一种小电容高精度简易测量方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种电路简单，调试方便，温度对测量精度影响小的，能小电容高精度测量方法，该方法电路简单，使用元件少，数字化调试，对元件温漂系数要求低，只需要一个关键元件选用温漂小的器件即可实现小电容的高精度测量，数据输出。可以方便产品批量化生产标定，降低产品整体成本。具体实现方法是：利用单片机自带比较器管脚电压捕捉功能，先将该管脚设成输出状态，同时输出低电平，对被测电容进放电，然后设置该管脚为电压捕捉功能，同时清零定时器开始计时。此时外部电路供电电压对被测电容进行充电。当被测电容充电到单片机内设定参考电压时，被管脚捕捉到后进入中断处理程序，停止计时器，记录下充电时间t，根据以下公式计算出电容容值。
【专利说明】一种小电容高精度简易测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种小电容，高精度简易测量方法，尤其是能对百皮法级电容进行精密测量，测量精度可到0.01pF，采用单片机的定时器对比较捕捉到的信号的时间进行数学计算，求算出电容容值的电容测量方法。
[0002]【背景技术】:
目前，公知的电容测量方法一般由参考振荡器电路、参考电容、测量震荡电路、信号滤波放大电路、ad模数转换电路、单片机出来电路、显示电路等构成。
[0003]存在的缺点如下:
缺点1:电路繁琐，调试复杂，产品硬件成本和人工生产成本高。
[0004]缺点2:电容测量电路对电路元件要求温票小，精密度高，但对于震荡测量电路要做到温漂小很难做到，同时成本会增加几倍到几十倍。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种电路简单，调试方便，温度对测量精度影响小的，能小电容高精度测量方法，该方法电路简单，使用元件少，数字化调试，对元件温漂系数要求低，只需要一个关键元件选用温漂小的器件即可实现小电容的高精度测量，数据输出。可以方便产品批量化生产标定，降低产品整体成本。
[0006]本发明采用下述技术方案:
一种小电容高精度简易测量方法:利用单片机自带比较器管脚电压捕捉功能，对被测电容进行放电，然后捕捉充电电压，记录充电时间，计算出电容容值。其特征是:选用自带比较器的单片机；利用比较器管脚对被测电容进行放电和电压捕捉，通过单片机程序实现定时、计算放电时间、标定并计算出被测电容值。
[0007]具体实现方法是:利用单片机自带比较器管脚电压捕捉功能，先将该管脚设成输出状态，同时输出低电平，对被测电容进放电，然后设置该管脚为电压捕捉功能，同时清零定时器开始计时。此时外部电路供电电压(V=5v)对被测电容进行充电。当被测电容充电到单片机内设定参考电压(3.75V)时，被管脚捕捉到后进入中断处理程序，停止计时器，记录下充电时间t，根据以下公式计算出电容容值。
[0008]RC电路充放电方程:
【权利要求】
1.一种小电容高精度简易测量方法，其特征是:利用自带比较器、电压捕捉功能的单片机，先将该功能管脚设成输出状态，同时输出低电平，对被测电容进放电，然后设置该管脚为电压捕捉功能，同时清零定时器开始计时；此时外部电路供电电压对被测电容进行充电；当被测电容充电到单片机内设定参考电压时，被管脚捕捉到后进入中断处理程序，停止计时器，记录下充电时间t，根据RC电路充放电方程计算出电容容值。
2.根据权利要求1所述的小电容高精度简易测量方法，其特征是:外部电路供电电压为5v对被测电容进行充电；当被测电容充电到单片机内设定参考电压为3.75V时，被管脚捕捉到后进入中断处理程序。
【文档编号】G01R27/26GK103837747SQ201210389573
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】刘耀峰, 刘宏建, 陈晓辉 申请人:北京九纯健科技发展有限公司