电容的测量方法及原理 电容测量电路

模拟电子技术基础课程设计（论文） 电气工程学院专业班级： 学生姓名：指导教师： 教师职称：副教授 起止时间： 2013.07.01—2013.07.14 本文介绍了电容测量电路的设计，可以测量电容量大小。对几种电容检测的方法进行了分析之后，本文详细地阐述了 电桥法电容检测的原理;提出了一种交流型电容测量电路, 本系统采用直流稳压电源、RC 桥式正弦波产生电路、充/ 放电电容测量电路和差分电路来完成电容测量的实现，电路 中没有影响测量稳定性和产生零点漂移的元器件，大幅度地 降低了测量过程中的噪声。本文提出的电容测量电路，对被 测电容只进行一次充放电即可完成电容的测量。该系统具有 设计简单，系统稳定可靠，分辨率高等优点。 关键词：微小电容 电桥 充放电 稳定可靠 1.1电容测量电路的应用意义 1.2电子温度控制器的设计要求及设计参数 1.2.1设计要求 1.2.2设计 参数 1.3设计方案的论 1.4总体设计方案框图及 分析 电容测量电路各单元电路的设计 2.1直流稳压电源的设计 2.3电容测 量电路的设计 电容测量电路的整体设计 3.1整体电路图及原理图 3.2电路的工作原理 3.3整体电 路性能分析 11附录 器件清 1.1电容测量电路的应用意义 在电子产品的生产和维修中，电容测量这一环节至关重要，一个好的电子产品应具备一定规格年限的使用寿命。

因此在 生产这一环节中，对其产品的检测至关重要，而检测电子产 品是否符合出产要求的关键在于检测其内部核心的电路，电 路的好坏决定了电子产品的好与坏，而电容在基本的电子产 品的集成电路部分有着其不可替代的作用。同样，在维修人 员在对电子产品的维修中，电路的检测是最基本的，有时需 要检测电路中各个部件是否工作正常，电容器是否工作正 本设计采用直流稳压电源、RC桥式正弦波产生电路、充/ 放电电容测量电路和差分电路来完成电容测量的实现，本设 1.2电子温度控制器的设计要求及设计参数 1.2.1设计要求 设计一种电容测量电路，能用于测量电容量并判断电容的好坏。 分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案， 绘制结构框图。 确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综 合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。 组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的 说明。

1.2.2设计参数 1.3设计方案的论证 电容器作为非常重要的一个电学元件在现代电子技术中有着非常广泛的用途，电容器定义为：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，即： 。这种原始的方法必须通过测量两个物理量来计算电容的大小，而其中的 是比较难以测量的量。目前常用的两种测量电容的实现方法： 利用多谐振荡产生脉冲宽度与电容值成正比信号，通过低通滤波后测量输出电压实现，此方案硬件设计简单但是软件 实现相对复杂。 利用单稳态触发装置产生于电容值成正比门脉冲来控制通过计数器的标准技术脉冲的通断，即直接根据充放电时间判 断电容值。 以上两种方案脉动噪声大，需使用滤波器及考虑相位补偿，电路结构相对复杂，成本也较高。本文提出的电容测量电路， 对被测电容只进行一次充放电即可完成电容的测量，且电路 结构简单，稳定性好。 1.4总体设计方案框图及分析 首先使用万用表粗略地检查一下电容是否失效或漏电的情况。在直流稳压电源下，由文氏电路产生信号，经过充放电 电容测量电路工作，再经过差分电路。然后就可以知道电容 量的大小，并判断电容的好坏。 本设计采用直流稳压电源，根据稳压二极管两端电压不变，通过整流、滤波、稳压三个部分使传输给信号产生电路的电 压保持不变。