一种高精度、低成本的电容的测量方法
2 硬件设计
2.1 恒流源的设计
恒流源是整个测量系统模拟部分的重要组成部分，其稳定性直接决定了系统测量的精度。本设计中的两个恒流源要求输出电流相等，具体设计如图3。
图3 恒流源原理图
由虚短虚断可得：
故得：
设：
经过运算可以得到：
因Vi是采用单片机AD转换的标准电压1.5 V，UL≤1.5 V，故n值、RL与Rs的比值，直接影响恒流源电流的输出，只要保证UL小于1.5 V时，该电路输出电流为恒定值，与负载电阻RL没有关系。
2.2 放大电路的设计
放大电路采用以仪表放大器INA128为核心的仪表放大器。该放大器在放大100倍时带宽可达200 kHz，完全满足了设计的要求。
C1和C2两个电容由相应的恒流源在相同的时间内进行充电，两电容充电电压差由INA128进行放大，并送入单片机进行采样存储。图4为充放电标准信号与INA128放大后的结果。
图4 标题信号与输出放大
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