[发明专利]测量电解电容和ESR的简易装置

摘要

本发明提供了一种测量电解电容和ESR的简易装置，包括正弦波发生器、直流电源、待测电容、四个参数已知的功率负载高频无感电阻、采样电路、触发电路和数字信号处理器DSP。正弦波发生装置产生的正弦波加上直流偏置后接入待测电容和功率负载电阻的串联电路中。通过调节正弦波发生电路的参数可以得到一定幅值下的100Hz和100kHz的正弦波信号，首先通过测量负载电阻上的某一时刻电压值来进行功率负载电阻的切换，接着通过测量负载电阻上的某两时刻电压值即可计算得到电容在100Hz下的电容值和100kHz下的等效串联电阻值ESR。

主权项

1.一种测量电解电容和ESR的简易装置，其特征在于，包括正弦波发生器(1)、直流电压源(2)、待测电容(3)、功率负载电阻(4)、采样电路(5)、触发电路(6)和数字信号处理器DSP；其中/n所述的正弦波产生电路(1)包括第一运算放大器A₁、正反馈网络的第一电容C₁和第一电阻R₁、负反馈网络的反馈电阻R_f、第二电容C₂、第二电阻R₂、第三电阻R₃、第四电阻R₄、第五电阻R₅、第一稳压二极管D_Z1、第二稳压二极管D_Z2，其中/n正反馈网络中的第一电容C₁和第一电阻R₁分别以串并联的方式进行连接同时兼做选频网络，/n第二电容C₂和电阻R₅串联时一端连接运算放大器A₁的正向输入端且另一端连接放大器的输出端，/n第一电容C₁和电阻R₁并联时一端连接运算放大器A₁的正向输入端且另一端连接零电位参考点，/n负反馈网络中R₂的一端与运算放大器A₁的负向输入端连接且另一端连接参考电位零点，/n反馈电阻R_f的一端与运算放大器A₁的负向输入端连接且另一端连接第三电阻R₃，/n第四电阻R₄、第一稳压二极管D_Z1、第二稳压二极管D_Z2并联连接构成负反馈网络中的稳幅环节且一端和第三电阻R₃连接且另一端和运算放大器A₁的输出端连接；/n所述的流电压源(2)的正向端与待测电解电容(3)的正极连接，负向端与A₁输出端连接，/n所述的待测电容(3)包括电容C_m及其等效串联电阻ESR，其中电容C_m和等效串联电阻ESR串联后一端与直流电压源的正向端连接；/n所述的功率负载电阻(4)包括若干阻值不同的电阻且每一电阻一端设置端点通过开关与选频网络连接且每一电阻另一端与等效串联电阻ESR另一端连接；/n采样电路(5)包括第二放大器A₂、第一比较器comp1，/n等效串联电阻ESR上的电压送入第二运算放大器A₂组成的放大电路，/n第二运算放大器A₂的输出端与第一比较器comp1的同相输入端相连，/n第一比较器comp1的输出在通过一个电阻R₁₄和电容C₃并联的组合接地且经过由D₂和D₃组成的限幅电路送进DSP；/n触发电路(6)包括第三运算放大器A₃、第四运算放大器A₄、第五运算放大器A₅，一个乘法器Multiplier和第二比较器comp₂、第三比较器comp₃、第四比较器comp₄，/n正弦波产生电路(1)产生的输入电压v_in送入第三运算放大器A₃，/n第三运算放大器A₃的输出端与第二比较器comp₂的同相输入端相连，/n第二比较器comp₂的反相输入端经第十八电阻R₁₈接地且输出端与第一D触发器的CLK引脚相连，/n第三运算放大器A₃的输出端还连接乘法器Multiplier的两个输入端，/n乘法器Multiplier的输出端通过第四电容C₄和第十九电阻R₁₉组成的滤波网络与第四运算放大器A₄的同相输入端相连，/n第四运算放大器A₄的输出端与第三比较器comp₃的同相输入端相连，/n第三比较器comp₃的反相输入端经第二十电阻R₂₀接地且输出端与第二D触发器的CLK引脚相连，/n第四运算放大器A₄的输出还要送入第五运算放大器A₅，/n第五运算放大器A₅的输出再与第四比较器comp₄的同相输入端相连，/n第四比较器comp₄的反相输入端经第二十三电阻R₂₃接地且输出端与第三D触发器的CLK引脚相连，/n第一D触发器、第二D触发器、第三D触发器输出送进DSP。/n