用于改进电容测量的方法、电容计、计算机程序及其产品技术

本发明专利技术公开了一种用于使用电容计来测量电容的方法、一种用于测量电容的电容计、一种用于测量电容的计算机程序和一种计算机程序产品。该电容计包括具有可控频率的ＡＣ电源，该可控频率被馈送至电容器以测量它的电容。该方法包括以下步骤：在电容计中使用第一频率来进行电容的第一测量；当电容的第一测量表明电容在阈值电容以下时，在电容计中利用使用第二频率的电容的第二测量来进行更低电容测量；以及当电容的第一测量表明电容在阈值电容以上时，在电容计中利用使用第三频率的电容的第二测量来进行更高电容测量，该第三频率低于第二频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容测量
，更具体地涉及用于改进电容测量的方法、电容 计、计算机程序及其产品。
技术介绍
自从电容器问世起，一直需要测量电容器的主要量值，即电容。一种测量电容器的电容的已知方式是将交变电流连接到电容器并且观测电压。 也已知使用两个频率以增加测量的准确性。然而总是需要进一步提高电容测量的准确性。
技术实现思路
本专利技术克服或者至少减少现有技术的问题。提供了一种用于使用电容计来测量电容的方法，该电容计包括具有可控频率的 AC电源，其被馈送至电容器以测量它的电容。该方法包括以下步骤在电容计中使用第 一频率来进行电容的第一测量；当电容的第一测量表明电容在阈值电容以下时，在电容 计中利用使用第二频率的电容的第二测量，来进行更低电容测量；以及当电容的第一测 量表明电容在阈值电容以上时，在电容计中利用使用第三频率的电容的第三测量来进行 更高电容测量，该第三频率低于第二频率。这一方法将由于以下效果而获得更准确测量。更高频率在低电容时提供更高电 流或者测量信号。另外，更低频率对于更高电容减少线缆中的电流和电压降。因而，将 更高频率用于更低电容以及将更低频率用于更高电容是有益的。进行更低电容测量可以包括使用第二频率和第四频率，其中第二频率和第四频 率不同，并且进行更高电容测量可以包括使用第三频率和第五频率，其中第三和第五频 率不同。使用两个频率甚至进一步提高测量的准确性。另外，使用两个频率使得有可能 计算例如线缆中的寄生电阻，由此可以在计算中补偿这一寄生电阻。第四频率和第五频率可以相等。这通过减少需要生成的频率数目简化了电容计 的构造。第一频率、第四频率和第五频率可以都相等。这甚至进一步通过减少需要生成 的频率数目简化了电容计的构造。第一频率可以高于第三频率，并且第一频率可以低于第二频率。换而言之，第 一频率是中间频率。进行第二测量可以比第一测量更准确。这是由于根据电容的第一测量来主动选 择频率。该方法还可以包括将测量的电容呈现为在进行的第二测量中所测量的电容的步马聚ο本专利技术的第二方面是一种用于测量电容的电容计。该电容计包括具有可控频率的AC电源，其被馈送至电容器以测量它的电容，以及控制器。该控制器被布置成使 用第一频率来进行电容的第一测量；当电容的第一测量表明电容在阈值电容以下时，在 电容计中利用使用第二频率的电容的第二测量，来进行更低电容测量；以及当电容的第 一测量表明电容在阈值电容以上时，在电容计中利用使用第三频率的电容的第二测量， 来进行更高电容测量，该第三频率低于第二频率。本专利技术的第三方面是一种用于测量电容的计算机程序，该计算机程序包括计算 机程序代码，该计算机程序代码在运行于电容计中时使电容计执行根据第一方面的方法。 本专利技术的第四方面是一种计算机程序产品，该产品包括根据第三方面的计算机 程序和其上存储有该计算机程序的计算机可读装置。此处无论何时使用术语等于/相等都将它解释为在误差裕度内相同。误差裕度 被适当地设置，比如为数个百分点等。一般而言，在权利要求书中使用的所有术语除非这里另有明确定义，都将根据 它们在
中的普通含义来解释。对“一个/ 一种该/所述元件、设备、部件、 装置、步骤等”的所有引用除非这里另有明确声明都将开放式地解释为指代该元件、设 备、部件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确声明，无需按公开的准确顺序进行 这里公开的任何方法的步骤。附图说明现在参照以下附图通过例子描述本专利技术，其中图1是示出了根据本专利技术一个实施例的电容计的示意图，其中着重于用来测量 待测部件的电容的元件，图2是示出了图1的电容计的示意图，其中着重于电容计的接口，图3是图示了图1和图2的电容计中的电容测量中的频率使用的曲线图，图4是示出了可以在图1和图2的电容计中执行的方法的流程图，并且图5示出了包括计算机可读装置的计算机程序产品的一个例子。具体实施例方式现在将参照其中示出本专利技术某些实施例的附图，在下文中更完全地描述本发 明。然而，本专利技术可以按许多不同形式来体现而不应理解为局限于这里阐述的实施例； 实际上，这些实施例是以例子的方式提供的以使得本公开内容将既透彻又完整，并且将 向本领域技术人员完全地传达本专利技术的范围。相似标号在说明书全文中指代相似元件。图1是示出了根据本专利技术一个实施例的电容计1的示意图，其中着重于用来测量 电容器3的电容的元件。将注意，尽管以电容器3的电容效果占主导，但是可以存在电 容器3的电阻和电感分量和/或连接电容器3和电容计1的布线。下文中，将参照图4 示出可以如何减少或者甚至消除阻分量的效果。电容器3可以例如是电容器组中的电容器。电容计1借助连接器9a_9b连接到电容器3。电容计1包括生成测量电压的AC 电压源2。AC电压源2通常包括电阻器和其它部件(未示出)以及实际电源。AC电压源可以包括电池和逆变器以生成AC电力。电容计1适合于测量从1至1000 μ F的电容。 可以例如使用来自微处理器(例如控制器8)的脉宽调制来控制AC电压源。AC电压源 还包括放大器和低通滤波器，例如电感器。尽管AC电压源可以具有任何适当输出电压， 但是它可以局限于1-1.4伏特，以便保持于任何连接二极管的触发电压以下。AC测量电压将产生去往和来自电容器3的电流。如电压计的电压传感器5测量 电容器3两端的电压，并且如安培计的电流传感器6测量去往和来自电容器3的电流。可选地，存在有与待测电容器3并联连接的其它电容器7a_7b。在这一情形中， 第二电流传感器4用来测量去往或者来自待测电容器3的电流。第二电流传感器4也连 接到用于计算待测电容器3的电容的控制器8。控制器8监视整个测量过程并且使用测量的电压和电流来计算测量的电容。控 制器可以是CPU(中央处理单元)、FPGA(现场可编程门阵列)、DSP (数字信号处理器) 或者任何适当可编程电子逻辑单元。为了减少对测量有影响的奇点(singularity)的风险，可以进行三次电容测量，由此使用中值作为测量的电容。可选地，在两个不同频率进行测量，其中在两个频率取三 次测量。然后可以将所用测量取为六次测量的两个中值的平均。图2是示出了图1的电容计的示意图，其中着重于电容计的接口。电容计1包 括显示器11和键区10。这允许用户与电容计1交互，以例如测量具体电容器3的电容并 且将测量的电容与电容器的标识一起存储，从而允许保持历史。数据接口 12允许电容计1与诸如通用固定或者便携计算机的计算机13来发送和 /或接收数据。数据接口 12可以例如是USB(通用串行总线)型接口、Centronics并行 接口、RS-232串行接口或者以太网接口。数据接口 12也可以是无线接口，比如蓝牙、 无线LAN或者无线USB接口。例如，数据接口 12可以用来允许集中收集电容测量。图3是图示了图1和图2的电容计中的电容测量中的频率使用的曲线图。该想 法在于在电容器的中间频率20取第一次粗略测量。如果粗略测量表明电容器在阈值电容 以下，则使用更高频率21和中间频率20’来进行第二测量24，该中间频率20’可以与 用于第一粗略测量的中间频率20相等。如果粗略测量表明电容器在阈值电容以上，则使 用更低频率22和中间频率20’来进行第二测量25，该中间频率20’可以与用于第一粗 略测量的中间频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用电容计来测量电容的方法，所述电容计包括具有可控频率的ＡＣ电源，所述可控频率被馈送至电容器以测量它的电容，所述方法包括以下步骤：在所述电容计中使用第一频率来进行所述电容的第一测量；当所述电容的所述第一测量表明所述电容在阈值电容以下时，在所述电容计中利用使用第二频率的所述电容的第二测量，来进行更低电容测量；并且当所述电容的所述第一测量表明所述电容在阈值电容以上时，在所述电容计中利用使用第三频率的所述电容的第二测量，来进行更高电容测量，所述第三频率低于所述第二频率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A布罗丁，J利斯玛特斯，J斯维德伦德，HO弗罗杰德，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]