[發明專利]一種基于驅動電纜技術的微弱電容精密測量裝置

在審

• 申請號: 201811221900.3
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109283398A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 焦準;嚴浩;王發威;楊東升;黃巖毅;黃春枝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學航空機務士官學校
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

1.一種基于驅動電纜技術的微弱電容精密測量裝置，其特征在于：以驅動電纜單元為核心，配以電容測量電路、數據采集與處理電路和上位機，所述驅動電纜單元與被測電容電性連接，所述驅動電纜單元包括雙層屏蔽電纜和驅動電纜電路，所述驅動電纜單元的輸出端與所述電容測量電路的輸入端連接，所述電容測量電路的輸出端與所述數據采集與處理電路的輸入端連接，所述數據采集與處理電路的輸出端通過RS-232串口總線連接到所述上位機。

2.根據權利要求1所述的一種基于驅動電纜技術的微弱電容精密測量裝置，其特征在于：所述驅動電纜電路包括隔離放大器A1、驅動屏蔽層放大器A2和主放大器A3，隔離放大器A1的同相輸入端與電纜芯線相連；驅動屏蔽層放大器A2的同相輸入端與隔離放大器A1的輸出端相連，輸出端與電纜內屏蔽層連接；主放大器A3的反相輸入端與隔離放大器A1的輸出端相連。

3.根據權利要求2所述的一種基于驅動電纜技術的微弱電容精密測量裝置，其特征在于：所述隔離放大器A1、所述驅動屏蔽層放大器A2和所述主放大器A3均為浮地電源，所述主放大器A3的輸出端V₀接實地。

4.根據權利要求1所述的一種基于驅動電纜技術的微弱電容精密測量裝置，其特征在于：所述電容測量電路包括多諧振蕩電路、二極管環形測量電路和運算放大電路，所述多諧振蕩電路通過電容與二極管環形測量電路連接，所述二極管環形測量電路通過電感線圈與所述運算放大電路連接。

5.根據權利要求4所述的一種基于驅動電纜技術的微弱電容精密測量裝置，其特征在于：所述多諧振蕩電路為集成的555時基電路。

6.根據權利要求3所述的一種基于驅動電纜技術的微弱電容精密測量裝置，其特征在于：所述數據采集與處理電路包括單片機、鎖存器、A/D轉換器和單電源電平轉換芯片，所述單片機的輸入端與所述運算放大電路的輸出端對應連接，所述單片機的輸出端分別和所述鎖存器、所述A/D轉換器、所述單電源電平轉換芯片的輸入端連接，所述鎖存器的輸出端與所述A/D轉換器的輸入端連接，所述數據采集與處理電路通過所述單電源電平轉換芯片實現與上位機的串口通信。

7.根據權利要求6所述的一種基于驅動電纜技術的微弱電容精密測量裝置，其特征在于：所述A/D轉換器為逐次逼近型轉換器，所述逐次逼近型轉換器的通道為8通道、位數為12位，所述單片機為FLASH具備編程和擦除的只讀存儲器，所述單片機的位數為8。