JPS6232372A - 容量測定用回路 - Google Patents
容量測定用回路Info
- Publication number
- JPS6232372A JPS6232372A JP17223285A JP17223285A JPS6232372A JP S6232372 A JPS6232372 A JP S6232372A JP 17223285 A JP17223285 A JP 17223285A JP 17223285 A JP17223285 A JP 17223285A JP S6232372 A JPS6232372 A JP S6232372A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- switch
- charge
- voltage
- capacity
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- Granted
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、キャパシタの容量値を測定する方法に関する
。
。
容量測定には、例えば電子通信ハンドブック(電子通信
学会編、オーム社1979年)117〜120頁に示さ
れているように、変成器ブリッヂやシエリング・ブリッ
ヂ等の交流ブリッヂ法、被測定キャパシタの電圧・電流
を検出して容量値を算出する四端子ブリッヂ法等が従来
一般に用いられている。
学会編、オーム社1979年)117〜120頁に示さ
れているように、変成器ブリッヂやシエリング・ブリッ
ヂ等の交流ブリッヂ法、被測定キャパシタの電圧・電流
を検出して容量値を算出する四端子ブリッヂ法等が従来
一般に用いられている。
交流ブリッヂ法によれば、広範囲の容量値が精度t p
pmで測定でき、又、四端子法では高精度自動測定が可
能である。しかし、これらの測定方法には高安定正弦波
発振器、低雑音増幅器、検波器等が必要なため、装置が
複雑で高価となる。発振器方法はより簡便であるが、周
波数選択回路として一般にはインダクタンスを用いるの
で、ブリッヂ方法と同様に、測定回路を集積化すること
が困難である。
pmで測定でき、又、四端子法では高精度自動測定が可
能である。しかし、これらの測定方法には高安定正弦波
発振器、低雑音増幅器、検波器等が必要なため、装置が
複雑で高価となる。発振器方法はより簡便であるが、周
波数選択回路として一般にはインダクタンスを用いるの
で、ブリッヂ方法と同様に、測定回路を集積化すること
が困難である。
本発明はこのような点にかんがみて創案されたもので、
測定回路が集積化できる、簡便な容量測定方法を提供す
ることを目的としている。
測定回路が集積化できる、簡便な容量測定方法を提供す
ることを目的としている。
第1図は本発明の容量測定方法を示すブロック図であっ
て、lは未知容量の被測定キャパシタ、2は既知容量の
基準キャパシタ、3と4は直流電圧源、5は入力インピ
ーダンス零の電荷検出回路、16〜19及びIA、1′
Bはスイッチである。
て、lは未知容量の被測定キャパシタ、2は既知容量の
基準キャパシタ、3と4は直流電圧源、5は入力インピ
ーダンス零の電荷検出回路、16〜19及びIA、1′
Bはスイッチである。
スイッチ16と18を閉じて未知容量1を電圧Erに充
電し、スイッチIAとIBを閉じて基準容量2を放電さ
せておく。次に、スイッチ17を閉じて未知容量1を放
電すると共に、スイッチ19を閉じて基準容量2を電圧
Esに充電する。この時、放電電荷Qx=CxErは図
示とは逆の方向に流れ、充電電荷Qs=CsEsは図示
の方向に流れる。これら充放電電荷の差ΔQ、=Qs
−Qx=CsEs−CxErを電荷検出S5で検出し、
その量を測定する。基準容量Cs、電圧ErとEsは既
知とすれば、ΔQを知ることによって未知容量Cxが求
められる。
電し、スイッチIAとIBを閉じて基準容量2を放電さ
せておく。次に、スイッチ17を閉じて未知容量1を放
電すると共に、スイッチ19を閉じて基準容量2を電圧
Esに充電する。この時、放電電荷Qx=CxErは図
示とは逆の方向に流れ、充電電荷Qs=CsEsは図示
の方向に流れる。これら充放電電荷の差ΔQ、=Qs
−Qx=CsEs−CxErを電荷検出S5で検出し、
その量を測定する。基準容量Cs、電圧ErとEsは既
知とすれば、ΔQを知ることによって未知容量Cxが求
められる。
なお、既知基準容量2の放電電荷と未知容量1の充電電
荷の差を検出することによっても上記測定が行えること
は、第1図の回路で未知容量1と基準容量2は置換可能
であることから、明らかである。
荷の差を検出することによっても上記測定が行えること
は、第1図の回路で未知容量1と基準容量2は置換可能
であることから、明らかである。
第2図は本発明の第1の実施例を示す回路図であって、
電荷検出回路5は、非反転入力端子が接地された演算増
幅器251と積分用キャパシタ252と3つのスイッチ
253,254,255で構成されている。又、第1図
の2つの電圧源3と5は第2図では1つの電圧源3で共
用されている。
電荷検出回路5は、非反転入力端子が接地された演算増
幅器251と積分用キャパシタ252と3つのスイッチ
253,254,255で構成されている。又、第1図
の2つの電圧源3と5は第2図では1つの電圧源3で共
用されている。
第2図では次の手順で測定を行・う。先ず、スイッチ2
53と254を閉じて積分用キャパシタ252を放電さ
せておく。次にスイッチ26.29゜253を閉じるこ
とによって、被測定キャパシタ1を電圧Erに充電し、
基準容量2を放電させる。
53と254を閉じて積分用キャパシタ252を放電さ
せておく。次にスイッチ26.29゜253を閉じるこ
とによって、被測定キャパシタ1を電圧Erに充電し、
基準容量2を放電させる。
この後、スイッチ27を閉じて被測定キャパシタ1を放
電させ、スイッチ28を閉じて基準容量2を電圧Erに
充電させる。同時にスイッチ255を閉じて充放電電荷
をキャパシタ252に蓄えれば、電荷検出器5の出力電
圧Voは Vo= (Cx−Cs)Er/Cp ・・・・・
(l)となる。こ\で、Cpは積分用キャパシタ252
の容量値である。第+11式の出力は直流電圧であるの
で、電圧計でこの値を読めば、未知容QCxが求められ
る。又、上記作用をn回繰り返せば、第(11式のn倍
の電圧出力が得られるので、第2図の電荷検出S5は電
荷検出と同時に増幅作用も行う。
電させ、スイッチ28を閉じて基準容量2を電圧Erに
充電させる。同時にスイッチ255を閉じて充放電電荷
をキャパシタ252に蓄えれば、電荷検出器5の出力電
圧Voは Vo= (Cx−Cs)Er/Cp ・・・・・
(l)となる。こ\で、Cpは積分用キャパシタ252
の容量値である。第+11式の出力は直流電圧であるの
で、電圧計でこの値を読めば、未知容QCxが求められ
る。又、上記作用をn回繰り返せば、第(11式のn倍
の電圧出力が得られるので、第2図の電荷検出S5は電
荷検出と同時に増幅作用も行う。
第3図は本発明の第2の実施例を示す回路図であって、
電荷検出器5は第2図の電荷検出器の回路に電圧ホール
ド用キャパシタ358と電圧をサンプルするためのスイ
ッチ356と357が追加されたサンプル・ホールド型
検出器となっている。
電荷検出器5は第2図の電荷検出器の回路に電圧ホール
ド用キャパシタ358と電圧をサンプルするためのスイ
ッチ356と357が追加されたサンプル・ホールド型
検出器となっている。
本実施例では、先ずスイッチ36,39,353゜35
4、そして356を閉じて回路を初期化する。
4、そして356を閉じて回路を初期化する。
次にスイッチ37.38.355を閉じて被測定キャパ
シタ1の放電と既知基準キャパシタの充電を行えば、こ
の時の充放電電荷の差が帰還キャパシタ352に蓄えら
れて、出力電圧VoはVo= (CxEr−CsEs)
/’cF +・+−(21となる。同時に、スイッチ3
54を閉じてホールド用キャパシタ358を電圧Voに
充電する。次にスイッチ36,39,354.356を
閉じて、未知容量1の充電と基準容量2と帰遷容量35
2の放電を行えば、充放電電荷は全てホールドキャパシ
タ358に蓄えられ、ホールドキャパシタの蓄積電r:
IQHは QH=CHV o +Cp V o CxBr C
sEs”CHVo ・・・・・
・(3)となるので、第(2)式のVaが保持された状
態で、被測定キャパシタと基準キャパシタの充放電サイ
クルを繰り返すことができる。今、出力電圧V。
シタ1の放電と既知基準キャパシタの充電を行えば、こ
の時の充放電電荷の差が帰還キャパシタ352に蓄えら
れて、出力電圧VoはVo= (CxEr−CsEs)
/’cF +・+−(21となる。同時に、スイッチ3
54を閉じてホールド用キャパシタ358を電圧Voに
充電する。次にスイッチ36,39,354.356を
閉じて、未知容量1の充電と基準容量2と帰遷容量35
2の放電を行えば、充放電電荷は全てホールドキャパシ
タ358に蓄えられ、ホールドキャパシタの蓄積電r:
IQHは QH=CHV o +Cp V o CxBr C
sEs”CHVo ・・・・・
・(3)となるので、第(2)式のVaが保持された状
態で、被測定キャパシタと基準キャパシタの充放電サイ
クルを繰り返すことができる。今、出力電圧V。
が零となるように電圧源4を調整すれば、Cx=C5=
Es/Er −(4)となり、未知容Q
Cxを電圧測定によって測定できる。
Es/Er −(4)となり、未知容Q
Cxを電圧測定によって測定できる。
以上述べてきたように、本発明によれば、極めて簡単に
容量測定を行うことができる。又、実施例に見られるよ
うに、本測定法は集積回路で実現できるので、容量型セ
ンサの信号処理に極めて有用である。
容量測定を行うことができる。又、実施例に見られるよ
うに、本測定法は集積回路で実現できるので、容量型セ
ンサの信号処理に極めて有用である。
第1図は本発明の容量測定方法を示−すブロック図、第
2図と第3図は本発明の第1および第2の実施例を示す
回路図である。 第1図、第2図、第3図において、1は被測定キャパシ
タ、2は基準キャパシタ、3と4は直流電圧源、5は電
荷検出器である。 出 願 人 新日本11鐵株式会社(ほか1名)代理
人弁理士 青 柳 稔第1図 手続補正書(自発) 昭和60年゛・′)月 日 1、事件の表示 昭和60年特許願第172232号 2発明の名称 容量測定方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目6番3号名称 (
665)新日本!R鐵株式会社(はが1名)代表者 武
1) 豊 4、代理人 〒101 5、補正命令の日付 な し 6、補正により増加する発明の数 な し7、補正の
対象 明祠誓の発明の詳細な説明の欄丁へ8、補正の内
容 (1)明細書第3頁5行の「次に、」の後に「スイッチ
16.18を開き、」を挿入し、同頁6行の「すると共
に、」の後へ「スイッチLA、IBを開き、」を挿入す
る。 (2)同第4頁9行の「を放電」の後へ次の文を挿入す
る。 「(演算増幅器251の一入力端子は十入力端子と同じ
0電位であるから)」 (3)同第4頁12〜16行の記載を次のように補正す
る。 「この後、スイッチ26を開き、スイッチ27を閉じて
被測定キャパシタlを放電させ、またスイッチ29を開
き、スイッチ28を閉じて基準容量2を電圧Erに充電
させ、同時にスイッチ255を閉じ、スイッチ254を
用いて放電電荷をキャパシタ252に蓄えれば、放電経
路は27.251の出力端子、255.252、充電経
路は28.2.252.255.251の出力端子であ
るから、電荷検出器5の出力電圧Voは」
2図と第3図は本発明の第1および第2の実施例を示す
回路図である。 第1図、第2図、第3図において、1は被測定キャパシ
タ、2は基準キャパシタ、3と4は直流電圧源、5は電
荷検出器である。 出 願 人 新日本11鐵株式会社(ほか1名)代理
人弁理士 青 柳 稔第1図 手続補正書(自発) 昭和60年゛・′)月 日 1、事件の表示 昭和60年特許願第172232号 2発明の名称 容量測定方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目6番3号名称 (
665)新日本!R鐵株式会社(はが1名)代表者 武
1) 豊 4、代理人 〒101 5、補正命令の日付 な し 6、補正により増加する発明の数 な し7、補正の
対象 明祠誓の発明の詳細な説明の欄丁へ8、補正の内
容 (1)明細書第3頁5行の「次に、」の後に「スイッチ
16.18を開き、」を挿入し、同頁6行の「すると共
に、」の後へ「スイッチLA、IBを開き、」を挿入す
る。 (2)同第4頁9行の「を放電」の後へ次の文を挿入す
る。 「(演算増幅器251の一入力端子は十入力端子と同じ
0電位であるから)」 (3)同第4頁12〜16行の記載を次のように補正す
る。 「この後、スイッチ26を開き、スイッチ27を閉じて
被測定キャパシタlを放電させ、またスイッチ29を開
き、スイッチ28を閉じて基準容量2を電圧Erに充電
させ、同時にスイッチ255を閉じ、スイッチ254を
用いて放電電荷をキャパシタ252に蓄えれば、放電経
路は27.251の出力端子、255.252、充電経
路は28.2.252.255.251の出力端子であ
るから、電荷検出器5の出力電圧Voは」
Claims (1)
- 未知容量の被測定キャパシタと既知容量の基準キャパシ
タのいずれかをあらかじめ一定の電圧に充電しておき、
これを放電すると共に他方のキャパシタを一定の電圧に
充電し、この時に流れる放電電荷と充電電荷の差を検出
することによって被測定キャパシタの容量を測定する容
量測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17223285A JPH0638088B2 (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 容量測定用回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17223285A JPH0638088B2 (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 容量測定用回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6232372A true JPS6232372A (ja) | 1987-02-12 |
JPH0638088B2 JPH0638088B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=15938052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17223285A Expired - Lifetime JPH0638088B2 (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 容量測定用回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0638088B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5343157A (en) * | 1991-04-18 | 1994-08-30 | Marelli Autronica | Method and apparatus for measuring an unknown capacitance using a known reference capacitance |
JP2005286734A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 静電容量変化検出装置 |
JP2006207269A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 静電容量検出装置 |
JP2006526164A (ja) * | 2003-04-12 | 2006-11-16 | エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト | Lcdディスプレイの機能検査のためのコントロールシステムおよびコントロール方法 |
JP2008196958A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Aisin Seiki Co Ltd | 静電容量検出装置 |
JP2011100450A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-19 | Orise Technology Co Ltd | タッチパネル検出回路 |
KR20200101435A (ko) * | 2018-01-24 | 2020-08-27 | 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 커패시턴스 검출 회로, 터치 장치와 단말 장치 |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP17223285A patent/JPH0638088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5343157A (en) * | 1991-04-18 | 1994-08-30 | Marelli Autronica | Method and apparatus for measuring an unknown capacitance using a known reference capacitance |
JP2006526164A (ja) * | 2003-04-12 | 2006-11-16 | エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト | Lcdディスプレイの機能検査のためのコントロールシステムおよびコントロール方法 |
JP2005286734A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 静電容量変化検出装置 |
JP2006207269A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 静電容量検出装置 |
JP4604739B2 (ja) * | 2005-01-28 | 2011-01-05 | アイシン精機株式会社 | 静電容量検出装置 |
JP2008196958A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Aisin Seiki Co Ltd | 静電容量検出装置 |
JP2011100450A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-19 | Orise Technology Co Ltd | タッチパネル検出回路 |
KR20200101435A (ko) * | 2018-01-24 | 2020-08-27 | 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 커패시턴스 검출 회로, 터치 장치와 단말 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0638088B2 (ja) | 1994-05-18 |
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