JPS58214865A - 容量測定回路 - Google Patents
容量測定回路Info
- Publication number
- JPS58214865A JPS58214865A JP9818682A JP9818682A JPS58214865A JP S58214865 A JPS58214865 A JP S58214865A JP 9818682 A JP9818682 A JP 9818682A JP 9818682 A JP9818682 A JP 9818682A JP S58214865 A JPS58214865 A JP S58214865A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillator
- capacity
- capacitance
- oscillators
- unknown
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2605—Measuring capacitance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＣＲ発振器を利用した容量測定回路に関するも
のである。
のである。
従来、容量を測定する方法としては、交流ブリッジを用
いた方去や、ＬＣ共振回路で共振を利用する回路等が一
般的であるか、いずれもＬＳＩ化か困難で高価なため民
生用にはあまりむかなかった。
いた方去や、ＬＣ共振回路で共振を利用する回路等が一
般的であるか、いずれもＬＳＩ化か困難で高価なため民
生用にはあまりむかなかった。
本発明は、少なくとも２組のＣＲ発振器（抵抗分及び容
旦分は外部に接続される）をＬＳＩに内蔵し、未知の容
量と可変抵抗によって定まる発振周波数の周期と、既知
の容量と抵抗によって疋まる発振周波数の周期を比較す
ることにより、未知１の容量を測定するものである。
旦分は外部に接続される）をＬＳＩに内蔵し、未知の容
量と可変抵抗によって定まる発振周波数の周期と、既知
の容量と抵抗によって疋まる発振周波数の周期を比較す
ることにより、未知１の容量を測定するものである。
以下図面に従って本発明の一実施例を説明する。
第１図に回路ブロック例、第、２図に第１図番部の信号
波形を示す。
波形を示す。
ＣＲ発振器／によって、被測定物である容量Ｃｘと合せ
込み用可変抵抗Ｒｖに比例した周期Ｔｘの信号Ｆｘが得
られ、分周期コ；こよって分周される。
込み用可変抵抗Ｒｖに比例した周期Ｔｘの信号Ｆｘが得
られ、分周期コ；こよって分周される。
基準周波数用のＣＲ発振器３は、既知の容量ＣＡと抵抗
ＲＡに比例した周期Ｔλの信号ＦＡを発振し、アントゲ
−ドグによって信号ＦＡと分周器ノから得られた信号Ｄ
ｘとの論理積をとり、カウンタｊでカウントする。
ＲＡに比例した周期Ｔλの信号ＦＡを発振し、アントゲ
−ドグによって信号ＦＡと分周器ノから得られた信号Ｄ
ｘとの論理積をとり、カウンタｊでカウントする。
タイミング回路には信号Ｄｘが゛Ｌ′ルベルになったと
き、カウンタｊの内容をラッチ７に取り込む信号ＬＴと
、信号Ｄｘか゛Ｈ″レベルになる前にカウンタｊをリセ
ットする信号ＲＴを作り出し、カウンタｊとラッチ７の
制御を行なう。信号ＦＡは、これら信号ＬＴおよびＲＴ
の発生タイミング、パルス福を決めるため入力される。
き、カウンタｊの内容をラッチ７に取り込む信号ＬＴと
、信号Ｄｘか゛Ｈ″レベルになる前にカウンタｊをリセ
ットする信号ＲＴを作り出し、カウンタｊとラッチ７の
制御を行なう。信号ＦＡは、これら信号ＬＴおよびＲＴ
の発生タイミング、パルス福を決めるため入力される。
ラッチ７の内容は、ここでデコーダ♂によってデコード
することにより表示するよう；こしている。
することにより表示するよう；こしている。
例えば、ＣＲ発振器が第３図のように構成されているも
のとすると、その発振周期は （ＶＤＤ＋ＶＴＲ） （＝２−ＶＤＤ ＶＴＲ）ただ
し、ＶＤＤ：電源電圧 ＶＴＲ：初段・ｒンバータＩｎｌの遷移電圧であられさ
れる。インバータＩｎ、〜ｌｎ５はＬＳ １５？内：こ
構成されるものであり、 上式のＬＳＩに個有の定’７
−にとすると、同じＬＳＩに内蔵された上記ＣＲ発振器
／及び３の発振周期は、ＴＡ ＝ＲＡＣＡＫ Ｔ ｘ ” Ｒｖ ＣＸ Ｋ で表わ丁ことかできる。
のとすると、その発振周期は （ＶＤＤ＋ＶＴＲ） （＝２−ＶＤＤ ＶＴＲ）ただ
し、ＶＤＤ：電源電圧 ＶＴＲ：初段・ｒンバータＩｎｌの遷移電圧であられさ
れる。インバータＩｎ、〜ｌｎ５はＬＳ １５？内：こ
構成されるものであり、 上式のＬＳＩに個有の定’７
−にとすると、同じＬＳＩに内蔵された上記ＣＲ発振器
／及び３の発振周期は、ＴＡ ＝ＲＡＣＡＫ Ｔ ｘ ” Ｒｖ ＣＸ Ｋ で表わ丁ことかできる。
分局器−の分周比をαとすると、分周された信号ＤＸの
周期ＴＤｘ〜信号Ｆ工の４倍、すなわち、ＴＤｘ＝αＴ
ｘ＝αＲｖＣｘＫ となり、カウンタｊはこの半周期で信号ＦＡ （周期１
人”ＲＡＣＡＫ）をカウントするので、カウント数は ２ ”ｆＡ ２ ＲＡＣＡＫｌ αＲｖ
Ｃｘ ておけば、Ｎ ＝ ｃｘて、カウント数Ｎにより直接容
量ＣＸの値を測定することかできる。もちろん定しても
よく、これとＮの相対関係をもって未知の容量Ｃｘを測
定することも可能である。また、カウンタｊのカウント
数Ｎの変化をもって、容量Ｃｘの相対的な変化をも測定
することができる。
周期ＴＤｘ〜信号Ｆ工の４倍、すなわち、ＴＤｘ＝αＴ
ｘ＝αＲｖＣｘＫ となり、カウンタｊはこの半周期で信号ＦＡ （周期１
人”ＲＡＣＡＫ）をカウントするので、カウント数は ２ ”ｆＡ ２ ＲＡＣＡＫｌ αＲｖ
Ｃｘ ておけば、Ｎ ＝ ｃｘて、カウント数Ｎにより直接容
量ＣＸの値を測定することかできる。もちろん定しても
よく、これとＮの相対関係をもって未知の容量Ｃｘを測
定することも可能である。また、カウンタｊのカウント
数Ｎの変化をもって、容量Ｃｘの相対的な変化をも測定
することができる。
ちなみに、ＣＡ＝１０ＯｐＦ 、ＲＡ＝／θＯｋΩのと
きＦＡ＝グｊ ＫＨｚ （ＴＡ ＝Ｊ、２ｔｔ Ｓｅｃ
）、Ｃｘ＝６０ｐＦ 、Ｒ＊ ＝、２００にΩのとき
ＦＸ−！、５ Ｋ Ｈｚ （Ｔｘ＝６２．．２μＳｅｃ
） 、分間器−の分周比をα−１００とすると、 ＤＸ＝Ｘニブ６０Ｈ（Ｔｐｘ＝Ｊ、ＪｍＳｅｃ ）従っ
て、カウンタｊのカウント数はＮ＝６０、また、Ｃｘ＝
／θＱｐＦ、Ｒｖ＝、２０θにΩのときＦｘ ＝、２．
！、、！； Ｋ Ｈｚ （ＴＸ ＝４’りμ５ｅｃ）、
ＤＸ ＝Ｊ２．ｆ Ｈｚ （ＴＤｘ＝ｑＦｍＳｅｃ ）
て、カウント５のカウント数はＮ＝１００となりこの場
合、！・ （２ＶＶ＝、でカウントｊのカクン２
ＲＡＣＡ ト数Ｎにより容ＮＣｘの前者の値；オ５０μＦ、後者の
値は７００μＦと測定することができる。
きＦＡ＝グｊ ＫＨｚ （ＴＡ ＝Ｊ、２ｔｔ Ｓｅｃ
）、Ｃｘ＝６０ｐＦ 、Ｒ＊ ＝、２００にΩのとき
ＦＸ−！、５ Ｋ Ｈｚ （Ｔｘ＝６２．．２μＳｅｃ
） 、分間器−の分周比をα−１００とすると、 ＤＸ＝Ｘニブ６０Ｈ（Ｔｐｘ＝Ｊ、ＪｍＳｅｃ ）従っ
て、カウンタｊのカウント数はＮ＝６０、また、Ｃｘ＝
／θＱｐＦ、Ｒｖ＝、２０θにΩのときＦｘ ＝、２．
！、、！； Ｋ Ｈｚ （ＴＸ ＝４’りμ５ｅｃ）、
ＤＸ ＝Ｊ２．ｆ Ｈｚ （ＴＤｘ＝ｑＦｍＳｅｃ ）
て、カウント５のカウント数はＮ＝１００となりこの場
合、！・ （２ＶＶ＝、でカウントｊのカクン２
ＲＡＣＡ ト数Ｎにより容ＮＣｘの前者の値；オ５０μＦ、後者の
値は７００μＦと測定することができる。
デコーダ♂が０〜ｙ７．、ｓｏ〜２７．／θり〜／グ２
．・・・５００以上等と分けてデコードし、無表示、／
ドツト、２ドツト、・・・、７０ドツトと表示ずれば、
容量ＣＸをレベルメータ式に表示することか可能である
。また、カウンタｊのｆ直か、２５０以上ζこなれば出
力がＴ！ Ｈ１ｇｈ ＋＋レベル１．２００以下になれ
ば“’Ｌｏｗ”レベルになるような回路及び出力端子を
ＬＳＩに内蔵しておけは、この容量測定同一路のＬＳＩ
を他装置を制御するいわゆるコントローラとしても使用
することができる。
．・・・５００以上等と分けてデコードし、無表示、／
ドツト、２ドツト、・・・、７０ドツトと表示ずれば、
容量ＣＸをレベルメータ式に表示することか可能である
。また、カウンタｊのｆ直か、２５０以上ζこなれば出
力がＴ！ Ｈ１ｇｈ ＋＋レベル１．２００以下になれ
ば“’Ｌｏｗ”レベルになるような回路及び出力端子を
ＬＳＩに内蔵しておけは、この容量測定同一路のＬＳＩ
を他装置を制御するいわゆるコントローラとしても使用
することができる。
以上のように、ＣＲ発振器は電源電圧１周囲温度、ＬＳ
Ｉの閾値電圧等により発振周波数は大きく変動するが、
本発明の場合、同一のＬＳＩ上に２組のＣＲ発振器を有
しているため、閾値電圧もほぼ等しく、電源電圧も周囲
温度も２組の発振器に対して同様の変動をするので、発
振周波数は同様に変化し相殺し、周期の比ＴＸ／ＴＡは
あまり変化しない。従って、電源電圧１周囲温度、閾値
電圧等の変動に無関係に精度のよい容量孟度が行なえる
。
Ｉの閾値電圧等により発振周波数は大きく変動するが、
本発明の場合、同一のＬＳＩ上に２組のＣＲ発振器を有
しているため、閾値電圧もほぼ等しく、電源電圧も周囲
温度も２組の発振器に対して同様の変動をするので、発
振周波数は同様に変化し相殺し、周期の比ＴＸ／ＴＡは
あまり変化しない。従って、電源電圧１周囲温度、閾値
電圧等の変動に無関係に精度のよい容量孟度が行なえる
。
また、本回路用ＬＳＩとして、ＭＯ３構成、特にＣＭＯ
３構成とすれば、低電圧、低消費電流で容量測定か行な
える利点があり有用である。
３構成とすれば、低電圧、低消費電流で容量測定か行な
える利点があり有用である。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の要部信号波形を示すタイムチャート、第３図は
ＣＲ発振器の具体例を示すブロック図である。 ／、３・・・Ｃ’Ｒ発振器、Ｃ・・・容量、Ｒ・・・抵
抗、２・・・分周器、グ・・・アンドゲート、ｊ・・・
カクンタ、り・・・ＬＳＩ。
第１図の要部信号波形を示すタイムチャート、第３図は
ＣＲ発振器の具体例を示すブロック図である。 ／、３・・・Ｃ’Ｒ発振器、Ｃ・・・容量、Ｒ・・・抵
抗、２・・・分周器、グ・・・アンドゲート、ｊ・・・
カクンタ、り・・・ＬＳＩ。
Claims (1)
- １、ＬＳＩ内に一組のＣＲ発握器を備え、既知の容量と
抵抗で定まる第、ｌのＣＲ発振器の発振出力信号と、未
知の容量と合せ込み用可変抵抗で定まる第２のＣＲ発振
器の発振出力信号を比較することにより、未知の容量を
測定するようにしてなることを特徴とする容量測定回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9818682A JPS58214865A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 容量測定回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9818682A JPS58214865A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 容量測定回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58214865A true JPS58214865A (ja) | 1983-12-14 |
Family
ID=14212982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9818682A Pending JPS58214865A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 容量測定回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58214865A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0344929A3 (en) * | 1988-05-31 | 1991-05-02 | Ford Motor Company Limited | Apparatus and method for capacitance measurements |
-
1982
- 1982-06-07 JP JP9818682A patent/JPS58214865A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0344929A3 (en) * | 1988-05-31 | 1991-05-02 | Ford Motor Company Limited | Apparatus and method for capacitance measurements |
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