[發(fā)明專利]電容容值測量裝置及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210351817.8
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114705921A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王乾斌;張璇;孫騰達
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯集成電路（寧波）有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R31/00;G01R15/14
• 代理公司: 深圳市嘉勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44651
• 代理人: 董琳

一種電容容值測量裝置及測量方法，裝置包括：直流電壓模塊、隔離模塊和測量模塊；直流電壓模塊，用于向待測器件施加直流電壓信號；隔離模塊，分別與測量模塊和直流電壓模塊連接，用于防止直流電壓信號流向測量模塊并防止交流測試信號流向直流電壓模塊；測量模塊，用于測量出待測器件在不同直流電壓信號下的電容容值。通過直流電壓模塊輸出直流電壓信號至待測器件，通過測量模塊測量出待測器件在不同直流電壓信號下的電容容值，可以測量出待測器件在施加不同直流電壓信號下的電容值變化情況，同時通過隔離模塊防止直流電壓信號流向測量模塊并防止交流測試信號流向直流電壓模塊，提高了測試結(jié)果的準確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電容容值測量裝置及測量方法。

背景技術(shù)

電容式傳感器在施加電壓時會產(chǎn)生形變，該形變會引起傳感器電容容值的變化，通過測試電容式傳感器在施加不同電壓下的電容值變化情況，可以得到電容式傳感器的電學(xué)特性。

現(xiàn)有的電容式傳感器電容值測試方法通過LCR測試儀輸出交流測試信號施加在待測傳感器上以測得電容值，LCR測試儀無法施加直流掃描電壓，導(dǎo)致無法測試電容式傳感器在施加不同電壓下的電容值變化情況，且測試結(jié)果準確性偏低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N電容容值測量裝置及測量方法，以解決現(xiàn)有的LCR測試儀由于無法施加直流掃描電壓，導(dǎo)致無法測試電容式傳感器在施加不同電壓下的電容值變化情況，且測試結(jié)果準確性偏低的問題。

本申請?zhí)峁┮环N電容容值測量裝置，包括：直流電壓模塊、隔離模塊和測量模塊；所述直流電壓模塊，用于向待測器件施加直流電壓信號；所述測量模塊，用于向待測器件施加交流測試信號；所述隔離模塊，分別與所述測量模塊和所述直流電壓模塊連接，用于防止所述直流電壓信號流向所述測量模塊，并防止所述交流測試信號流向所述直流電壓模塊；所述測量模塊，用于根據(jù)所述交流測試信號測量出所述待測器件在不同所述直流電壓信號下的電容容值。

可選的，所述直流電壓模塊包括可調(diào)直流電壓源。

可選的，所述測量模塊包括LCR測試儀。

可選的，所述隔離模塊包括直流信號隔離單元；所述直流信號隔離單元連接于所述LCR測試儀的輸入端和輸出端之間，用于防止所述直流電壓信號流至所述LCR測試儀。

可選的，所述隔離模塊還包括交流信號隔離單元；所述交流信號隔離單元與所述可調(diào)直流電壓源連接，用于防止所述LCR測試儀輸出的交流測試信號流至所述可調(diào)直流電壓源。

可選的，所述待測器件包括電容式傳感器；所述直流信號隔離單元包括至少一第一隔直電容和第二隔直電容；所述第一隔直電容的一端與所述LCR測試儀的輸出端連接，另一端與所述電容式傳感器的一端連接，所述第二隔直電容的一端與所述LCR測試儀的輸入端連接，另一端與所述電容式傳感器的另一端連接。

可選的，所述交流隔離單元包括至少一第一可調(diào)電阻和第二可調(diào)電阻；所述第一可調(diào)電阻的一端與所述可調(diào)直流電壓源的輸出端連接、另一端與所述電容式傳感器的一端連接；所述第二可調(diào)電阻的一端與所述可調(diào)直流電壓源的輸出端連接、另一端與所述電容式傳感器的另一端連接。

可選的，所述直流信號隔離單元和所述交流信號隔離單元設(shè)置在同一印制電路板上。

可選的，所述第一隔直電容與所述電容式傳感器的容值比值為第一容值比，所述第二隔直電容與所述電容式傳感器的容值比值為第二容值比，所述第一容值比和所述第二容值比均大于1000。

可選的，所述直流電壓信號的范圍是0～120V；所述第一隔直電容和所述第二隔直電容的容值范圍為1nF～100uF。

可選的，所述第一可調(diào)電阻的阻值與所述交流測試信號的頻率負相關(guān)；所述第二可調(diào)電阻的阻值與所述交流測試信號的頻率負相關(guān)。