[实用新型]电容测量电路及装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电容测量技术领域，具体而言，涉及一种电容测量电路及装置。

背景技术

随着电子技术的快速发展，便捷的电容测量方法的需求越来越迫切，市场上大多常见的电容容量多在纳法级，目前常用的电容测量仪器，大多是模拟电路，如电桥电路等，其测量方法主要时通过电感耦合交流电桥、双T网络等。这些方法虽然能进行精密电容测量，但是需要有高精度的标准电容和熟练的调节平衡，仪器结构复杂，操作不便，难以满足实际的应用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电容测量电路及装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电容测量电路，包括方波产生电路、波形整形电路、单片机最小系统及显示器，所述方波产生电路包括NE555芯片、振荡电阻和参考电容，所述单片机最小系统包括电性连接的单片机、时钟电路、复位电路和扩展按键；

待测电容的一端与所述NE555芯片的2引脚和6引脚连接、另一端接地，所述振荡电阻的一端与所述NE555芯片的2引脚和6引脚连接、另一端与电源连接，所述参考电容的一端与所述NE555芯片的5引脚连接、另一端接地，所述NE555芯片的8引脚和4引脚与所述电源连接，所述NE555芯片的3引脚与所述波形整形电路连接，所述单片机最小系统与所述波形整形电路和所述显示器分别连接。

可选地，所述方波产生电路的输出频率在500Hz到50KHz之间。

可选地，所述波形整形电路包括六路施密特触发反向器74LS14。

可选地，所述单片机为STC51单片机。

可选地，所述单片机采用LQFP-44封装的STC12C5A60S2。

可选地，所述显示器为NOKIA5110显示屏。

可选地，所述扩展按键采用标准4×4键盘。

一种电容测量装置，所述电容测量装置包括封装外壳、PCB板和上述的电容测量电路，所述封装外壳是由顶面、底面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面围合而成的立方体结构，所述方波产生电路、波形整形电路、单片机最小系统通过PCB板连接并设置在所述封装外壳内，所述显示器和扩展按键设置于所述顶面；

所述第三侧面上设置有第一引脚和第二引脚，所述第一引脚与所述NE555芯片的2引脚和6引脚分别连接，所述第二引脚接地，所述待测电容通过所述第一引脚和第二引脚连接在所述NE555芯片的2引脚和6引脚与地之间。

可选地，所述第二侧面开设有多个第一散热孔，所述第四侧面开设有多个第二散热孔，所述多个第二散热孔与所述多个第一散热孔相对设置，所述第一侧面设置有充电接头。

可选地，所述底面设置有多个第三散热孔、多个第四散热孔和多个减震橡胶垫，所述多个第三散热孔沿所述第二侧面和底面的公共边的延伸方向设置，所述多个第四散热孔沿所述第四侧面和底面的公共边的延伸方向设置，所述多个减震橡胶垫沿所述第一侧面和底面的公共边以及所述第三侧面和底面的公共边的延伸方向设置。

本实用新型提供的电容测量电路及装置，通过设置振荡电阻的阻值，可使NE555芯片输出不同频率的方波信号，以测量不同电容值的待测电容。方波信号从NE555芯片的3脚输出，经波形整形电路进行波形整形后，送至单片机。由单片机对整形后的方波信号的上升沿捕获定时计数，并根据计数时间间隔和计数值计算方波脉冲的频率。最后，根据方波脉冲的频率与待测电容的电容值的函数关系，即可计算出待测电容的电容值，并发送至显示器进行显示。该电容测量电路及装置，电路简单，操作简便，测量范围可调，满足实际的应用需要。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电容测量电路的方框示意图。

图2为图1中方波产生电路的电路连接图。

图3为图1中单片机最小系统的方框示意图。

图4为本实用新型实施例提供的一种电容测量装置的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的一种电容测量装置的另一视角的结构示意图。