专利汇可以提供大容量电容容量测量电路专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及电容容量测试仪器仪表技术领域,公开了一种大容量电容容量测量 电路 。它包括 电压 比较器 触发电路 、电容泄放电电路、四档位充电电路、MCU模 块 电路、辅助电源电路;电压比较器触发电路与MCU模块电路中的MCU模块的中断端口相连接,MCU模块通过译码器U1与四档位充电电路相连接,四档位充电电路与待测电容测试 端子 相连接,测试端子还与电容泄放电电路相连接,辅助电源电路为MCU模块及待测电容提供电源;本实用新型采用四档位充电电路对待检测电容进行充电,分别对应四个不同的电容容量量程,保证了测量结果的精确性和快速性;测量方法稳定可靠,由于本实用新型采用 硬件 比较器,由MCU模块定时,大大提高了测量数据的准确性与可靠性。,下面是大容量电容容量测量电路专利的具体信息内容。
1.一种大容量电容容量测量电路,其特征在于:它包括电压比较器触发电路、电容泄放电电路、四档位充电电路、MCU模块电路、辅助电源电路;所述电压比较器触发电路与MCU模块电路中的中断端口相连接,MCU模块通过译码器U1与四档位充电电路相连接,四档位充电电路与待测电容测试端子相连接,测试端子还与所述电容泄放电电路相连接,所述辅助电源电路为MCU模块及待测电容提供电源,MCU模块通过串行模式与工业显示器相连接;
当待测电容连接到测试端子时,电容泄放电电路先将待测电容放电,待测电容中的电荷放光之后,MCU模块通过译码器U1选择适当的四档位充电电路中的一个充电通道给待测电容进行充电,MCU模块同时开启定时器进行计数,当电容充电达到电压比较器触发电路所设定的电压阈值时,电压比较器触发电路中的比较器U2翻转,发出充电完成信号输送至MCU模块的中断端口,MCU模块做出响应停止计数,同时关闭四档位充电电路,接通电容泄放电电路对待测电容再次进行放电,MCU模块将待测电容的电容量传输给工业显示器进行数值显示。
2.根据权利要求1所述的大容量电容容量测量电路,其特征在于:所述电压比较器触发电路包括电压比较器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、可调电阻VR1、电容C2、电容C3、三极管Q4,电阻R3和可调电阻VR1构成电压比较器U2的分压器,并联电容C3以滤除干扰信号;
电压比较器U2的输出与三极管Q4的基极相连接,三极管Q4的集电极与MCU模块的中断端口相连接;通过可调电阻VR1阻值的调控,可以调整电压比较器同相输入端的基准电压为待测电容充电电压的0.632倍,当待测电容上的电压充电至充电电压的0.632倍时,比较器U2输出下降沿跳变,然后经过三极管Q4的倒相和电平转换作用,输出上升沿跳变至MCU的中断端口,作为充电完成的信号。
3.根据权利要求1或2所述的大容量电容容量测量电路,其特征在于:所述电容泄放电电路由大功率放电电阻R4、场效应管Q6、倒相三极管Q7、电阻R5、电阻R6组成,大功率放电电阻R4的一端与测试端子相连接,大功率放电电阻R4的另一端与场效应管Q6的漏极相连接,场效应管Q6的栅极与倒相三极管Q7的集电极相连接,倒相三极管Q7的基极串联电阻R7后与译码器U1的一个输出管脚相连接,所述MCU模块通过译码器U1控制场效应管Q6的导通,场效应管Q6导通后将待测电容上的电荷进行放电。
4.根据权利要求3所述的大容量电容容量测量电路,其特征在于:所述场效应管Q6为低开启电压,低导通压降的N沟道功率场效应管。
5.根据权利要求4所述的大容量电容容量测量电路,其特征在于:所述四档位充电电路分别由场效应管Q1与电阻R11串联、场效应管Q2与电阻R10串联、场效应管Q3与电阻R9串联、场效应管Q5与电阻R8串联后组成,场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q5均为低开启电压,低导通压降的P沟道场效应管,场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q5的栅极分别与译码器U1的四个输出管脚相连接,场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q5的源极分别与辅助电源电路相连接,电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11均为大功率充电电阻,每一组换挡电路均与测试端子相连接,代表不同档位的电容量程,每一组换挡电路均由译码器U1的译码输出管脚驱动,译码器U1被选通的管脚输出低电平,其余管脚均输出高电平,译码器U1的地址输入端接至MCU模块,档位选择由按键开关S1、按键开关S2、按键开关S3、按键开关S4组成,分别对应不同的电容量程。
6.根据权利要求5所述的大容量电容容量测量电路,其特征在于:所述辅助电源电路输出+5V,+3.3V两种电压,+5V电压具有较大功率输出能力,其与地两端并联超级法拉电容C1,超级法拉电容C1的容量大于最大待测电容的容量10倍以上;+3.3V电压由输入+5V电压经过低压差线性稳压器降压后获得,用以给MCU模块供电。
7.根据权利要求6所述的大容量电容容量测量电路,其特征在于:所述MCU模块电路包括MCU模块、译码器U1、按键开关S1、按键开关S2、按键开关S3、按键开关S4组成,数据的显示由MCU模块采用串行模式与工业显示器相连接。
8.根据权利要求7所述的大容量电容容量测量电路,其特征在于:所述译码器U1的型号为74HC138。
9.根据权利要求7所述的大容量电容容量测量电路,其特征在于:所述MCU模块的型号为PIC16f690。
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