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用于微小电容检测的测频专用芯片
上面的分析中假设在测量过程中被测信号的频率恒定不变， 但在实际应用中，频率可能是变化的。 由式（３． １）得到的是测量时间内被测信号频率的平均值， 因此会产生一定的误差。 下面对误差做定量分析。 被测信号用正弦调频信号来模拟，表达式如式（３． ５）所示：
ＳＦＭ Ｏ）＝ｓｉｎ（２ａｆｃｔ＋ｍ ｓｉｎ（２ａｖｆｓｔ））（３—５）其中， 载波频率， ｃ： ５０ＭＨｚ， 调制信号频率只＝０． ５Ｈｚ， 被测信号的频偏为ＩＯＭＨｚ，调制指数ｍ： ２０ＭＨｚ。由式（３． ５）可知， 被测信号的瞬时频率为：厶（ｆ）＝丘＋吨ＣＯＳ２． 知ｆｓｔ（３－６）将上式对时间求导， 通过简单计算可知， 在ｆ＝％正处， 频率变化最快， 此时的频率变化率为：（３－７）
观察图３． ２可知， 一次测量时间为正＋‘＋疋， 其中正是从预设闸门有效到之后个同步脉冲产生的时间， 易是从计数器停止计数到系统输出频率值丘的时间。 若在此测量时间内被测信号以式（３—７）的变化率单调变化， 则由频率变化引起的测频误差为：￡， ＝２矾２优∽＋‘＋砭）（３—８）正的大小是由标准信号与被测信号的频率大小关系决定， 马的大小主要由运算单元的运算速度决定。 如果标准信号的频率选的合适， 同步脉冲出现的机会越大五越小， 而乃一般为几十个纳秒。 由于五和疋相对于‘都很小， 因此由式（３—８）可知，频率变化引起的误差主要随实际闸门时间ｚ的增加而变大。 式（３． ４）－去Ｐ说明，随着实际闸门时间￡的增加， 检测分辨率造成的测频相对误差会变小。 在实际应用中， 实际闸门时间ｚ过大或者过小都不可取， 应根据精度要求， 适当选取实际闸门时间使以上两种误差之和尽量小。数模混合电容检测方法的精度主要受到ｃ－［转换精度、 实际闸门时间ｚ、 同步脉冲产生器的检测分辨率三方面的影响。 Ｃ． 厂转换精度越高、 延迟时间越小， 检测精度越高； 实际闸门时间Ｌ不能太大或太小。 若Ｌ小， 有可能在闸门时间内还没有产生同步脉冲； 若￡ 过大， 被测信号频率在此时间内变化会很大， 从而会有较大的误差。 所以恰当的选择实际闸门时间有利于提高系统的检测精度。另外， 数模混合电容检测方法的功能很容易扩展。 可以根据ｃ－￥的关系式， 由测得的频率值计算出对应得电容值， 并且直接显示在数码管上。
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