[其他]測(cè)量阻抗，尤其是低電容量阻抗的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100833
• 申請(qǐng)日: 1987-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN87100833A
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬蒂·利拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瓦薩拉公司
• 主分類號(hào): G01R27/02
• 分類號(hào): G01R27/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 姚珊

本發(fā)明的內(nèi)容是一種測(cè)量阻抗，特別是低電容量阻抗的方法。為了提高測(cè)量及穩(wěn)定精度，在所述方法中，所用的電子測(cè)量?jī)x器包括多個(gè)基準(zhǔn)阻抗，其電氣值位于測(cè)量范圍中，并利用測(cè)量電路的轉(zhuǎn)換裝置將該測(cè)量電路一個(gè)接一個(gè)地交替連接于該阻抗或被測(cè)阻抗。

本發(fā)明尤其適于那些測(cè)量阻抗的方法，在這些方法中，阻抗是作為電檢測(cè)器使用的，利用它，它測(cè)量出某些影響阻抗值的物理量。

已知在先有技術(shù)中有幾種不同的阻抗檢測(cè)器，其原理是基于阻抗取決于被測(cè)的量，被測(cè)量通常是物理量，例如壓力、溫度、濕度，被觀察目標(biāo)的位置、功率等。作為所述阻抗檢測(cè)器的例，應(yīng)該提到的有應(yīng)變片（應(yīng)變計(jì)），對(duì)溫度和/或壓力敏感的電阻器，以及電容，利用該電容能夠進(jìn)行測(cè)量，例如，根據(jù)電容器極板的相對(duì)位置測(cè)量壓力或溫度，或根據(jù)電容的介電常數(shù)的變化測(cè)量相對(duì)濕度。

通常，阻抗檢測(cè)器的制造容許偏差使得檢測(cè)器具有分散性，即它們都具有各自特定的曲線。即有各自的非線性并取決于各自的參數(shù)而非那些被測(cè)參數(shù)。例如，取決于與壓力測(cè)量有關(guān)的溫度。

本發(fā)明的一個(gè)起始點(diǎn)是基于這一先有技術(shù)之上，例如FI專利申請(qǐng)?zhí)?4，664和57，319（對(duì)應(yīng)美國(guó)專利號(hào)4，295，090和4，295，091）。在所述專利中，所描述的方法是用于低電容量的測(cè)量的。

在無線電探空儀中，電容式檢測(cè)器用來測(cè)量不同的參數(shù)，尤其是大氣壓力，溫度和/或濕度，在所述檢測(cè)器中電容值的大小取決于被測(cè)參數(shù)。這些檢測(cè)器的電容值通常比較低，從幾pf到幾十pf，或在最大時(shí)達(dá)到約100pf。低電容值測(cè)量存在一些問題，例如由于寄生電容，電源電壓的變化，外部溫度的變化，以及其它干擾所造成的問題。

當(dāng)利用電氣或機(jī)電檢測(cè)器測(cè)量溫度、濕度或壓力或其它對(duì)應(yīng)量時(shí)，如在先有技術(shù)中得知的，設(shè)置一個(gè)或若干個(gè)與電子測(cè)量?jī)x器有關(guān)的基準(zhǔn)量，所說基準(zhǔn)量是穩(wěn)定的，或其變化值是被精確得知的，并利用這些基準(zhǔn)量能夠補(bǔ)償測(cè)量電路的獨(dú)立特性和它們隨時(shí)間的變化情況。

對(duì)于電容式檢測(cè)器，在先有技術(shù)中，使用一個(gè)基準(zhǔn)電容交替地與測(cè)量電路和被測(cè)電容相聯(lián)，該測(cè)量電路通常是一個(gè)RC振蕩器。以合適的方法或其它方式調(diào)整測(cè)量電路，能夠設(shè)置測(cè)量電路的初始量作為每一特定情況的校正基準(zhǔn)，這些初始量從基準(zhǔn)電容中產(chǎn)生。

已知在先有技術(shù)中使用對(duì)一個(gè)基準(zhǔn)量的多種測(cè)量電路，特別是橋接電路，但是，只有當(dāng)基準(zhǔn)量的電氣值接近檢測(cè)器的值時(shí)，例如當(dāng)橋接平衡時(shí)，測(cè)量才是準(zhǔn)確的。檢測(cè)器值與基準(zhǔn)值偏差越大，各種誤差就越大，例如，由電子測(cè)量?jī)x器電路靈敏度的變化而引起的誤差。

已知在先有技術(shù)中，有一種采用兩個(gè)基準(zhǔn)量的測(cè)量方法，與使用一個(gè)基準(zhǔn)量的方法相比，其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量的精度較高，甚至當(dāng)應(yīng)用于大范圍測(cè)量時(shí)。先有技術(shù)中的以兩個(gè)基準(zhǔn)量為基礎(chǔ)的測(cè)量原理將在下面參照附圖A進(jìn)行詳細(xì)描述。

如同在某些專利申請(qǐng)書中列舉的情況那樣，如果是大范圍測(cè)量，并且如果所要求的測(cè)量精度高，在阻抗檢測(cè)器的連接電子線路中在校準(zhǔn)后所產(chǎn)生的非線性變化明顯地降低了測(cè)量精度。

本發(fā)明的目的是避免上述缺點(diǎn)，并提供一種新的測(cè)量方法，采用這種方法測(cè)量的精度以及阻抗或阻抗連接電路的穩(wěn)定性可以大大地提高，尤其是在下述在實(shí)踐中經(jīng)常發(fā)生的情況中：

電子測(cè)量?jī)x器和待測(cè)阻抗，尤其是阻抗檢測(cè)器，必須工作在與校準(zhǔn)情況下的溫度相比不同的各種溫度下時(shí)。

測(cè)量振蕩器的工作條件是變化的，例如與校準(zhǔn)情況相比，振蕩器的負(fù)載阻抗是有變化的，并且

本方法應(yīng)用于所謂自診斷，利用自診斷可以找出電子測(cè)量?jī)x器中發(fā)生或存在的變化或故障。

本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種方法，利用該方法能夠排除或減少同一測(cè)量電子儀器中有故障的檢測(cè)器對(duì)其它檢測(cè)器的影響。

本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種方法，利用該方法能夠使用若干個(gè)壓力檢測(cè)器，以起到測(cè)量范圍很大的壓力傳感器或同等物的作用。在這方面，其進(jìn)一步目的是提供一種方法，其中，較靈敏的檢測(cè)器的短路不影響測(cè)量檢測(cè)器在測(cè)量范圍上端的工作。

由于達(dá)到了上述及下面將要敘述的目的，本發(fā)明的主要特征在于本方法包括下列步驟的組合：

（a）第一和第二個(gè)基準(zhǔn)阻抗CR₁和CR₂依次與測(cè)量電路相連接，并置所述基準(zhǔn)阻抗的阻抗值，第一個(gè)基準(zhǔn)阻抗CR₂的值置于測(cè)量范圍的下端，而第二個(gè)，即CR₂的值置于測(cè)量范圍的上端，

（b）至少有一個(gè)第三基準(zhǔn)阻抗CR₃依次與測(cè)量電路相連，