[发明专利]电容测量系统、方法和装置

权利要求书

1.一种电容测量系统，其特征在于，包括：充放电电路、控制器、TDC测量电路、参考电容和待测电容；所述充放电电路分别与所述控制器和所述TDC测量电路相连，所述充放电电路分别与所述参考电容和所述待测电容相连；

所述控制器用于控制所述充放电电路分别给所述参考电容和所述待测电容充电，所述控制器还用于向所述TDC测量电路发送充电开始信号和充电结束信号；

所述TDC测量电路用于当接收到所述充电开始信号时，记录当前时间为第一时间；当接收到所述充电结束信号时，记录当前时间为第二时间；

所述TDC测量电路用于根据所述第一时间和所述第二时间分别计算所述参考电容的充电时间和所述待测电容的充电时间；

所述TDC测量电路还用于计算所述待测电容的充电时间与所述参考电容的充电时间的比值，并将所述比值乘以所述参考电容的容量，以得到所述待测电容的容量。

2.根据权利要求1所述的电容测量系统，其特征在于，所述充放电电路包括比较器，以及与所述比较器的第一输入端、第二输入端分别相连的电流源和基准电压；所述第一输入端分别与所述参考电容和所述待测电容相连；所述比较器的输出端与所述控制器相连。

3.根据权利要求2所述的电容测量系统，其特征在于，当所述控制器接收到所述比较器输出端的电平反转信号时，所述控制器向所述TDC测量电路发送充电结束信号。

4.根据权利要求2所述的电容测量系统，其特征在于，所述电流源为可变电流源，所述基准电压为可变基准电压。

5.根据权利要求1所述的电容测量系统，其特征在于，所述控制器为单片机或PLC。

6.一种电容测量方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-5任一项所述的电容测量系统实现，包括：

分别获取所述待测电容的第一充电时长和所述参考电容的第二充电时长；所述第一充电时长和所述第二充电时长为电容从完全放电状态至充电到预设电位值所需的时长；

计算所述第一充电时长和所述第二充电时长的比值；

将所述比值和所述参考电容的容量相乘得到所述待测电容的容量。

7.根据权利要求6所述的电容测量方法，其特征在于，所述分别获取所述待测电容的第一充电时长和所述参考电容的第二充电时长的步骤之前，还包括：

当所述待测电容充电时，将当前时间记录为第一时间；当所述待测电容充电到预设电位值时，将当前时间记录为第二时间；

将所述第二时间和所述第一时间的差值作为第一充电时长；

当所述参考电容充电时，将当前时间记录为第三时间；当所述参考电容充电到预设电位值时，将当前时间记录为第四时间；

将所述第四时间和所述第三时间的差值作为第二充电时长。

8.一种电容测量装置，其特征在于，包括：

时长获取模块，用于分别获取待测电容的第一充电时长和参考电容的第二充电时长；所述第一充电时长和所述第二充电时长为电容从完全放电状态至充电到预设电位值所需的时长；

比值计算模块，用于计算所述第一充电时长和所述第二充电时长的比值；

容量计算模块，用于将所述比值和所述参考电容的容量相乘得到所述待测电容的容量。

9.根据权利要求8所述的电容测量装置，其特征在于，所述时长获取模块包括：

第一充电时长单元，用于当所述待测电容充电时，将当前时间记录为第一时间；当所述待测电容充电到预设电位值时，将当前时间记录为第二时间；并将所述第二时间和所述第一时间的差值作为第一充电时长；

第二充电时长单元，用于当所述参考电容充电时，将当前时间记录为第三时间；当所述参考电容充电到预设电位值时，将当前时间记录为第四时间；并将所述第四时间和所述第三时间的差值作为第二充电时长。

10.一种电容测量装置，其特征在于，所述装置包括处理器，存储器，总线和通信接口，所述处理器、通信接口和存储器通过所述总线连接；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器，用于通过所述总线调用存储在所述存储器中的程序，执行所述权利要求6-7任一所述方法。