专利名称：电容器测量方法与电容器测试电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容器测量方法与电容器测试电路，尤其涉及一种用以检测电容器的电容值的测量方法与其测试电路。
背景技术：
一般而言，电容在不同电路中实际承受的电压不能超过其耐压值。因此，不同的电路应该选用不同种类的电容。举例而言，谐振、变压等电路回路可以选用云母、陶瓷等高频电容；而滤波电路可以选用电解旁路电容。在各类电容出厂并且电性设置于实际电路之前， 皆必须完成其电性检测，也就是测量其电容值是否正确的检验作业。举例而言，当检测电容的电容值是否正确时，主要是通过一测试电路提供固定的电压源，以充电待测电容。接着，在待测电容完成充电之后，再对待测电容进行放电的动作。 现有的检测方法通过撷取待测电容的放电曲线，并且针对该放电曲线中的线性区段进行数据采样，续以微分算式估算得到待测电容的电容值。然而，一般电容的放电曲线，多为二项或二项以上的多项式的抛物曲线。就实际层面而言，现有的检测方法，必须额外佐以近似线性的计算公式，以取得其曲线中适于作为数据采样的线性区段。在此情况之下，现有的检测方法，不仅增加了计算过程中的复杂度 (complexity)，更无形地带来了计算过程中的计算误差，因此，较难得到准确的数据。其次，为了得到精确的电容值，现有的检测方法对于放电曲线的精度要求也相对地高。在此情况之下，用以提供充电电力的电压源，其输出电力的稳定性(reliability)即显得格外重要。换言之，充电电压源必须要能够提供稳定的电力来源，并且具有稳定的输出特性，以有效避免放电曲线中突波(spikes)、谐波(harmonics)以及噪声(noises)等发生的机率，于此，现有的检测方法在无形中也造成测试成本的上升。综上所述，如何解决现有检测方法所产生的问题，并且提供一种具有较低误差、高准确度并且操作简易的测量电容值的方法，实为相关技术领域者目前迫切需要解决的问题。
发明内容
鉴于以上，本发明的目的在于提供一种适于测量电容器的电容值的测量方法与测试电路，以解决现有存在的问题。为了实现上述目的，本发明提供一种电容器测量方法，适于测量一电容器的电容值。此种电容器测量方法包括以下步骤输入一电源于该电容器；当该电容器的电压值达到一第一预定电压值时，停止输入电源于该电容器；电性连接该电容器至一放电电阻，并且记录一放电启始时间点；当该电容器的电压值下降至一第二预定电压值时，记录一放电截止时间点；以及根据放电启始时间点、放电截止时间点以及放电电阻的电阻值，计算该电容器的电容值。根据本发明一实施例的电容器测量方法，其中第一预定电压值为EO时，第二预定电压值可为0. 37E0。根据本发明一实施例的电容器测量方法，其中放电电阻的电阻值为R，放电启始时间点与放电截止时间点之间形成时间间隔At，该电容器的电容值是为At/R。为了实现上述目的，本发明还提供一种电容器测试电路，适于测量一电容器的电容值。此种电容器测试电路包括一电源供应�？�、一放电电阻、一开关单元以及一检测记录�？�。其中，电源供应�？橛靡蕴峁┮坏缭矗氐ピ裳≡裥缘氐缧粤痈玫缛萜髦练诺绲缱杌虻缭垂┯δ？椋觳饧锹寄？橛靡约锹几玫缛萜鞯囊坏缪怪�。当该电压值达到一第一预定电压值时，检测记录�？榭刂瓶氐ピ缧粤痈玫缛萜髦练诺绲缱瑁⑶壹锹家环诺缙羰际奔涞�。当该电压值下降至一第二预定电压值时，检测记录模块记录一放电截止时间点。检测记录�？橄蹈莘诺缙羰际奔涞�、放电截止时间点及放电电阻的电阻值，计算该电容器的电容值。所以，本发明提出的电容器测量方法与电容器测试电路，是先通过电源供应模块提供充电于待测电容器的电源。尔后，检测记录�？榧锹即獾缛萜髟诜诺绻讨械缪瓜陆档谋壤约捌涠杂λ氖奔�。根据该些数据与放电电阻的电阻值，检测记录�？榧纯杉扑愠龃獾缛萜鞯牡缛葜�。本发明提出的电容器测量方法与电容器测试电路，不仅省却了现有检测方法对充电电源精度要求的限制，同时也达到准确率较高，且便于实施的功效。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为根据本发明实施例的电容器测量方法的步骤流程图；图2为根据本发明实施例的测试电路的电路方框图；图3A为根据图2的测试电路充电于电容器时的电路方框图；图;3B为根据图2的测试电路放电于电容器时的电路方框图。其中，附图标记10 电源供应�？�12 放电电阻14 开关单元16 检测记录�？�18 电容器100 测试电路
具体实施例方式以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。图1为根据本发明实施例的电容器测量方法的步骤流程图，此种测量方法可适用于图2的测试电路，以测量该测试电路中电容器的电容值。其中，值得注意的是，本发明提出的测量方法，并不以测量图2所示的测试电路中的电容器为限。以下关于二者的配合说明，仅作为解释本发明的技术内容示范之用。任何本领域技术人员，当可根据本发明的发明内容，自行应用于测量其它测试电路中待测电容器的电容值，以实现本发明相关的目的及优点。根据本发明的实施例，如图2所示，测试电路100包括电源供应�？�10、放电电阻 12、开关单元14以及检测记录�？�16，其中电源供应�？�10用以提供一电源Vin，开关单元14连接于电源供应�？�10、放电电阻12以及电容器18之间。开关单元14并可选择性地切换于接点A与接点B之间，以电性连接电容器18至电源供应�？�10或放电电阻12。 检测记录�？�16并联于电容器18，以记录电容器18的电压值Uc。根据本发明的实施例， 测试电路100可用以测量电容器18的电容值，其测量方法，请一并参阅图1的步骤流程图， 兹说明如下。首先，如图3A所示，开关单元14连接接点A，以电性连接电容器18至电源供应�？�10，使得电源Vin充电于电容器18 (对应步骤S100)。接着，检测记录�？�16判断电容器18的电压值Uc是否达到一第一预定电压值EO (对应步骤SIC)》，其中第一预定电压值 EO可以是但不限于1. 2伏特(V)。当电容器18的电压值Uc达到第一预定电压值EO时，电源供应模块10停止输入电源Vin于电容器18，并且如图:3B所示，开关单元14转而连接接点B，以将电容器18电性连接至放电电阻12，于此，检测记录�？�16记录一放电启始时间点TO (对应步骤S104与S106)。在此情况的下，放电电阻12与电容器18形成一放电回路。则根据以下公式Uc+iR = 0 ；其中R为放电电阻12的电阻值，i为流经放电电阻12的电流；以及
dU〖= Cj·其中C为电容器18的电容值，dt(或称At)为距离放电启始时间点TO 后的时间间隔。当At = 0(即对应放电启始时间点TO)时，电容器18的电压值Uc为第一预定电压值EO，由此可解得Uc=E0X exp(-^)以及
9当 Δ t = RC 时，Uc = E0Xe-1 = 0. 37E0因此，如步骤S108所示，检测记录�？�16判断电容器18的电压值Uc是否下降至一第二预定电压值，其中第二预定电压值即可设定为0. 37E0。于此，当电容器18的电压值 Uc下降至0. 37E0时，检测记录�？�16即记录一放电截止时间点Tl (对应步骤S110)。所以，根据At = RC, At为放电截止时间点Tl与放电启始时间点TO之间的时间间隔，检测记录�？�16即可计算出电容器18的电容值C = At/R(对应步骤S112)。其次，根据本发明提出的电容器测试方法，第二预定电压值与第一预定电压值EO
-At
的比例可以是但不限于0.37倍。详细而言，根据其中At也可选自
0. 5RC或2RC，令Uc = 0. 608E0或0. 1369E0。通过设定第二预定电压值为第一预定电压值 EO的0. 608倍或0. 1369倍，记录放电截止时间点T1与放电启始时间点TO之间的时间间隔 At，再根据At = O. 5RC或2RC，即可计算得到电容器18的电容值C。
综上所述，本发明提出的电容器测量方法，与其应用的电容器测试电路，只需检测待测电容器的电压值自第一预定电压值下降至第二预定电压值的间所经过的时间，以及放电电阻的电阻值，即可计算出待测电容器的电容值。利用本发明提出的电容器测量方法与电容器测试电路，检测电容器的电容值时， 不仅可有效省去现有复杂的计算程序，更无需记录电容器在放电过程中的每一具体电压值，藉此提供一低误差、准确度高且操作直觉简单方便的电容测试方法。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种电容器测量方法，适于测量一电容器的电容值，其特征在于，该电容器测量方法包括输入一电源于该电容器；当该电容器的电压值达到一第一预定电压值时，停止输入该电源于该电容器；电性连接该电容器至一放电电阻，并记录一放电启始时间点；当该电容器的电压值下降至一第二预定电压值时，记录一放电截止时间点；以及根据该放电启始时间点、该放电截止时间点及该放电电阻的电阻值，计算该电容器的电容值。
2.根据权利要求1所述的电容器测量方法，其特征在于，该第一预定电压值为EO时，该第二预定电压值为0. 37E0。
3.根据权利要求2所述的电容器测量方法，其特征在于，该放电电阻的电阻值为R，该放电启始时间点与该放电截止时间点之间形成时间间隔At，该电容器的电容值为At/R。
4.一种电容器测试电路，适于测量一电容器的电容值，其特征在于，该电容器测试电路包括一电源供应�？椋靡蕴峁┮坏缭矗灰环诺绲缱瑁灰豢氐ピ≡裥缘氐缧粤痈玫缛萜髦粮梅诺绲缱杌蚋玫缭垂┯δ？椋灰约耙患觳饧锹寄？椋锹几玫缛萜鞯囊坏缪怪担黄渲校备玫缪怪荡锏揭坏谝辉ざǖ缪怪凳保眉觳饧锹寄？榭刂聘每氐ピ缧粤痈玫缛萜髦粮梅诺绲缱瑁⒓锹家环诺缙羰际奔涞悖备玫缪怪迪陆抵烈坏诙ざǖ缪怪凳保眉觳饧锹寄？榧锹家环诺缃刂故奔涞悖眉觳饧锹寄？楦莞梅诺缙羰际奔涞�、该放电截止时间点及该放电电阻的电阻值，计算该电容器的电容值。
5.根据权利要求4所述的电容器测试电路，其特征在于，该第一预定电压值为EO时，该第二预定电压值为0. 37E0。
6.根据权利要求5所述的电容器测试电路，其特征在于，该放电电阻的电阻值为R，该放电启始时间点与该放电截止时间点之间形成时间间隔At，该电容器的电容值为At/R。
全文摘要
一种电容器测量方法与电容器测试电路，用以测量一电容器的电容值。电容器测量方法包括输入一电源于电容器；当电容器的电压值达到第一预定电压值时，停止输入电源于电容器；电性连接电容器至一放电电阻，并且记录一放电启始时间点；当电容器的电压值下降至第二预定电压值时，记录一放电截止时间点；以及根据放电启始时间点、放电截止时间点以及放电电阻的电阻值，计算电容器的电容值。根据此种电容器测量方法及其应用的测试电路，测量电容器的电容值时，不仅可有效降低现有检测方法的复杂度，还可达到较低误差且便于实施的目的。
文档编号G01R27/26GK102478609SQ20101059096
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者宋平, 陈志丰 申请人:英业达股份有限公司
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