[发明专利]一种大电容的容量及内阻测量装置及其测量方法

摘要

一种大电容的容量及内阻测量装置及其测量方法，包括信号调理器（5），其特征在于：所述信号调理器（5）的输入端分别与AD采集电路（3）和AD转换电路（4）相连接，信号调理器（5）的输出端与MCU主控电路（7）的输入端相连接，MCU主控电路（7）的输出端与显示电路（6）相连接，MCU主控电路（7）与存储电路（8）双向连接，AD采集电路（3）和AD转换电路（4）分别与待测电容充电单元相连接，本发明利用大电容充电过程中已知电阻两端的电压曲线对电容容值和内阻进行计算，利用AD采集电路和AD转换电路进行高精度测量，在电容的充电过程中即可完成计算，没有其他冗余过程，能够快速、准确的计算出大电容的容值及内阻，测量精度得到了提高。

主权项

1.一种大电容的容量及内阻测量方法，其特征在于包括以下步骤：a、首先连接好大电容的容量及内阻测量电路，并将待测电容（2）接入待测电容充电单元中，大电容的容量及内阻测量电路的结构和连接关系如下：信号调理器（5）的输入端分别与AD采集电路（3）和AD转换电路（4）相连接，信号调理器（5）的输出端与MCU主控电路（7）的输入端相连接，MCU主控电路（7）的输出端与显示电路（6）相连接，MCU主控电路（7）与存储电路（8）双向连接，AD采集电路（3）和AD转换电路（4）分别与待测电容充电单元相连接，待测电容充电单元上设置有安放待测电容（2）的安放位置，待测电容充电单元包括直流稳压电源（1）、已知阻值的电阻以及待测电容接口，直流稳压电源（1）的正极接电阻的一端，电阻的另一端接待测电容（2），待测电容（2）与直流稳压电源（1）负极的相连接；b、为检测电路通电，使得待测电容（2）开始充电，对于充电过程的每一时刻，均有式一：，根据充电原理，则有式二：，由KVL可得式三：，将以上三式联立可得出式四：，联立得到的运算式对于充电过程中的任意时刻均成立，式中即为AD的采样周期时间，其中为充电电阻，、分别为充点电阻两端电压，为待测电容两端电压，待测电容容值，为待测电容内阻；c、取一具体时刻，用t来表示该时刻，则在t时刻，式四可写成以下式五：；d、在t时刻之后再任意取一时刻，因为AD具有采样周期，每次采样到数据必定需要时间，所以所取时刻可用，其中来表示，此时，式四可用以下式六来表示：；e、因时刻t为任意取的时刻，同样间隔的时间，其中也具有任意性，故充电过程中的任意两个时刻，都可以用式五和式六来标示，联立式五和式六，求解可得式七：，式八：；f、计算电容和内阻的数值，从t=0时开始测试，当AD采样时间达到数小时后，取任意两个时刻的值，均可用于计算，由式七和式八得到所求的容值及内阻，其中的值为常数，及为间隔n个采样周期的值，在AD采样到的值中任取两组即可相应算出对应的电容C和内阻的值；g、最后大电容的容量及内阻测量电路可以采样得到的大量的值，从中任意两组进行计算之后得出对应C和值，摒弃其中误差较大的点，进行拟合，即可得出精确的电容容量及内阻。