專利名稱：一種改進(jìn)型數(shù)字電容表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電抗參數(shù)測(cè)量?jī)x器。
已有的CM-8601型數(shù)字電容表為31/2位液晶顯示電容表。它采用8檔按鍵式量程開關(guān)，有8個(gè)測(cè)量檔位200pF，2nF，20nF，2gnF，2μF，20μF，200μF，2000μF；基本準(zhǔn)確度為±0.5％Cx。CM-8601型數(shù)字電容表使用的元件主要有大規(guī)模集成電路A/D轉(zhuǎn)換器ICL7106，中、小規(guī)模集成電路CMOS數(shù)字電路CD4518、CD4017、CD4070、CD4069、CD4066，雙運(yùn)放TL062。整機(jī)電路由時(shí)序脈沖發(fā)生器、被測(cè)電容充、放電電路，RC積分電路，參考電壓形成電路，A/D轉(zhuǎn)換器組成。整機(jī)電路如附

圖1，工作原理方框圖如附圖2。其工作過(guò)程是在時(shí)序脈沖控制下，先將被測(cè)電容充電至某一數(shù)值，然后通過(guò)模擬開關(guān)控制，用量程電阻Rd對(duì)已充電的電容放電；并由RC積分電路將放電壓曲線積分，成為輸入電壓Vi；同時(shí)，參考電壓形成電路生成一個(gè)與放電電壓曲線的峰值與谷值之差成比例的參考電壓Vr；輸入電壓Vi與參考電壓Vr在A/D轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行除法運(yùn)算及A/D轉(zhuǎn)換；最后由液晶顯示器顯示出被測(cè)電容的電容值。根據(jù)電路特性分析可以得到以下關(guān)系式N=250RKTC---(1)]]>式中N—液晶顯示器讀數(shù)R—放電電阻阻值K—分壓系數(shù)，K＝R27/(R26+R27+RP2)T—時(shí)序脈沖寬度C—被測(cè)電容容量實(shí)際使用的效果表明，CM-8601型數(shù)字電容表存在以下三個(gè)缺陷一、它的時(shí)鐘振蕩源是由CD4069兩個(gè)非門與晶振構(gòu)成，而CD4069等數(shù)字電路又是靠ICL7106的數(shù)字地輸出(第37腳TEST端)與正電源(ICL7106的第1腳V+端)來(lái)供電的。由于ICL7106的數(shù)字地輸出與其芯片內(nèi)的數(shù)字地之間串聯(lián)了一個(gè)500Ω的電阻，造成數(shù)字電源阻大的毛病。結(jié)果造成振蕩不穩(wěn)定，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)停振現(xiàn)象，使儀器不能正常工作。二、CM-8601型數(shù)字電容表的最大量程為2000μF，不能滿足大電容測(cè)量的需要。三、CM-8601型數(shù)字電容表使用兩塊雙面印刷板，兩塊板之間采用接插件聯(lián)接。使用的元、器件較多，生產(chǎn)成本較高，又容易造成接觸不良的毛病。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種克服了以上缺陷的，時(shí)鐘振蕩穩(wěn)定、量程寬、生產(chǎn)成本低、無(wú)接插件毛病的，可靠性好的數(shù)字電容表。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的用ICL7106內(nèi)部的兩個(gè)反相器與石英晶體組成可靠的振蕩器；將原有8檔按鍵或量程開關(guān)中的兩個(gè)檔位進(jìn)行組合，增加一個(gè)20000uF檔的大電容測(cè)量檔位；不用接插件來(lái)聯(lián)接兩塊板，而是全部元件都安裝在一塊雙面印刷板上。采用以上幾項(xiàng)措施可以徹底根除時(shí)鐘停振的毛?。惶岣哒麢C(jī)工作穩(wěn)定性、可靠性，還擴(kuò)大了測(cè)量范圍，使測(cè)量檔位增加到9個(gè)200pF，2nF，20nF，200nF，2μF，20μF，200μF，2000μF，20000μF；基本準(zhǔn)確度為±0.5％Cx。同時(shí)，還可降低的成本四分之一左右，簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程，便于大批量生產(chǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明(參考以下附圖)圖1.原CM8601電原理圖。
圖2.整機(jī)工作原理方框圖。
圖3.時(shí)鐘振蕩電路。
圖4.非門電路。
圖5.量程擴(kuò)展電路。
圖6.印刷板圖(元件面)。
圖7.印刷板圖(焊接面)。
圖3為本是用新型的時(shí)鐘振蕩電路，直接由ICL7106內(nèi)部的兩個(gè)反相器與外接的石英晶體振蕩器組成振蕩電路。產(chǎn)生頻率為32768Hz的時(shí)鐘信號(hào)，供A/ID轉(zhuǎn)換器及數(shù)字分頻器使用。原CD4069另一個(gè)有用的非門采用三極管替代，如圖4所示。這樣，既節(jié)省了一個(gè)CD4069集成電路，又徹底根除了時(shí)鐘停振的毛病。用原有8檔按鍵式量程開關(guān)的2μF與2000μF檔進(jìn)行組合，增設(shè)一個(gè)20000μF的大電容測(cè)量檔位。其電路如圖5所示。圖中，RP是微調(diào)電位器，用于調(diào)整分壓系數(shù)K。當(dāng)2μF與2000μF檔同時(shí)按下時(shí)，(RP2+RP26)就并聯(lián)在(RP2+R26)上，使參考電壓形成電路分壓比由原來(lái)的0.08上升到0.8，所測(cè)量的電容量也擴(kuò)展了10倍，由2000μF擴(kuò)展到20000μF。全部元器件均安裝在一片雙面印刷板上，減少接插件所造成的接觸不良的隱患。既節(jié)省成本，又便于大批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型所述改進(jìn)型數(shù)字電容表。采用8檔按鍵式量程開關(guān)，基本準(zhǔn)確度為±0.5％Cx；其特征在于有一個(gè)量程擴(kuò)展電路，可以將量程擴(kuò)展到20000μF檔，實(shí)現(xiàn)9個(gè)測(cè)量檔位200pF，2nF，20nF，200nF，2μF，20μF，200μF，2000μF，20000μF；有一個(gè)與A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)合在一起的時(shí)鐘振蕩器；全部元器件都安裝在一片雙面印刷板上。
2.如權(quán)利要求1所述電容表，其特征在于時(shí)鐘振蕩器由ICL7106 A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的兩個(gè)反相器與外接的石英晶體組成。
3.如權(quán)利要求1所述電容表，其特征在于量程擴(kuò)展是通過(guò)將2μF與2000μF檔按鍵同時(shí)按下實(shí)現(xiàn)的。
專利摘要本實(shí)用新型對(duì)已有的CM－8601型數(shù)字電容表進(jìn)行改進(jìn)。它用ICL7106和石英晶體構(gòu)成時(shí)鐘振蕩電路,徹底根除了時(shí)鐘停振的毛病;擴(kuò)大了測(cè)量范圍,在原機(jī)8個(gè)按鍵式量程開關(guān)的基礎(chǔ)上,用2μF,2000μ,兩組按鍵組合,增加一個(gè)20000μF的量程;實(shí)現(xiàn)9個(gè)測(cè)量檔位:200pF,2nF,20nF,200nF,2μF,20μF,200μF,2000μF,20000μF;把所使用的印刷板由兩片減小到一片;消除了接插件造成的隱患,降低整機(jī)的生產(chǎn)成本四分之一左右。提高了整機(jī)工作穩(wěn)定性、可靠性。適合于大批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G01R27/26GK2286525SQ9620660
公開日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1996年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月16日
發(fā)明者徐先 申請(qǐng)人:徐先