[实用新型]多量程电容测量电路及装置

权利要求书

1.一种多量程电容测量电路，其特征在于，包括方波产生电路(10)、波形整形电路(30)、单片机最小系统(50)及显示器(70)，所述方波产生电路(10)包括NE555芯片(11)、电阻网络(12)和参考电容(C)，所述单片机最小系统(50)包括电性连接的单片机(51)、时钟电路(52)、复位电路(53)和扩展按键(54),所述电阻网络(12)包括电阻矩阵(121)及与所述电阻矩阵(121)连接的第一多路开关(123)，所述电阻矩阵(121)包括多个阻值不同的电阻，所述第一多路开关(123)包括多个与所述电阻一一连接的第一开关及控制多个所述第一开关的第一控制芯片，多个所述电阻并联；

待测电容(Cx)的一端与所述NE555芯片(11)的2引脚和6引脚连接、另一端接地，所述电阻网络(12)的一端与所述NE555芯片(11)的2引脚和6引脚连接、另一端与电源(VCC)连接，所述第一多路开关(123)的第一控制芯片与所述单片机(51)连接，所述参考电容(C)的一端与所述NE555芯片(11)的5引脚连接、另一端接地，所述NE555芯片(11)的8引脚和4引脚与所述电源(VCC)连接，所述NE555芯片(11)的3引脚与所述波形整形电路(30)连接，所述单片机最小系统(50)与所述波形整形电路(30)和所述显示器(70)分别连接；

所述单片机(51)控制所述第一控制芯片选择闭合不同的所述第一开关，继而改变所述电阻矩阵(121)接入的电阻，从而调整所述多量程电容测量电路的量程。

2.根据权利要求1所述的多量程电容测量电路，其特征在于，所述方波产生电路(10)还包括误差补偿模块(13)，所误差补偿模块(13)包括电容矩阵(131)及与所述电容矩阵(131)连接的第二多路开关(133)，所述电容矩阵(131)包括多个电容值不同的标准电容，所述第二多路开关(133)包括多个与所述标准电容一一对应的第二开关及控制多个所述第二开关的第二控制芯片，多个所述标准电容并联；

所误差补偿模块(13)一端与所述NE555芯片(11)的2引脚和6引脚连接、另一端接地，所述第二多路开关(133)的第二控制芯片与所述单片机(51)连接；

所述单片机(51)预存有与多个所述标准电容一一对应的理论脉冲频率，所述单片机(51)控制所述第二控制芯片选择闭合不同的所述第二开关，继而改变所述电容矩阵(131)接入的标准电容，获得多个实际脉冲频率，根据实际脉冲频率与所述理论脉冲频率的函数关系进行误差补偿。

3.根据权利要求2所述的多量程电容测量电路，其特征在于，所述第一多路开关(123)和所述第二多路开关(133)为单8通道数字控制模拟电子开关CD4051。

4.根据权利要求3所述的多量程电容测量电路，其特征在于，所述方波产生电路(10)的输出频率范围为500Hz到50KHz之间。

5.根据权利要求4所述的多量程电容测量电路，其特征在于，所述电阻矩阵(121)包括八个所述电阻，其中，六个所述电阻的阻值分别为14Ω、140Ω、1.4KΩ、14KΩ、140KΩ和1.4MΩ。

6.根据权利要求4所述的多量程电容测量电路，其特征在于，所述电容矩阵(131)包括八个电容值不同的标准电容，八个所述标准电容的电容值分别为20pF、100pF、500pF、5nF、50nF、500nF、5uF和50uF。

7.根据权利要求1所述的多量程电容测量电路，其特征在于，所述波形整形电路(30)包括六路施密特触发反向器74LS14。

8.根据权利要求1所述的多量程电容测量电路，其特征在于，所述单片机(51)采用LQFP-44封装的STC12C5A60S2。