有儀器殼體與測量電路及軟件系統(tǒng)，所述的小電 容是指電容的微小變化，范圍在PF級，所述的瞬變是指電容的動態(tài)變化量。該例的測量 電路由光電源電路、瞬變小電容測量電路、數(shù)據(jù)采集存儲電路組成。該測量儀具體結(jié)構(gòu)由 圖1?圖2聯(lián)合示出，圖1示出瞬變小電容測量儀結(jié)構(gòu)框圖，在圖1中：1是硅光電池，2 是帶穩(wěn)壓電路的升壓電路，3是供電電容，4是單刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)，5是穩(wěn)壓模塊，6是標(biāo) 準(zhǔn)電容，7是被測電容，8是測量放大電路，9是精密數(shù)據(jù)采集電路，10是精密數(shù)據(jù)存儲電 路，11是數(shù)據(jù)采集存儲電路，12是電源管理模塊，13是光觸發(fā)電路，14是光電源電路，15 是上位機。該例的光電源電路14是一個采用光作電源的電路，該電路構(gòu)成本瞬變小電容測 量儀自身攜帶的、可接續(xù)使用的、靠光自發(fā)電、自供電、并且自動控制測量的光電源電路。該 例的光選擇自然光或人造光源的光，所述的自然光如太陽光、原子光等，所述的人造光如電 光、燭光、燃?xì)夤狻⑷加凸獾鹊?。該例的瞬變小電容測量電路是一個精密比較測量電路，該精 密比較測量電路由光電源電路14自動控制測量、并由精密信號輸入端、標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被 測量比較電路、測量放大電路8及輸出端組成。該例的精密比較測量電路是一個高精度的 精細(xì)比較、精密測量的電路。該例的數(shù)據(jù)采集存儲電路11是一個精密數(shù)據(jù)采集存儲電路， 該精密數(shù)據(jù)采集存儲電路輸入連接測量放大電路8的輸出、并由精密數(shù)據(jù)采集電路9、精密 數(shù)據(jù)存儲電路10組成、且由光電源電路14自動控制運作。該例的光電源電路14由光電控 開關(guān)電路、光發(fā)電電路、供電電路組成，其中光電控開關(guān)電路是一個光控、電控雙控制自動 切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路。該例的光電控開關(guān)電路是一個光信號、電信號雙控制的自動切換 或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路。光發(fā)電電路由硅光電池1及其控制的光觸發(fā)電路13組成，供電電路由 帶穩(wěn)壓電路的升壓電路2及電壓輸出端組成。該例的光發(fā)電電路由硅光電池1與其控制的 光觸發(fā)電路13及光觸發(fā)信號輸出端組成，娃光電池1有光照射口作光發(fā)電輸入和光觸發(fā)電 路13的光觸發(fā)輸入，娃光電池1的輸出聯(lián)接供電電路的輸入，由光觸發(fā)電路13的光觸發(fā)輸 出作光電控開關(guān)電路的光控自動切換或轉(zhuǎn)換信號。該例的供電電路的升壓電路輸入聯(lián)接硅 光電池1的輸出，升壓電路的輸出聯(lián)接供電電容3的輸入，供電電容3的輸出聯(lián)接光電控開 關(guān)電路的開關(guān)固定端，供電電路的各測量、采集、存儲電路供電端是光電控開關(guān)電路的另一 個開關(guān)切換端。該例的光電控開關(guān)電路是一個光控、電控雙控制自動轉(zhuǎn)換的單刀雙切換或 轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路，即是一個單刀雙擲開關(guān)電路，該開關(guān)電路的單刀雙切換固定端是供電電 容3的輸出電壓信號端，單刀雙切換的一個切換端是精密信號輸入端，該精密信號輸入端 聯(lián)接精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的充電輸入端，單刀雙切換的另 一個切換端是供電電路的各測量、采集、存儲電路的供電端，當(dāng)供電電路的電壓低于穩(wěn)壓電 壓時發(fā)出電控信號使單刀雙切換開關(guān)電路的單刀雙切換固定端-供電電容3的輸出電壓信 號端與另一個切換端-各測量、采集、存儲電路的供電端斷開并自動切換或轉(zhuǎn)換到一個切 換端-精密信號輸入端，進而聯(lián)接精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的 充電輸入端，當(dāng)光觸發(fā)電路13的光觸發(fā)輸出發(fā)出光控信號使單刀雙切換開關(guān)電路的單刀 雙切換固定端供電電容3的輸出電壓信號端與一個切換端-精密信號輸入端，進而與精密 比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的充電輸入端自動切換或轉(zhuǎn)換斷開、而與 另一個切換端-各測量、采集、存儲電路的供電端通聯(lián)。該例的單刀雙切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電 路在電控信號控制下使供電電容3的輸出電壓信號端與精密信號輸入端聯(lián)接，進而與精密 比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的充電輸入端聯(lián)接，對精密比較測量電路 的標(biāo)準(zhǔn)比較電路的標(biāo)準(zhǔn)電容6和被測量比較電路的被測電容7同時充電。該例的單刀雙切 換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路在光光控信號控制下使固定端-供電電容3的輸出電壓信號端與一個 切換端-精密信號輸入端自動切換或轉(zhuǎn)換斷開，即進而與精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電 路、被測量比較電路的充電輸入端斷開，同時所述的單刀雙切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路在光控 信號控制下使固定端-供電電容3的輸出電壓信號端與所述的單刀雙切換開關(guān)電路的另一 個切換端-各測量、采集、存儲電路的供電端自動切換或轉(zhuǎn)換通聯(lián)。精密比較測量電路的標(biāo) 準(zhǔn)比較電路的標(biāo)準(zhǔn)電容6和被測量比較電路的被測電容7同時放電并進行測量，同時精密 比較測量電路的測量放大電路8供電并運算放大、精密數(shù)據(jù)采集電路9供電并數(shù)據(jù)采集、精 密數(shù)據(jù)存儲電路10供電并數(shù)據(jù)存儲。該例的精密信號輸入端由穩(wěn)壓模塊5構(gòu)成，該模塊 輸出分別聯(lián)接精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路，這兩個比較電路是一 個由標(biāo)準(zhǔn)電容6和被測電容7并聯(lián)組成的充放電路，充電時標(biāo)準(zhǔn)電容和被測電容充得精密 度相等的電壓，放電時標(biāo)準(zhǔn)電容和被測電容根據(jù)各自電容值不同放電，標(biāo)準(zhǔn)電容6、被測電 容7各自放電端電壓值同步實時比較并輸入測量放大電路8運算放大，該例的測量放大電 路8由數(shù)字運算放大集成模塊為主構(gòu)成。該例的被測電容7的一次精密測量只需一次完整 放電過程，也即被測電容7的一次完整充放電過程，該一次精密測量由本瞬變小電容測量 儀的硬件各測量電路及軟件系統(tǒng)共同配合實施。圖2示出瞬變小電容測量儀軟件主程序框 圖，在圖2中：16是開始，17是讀數(shù)，18是讀取數(shù)據(jù)，19是數(shù)據(jù)讀完，20是輸入信息存儲，21 是顯示原始曲線，22是人機對話，23是退出程序，24是結(jié)束。該例的同步實時比較并輸入測 量放大電路8的是標(biāo)準(zhǔn)電容6與待測電容7 -次放電同步實時比較的電容差值，由此實現(xiàn) 了瞬變小電容測量并獲得測量結(jié)果。該例的瞬變小電容測量儀的各電子電路均可采用公知 和商售的電子元器件組裝制作，只要能實現(xiàn)各電子電路之功能的均可使用。
[0016] 實施例二.瞬變小電容測量儀 該例的這種瞬變小電容測量儀具體結(jié)構(gòu)由圖1?圖2聯(lián)合示出，該例的瞬變小電容 測量儀與實施例一的瞬變小電容測量儀不同點有：該例的測量放大電路選用儀表放大芯片 AD8231等。該例的瞬變小電容測量儀其余未述的，全同于實施例一中所述的，不再重述。
【權(quán)利要求】
1. 一種瞬變小電容測量儀，包括有儀器殼體與測量電路及軟件系統(tǒng)，特征在于：所述 的測量電路由光電源電路、瞬變小電容測量電路、數(shù)據(jù)采集存儲電路組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的瞬變小電容測量儀，特征在于： a. 所述的光電源電路是一個采用光作電源的電路，該電路構(gòu)成本瞬變小電容測量儀自 身攜帶的、可接續(xù)使用的、靠光自發(fā)電、自供電、并且自動控制測量的光電源電路，所述的 光選擇自然光或人造光源的光； b. 所述的瞬變小電容測量電路是一個精密比較測量電路，該精密比較測量電路由光電 源電路自動控制測量、并由精密信號輸入端、標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路、測量放大電 路及輸出端組成； c. 所述的數(shù)據(jù)采集存儲電路是一個精密數(shù)據(jù)采集存儲電路，該精密數(shù)據(jù)采集存儲電路 輸入連接測量放大電路輸出、并由精密數(shù)據(jù)采集電路、精密數(shù)據(jù)存儲電路組成、且由光電源 電路自動控制運作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的瞬變小電容測量儀，特征在于：所述的光電源電路由光電控 開關(guān)電路、光發(fā)電電路、供電電路組成，其中光電控開關(guān)電路是一個光控、電控雙控制自動 切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路，光發(fā)電電路由硅光電池及其控制的光觸發(fā)電路組成，供電電路由 帶穩(wěn)壓電路的升壓電路及電壓輸出端組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的瞬變小電容測量儀，特征在于： a. 所述的光發(fā)電電路由硅光電池與其控制的光觸發(fā)電路及光觸發(fā)信號輸出端組成，硅 光電池有光照射口作光發(fā)電輸入和光觸發(fā)電路的光觸發(fā)輸入，硅光電池的輸出聯(lián)接供電電 路的輸入，由光觸發(fā)電路的光觸發(fā)輸出作光電控開關(guān)電路的光控自動切換或轉(zhuǎn)換信號； b. 所述的供電電路的升壓電路輸入聯(lián)接娃光電池的輸出，升壓電路的輸出聯(lián)接供電電 容的輸入，供電電容的輸出聯(lián)接光電控開關(guān)電路的開關(guān)固定端，供電電路的各測量、采集、 存儲電路供電端是光電控開關(guān)電路的另一個開關(guān)切換端； c. 所述的光電控開關(guān)電路是一個光控、電控雙控制自動轉(zhuǎn)換的單刀雙切換或轉(zhuǎn)換的開 關(guān)電路，該開關(guān)電路的單刀雙切換固定端是供電電容的輸出電壓信號端，單刀雙切換的一 個切換端是精密信號輸入端，該精密信號輸入端聯(lián)接精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、 被測量比較電路的充電輸入端，單刀雙切換的另一個切換端是供電電路的各測量、采集、存 儲電路的供電端，當(dāng)供電電路的電壓低于穩(wěn)壓電壓時發(fā)出電控信號使單刀雙切換開關(guān)電路 的單刀雙切換固定端-供電電容的輸出電壓信號端與另一個切換端-各測量、采集、存儲電 路的供電端斷開并自動切換或轉(zhuǎn)換到一個切換端-精密信號輸入端，進而聯(lián)接精密比較測 量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的充電輸入端，當(dāng)光觸發(fā)電路的光觸發(fā)輸出發(fā)出 光控信號使單刀雙切換開關(guān)電路的單刀雙切換固定端供電電容的輸出電壓信號端與一個 切換端-精密信號輸入端，進而與精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的 充電輸入端自動切換或轉(zhuǎn)換斷開、而與另一個切換端-各測量、采集、存儲電路的供電端通 聯(lián)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬變小電容測量儀，特征在于： a.所述的單刀雙切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路在電控信號控制下使供電電容的輸出電壓信 號端與精密信號輸入端聯(lián)接，進而與精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路 的充電輸入端聯(lián)接，對精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路的標(biāo)準(zhǔn)電容和被測量比較電路 的被測電容同時充電； b.所述的單刀雙切換或轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路在光光控信號控制下使固定端-供電電容的 輸出電壓信號端與一個切換端-精密信號輸入端自動切換或轉(zhuǎn)換斷開，即進而與精密比較 測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路的充電輸入端斷開，同時所述的單刀雙切換或 轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路在光控信號控制下使固定端-供電電容的輸出電壓信號端與所述的單刀 雙切換開關(guān)電路的另一個切換端-各測量、采集、存儲電路的供電端自動切換或轉(zhuǎn)換通聯(lián)， 精密比較測量電路的標(biāo)準(zhǔn)比較電路的標(biāo)準(zhǔn)電容和被測量比較電路的被測電容同時放電并 進行測量，同時精密比較測量電路的測量放大電路供電并運算放大、精密數(shù)據(jù)采集電路供 電并數(shù)據(jù)采集、精密數(shù)據(jù)存儲電路供電并數(shù)據(jù)存儲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的瞬變小電容測量儀，特征在于： a. 所述的精密信號輸入端由穩(wěn)壓模塊構(gòu)成，該模塊輸出分別聯(lián)接精密比較測量電路 的標(biāo)準(zhǔn)比較電路、被測量比較電路，這兩個比較電路是一個由標(biāo)準(zhǔn)電容和被測電容并聯(lián)組 成的充放電路，充電時標(biāo)準(zhǔn)電容和被測電容充得精密度相等的電壓，放電時標(biāo)準(zhǔn)電容和被 測電容根據(jù)各自電容值不同放電，標(biāo)準(zhǔn)電容、被測電容各自放電端電壓值同步實時比較并 輸入測量放大電路運算放大，所述的測量放大電路由數(shù)字運算放大集成模塊為主構(gòu)成； b. 所述的被測電容的一次精密測量只需一次完整放電過程，也即被測電容的一次完整 充放電過程，該一次精密測量由本瞬變小電容測量儀的硬件各測量電路及軟件系統(tǒng)共同配 合實施。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的瞬變小電容測量儀，特征在于：所述的同步實時比較并輸入 測量放大電路的是標(biāo)準(zhǔn)電容與待測電容一次放電同步實時比較的電容差值。
【文檔編號】G01R27/26GK104155529SQ201410410503
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】馬鐵華, 李新娥, 裴東興, 張瑜, 沈大偉, 張紅艷, 王美林, 溫星曦 申請人:中北大學(xué)