电阻电容电感测试仪的设计与制作
电阻电容电感测试仪
简易电阻、电容、电感测试仪1.1 基本设计要求(1)测量周长:电阻100Ω~1MΩ;;电容100pf~10000pf;电感为100μh~10mh。
(2)测量精度:5%。
(3)做4位数码管显示,显示测量值。
原理框图1.2 设计要求发挥作用(1)扩大测量范围;(2)提高测量精度;(3) 量程自动转换。
本系统采用555多谐振荡器电路将电阻、电容参数转换为频率,电感通过电容的三点振荡转换为频率,使模拟量近似转换为数字量,频率f 为数字量单片机可轻松处理,测量精度高,易于实现自动化。
而且,由单片机组成的应用系统具有很高的可靠性。
系统扩展和灵活的系统配置。
什么样的应用系统容易构建,应用系统的软硬件利用率高。
单片机可编程,硬件的功能描述完全可以用软件实现,设计时间短,成本低,可靠性高。
综上所述,将振荡电路与单片机结合实现电阻、电容、电感测试仪更加简单可行,节约了成本。
因此,本设计基于单片机。
关键词: 单片机, 555多谐振荡器电路, 电容三点振荡一、 系统演示1. 电阻测试方案演示 方案一:电阻分压法。
图 1.1结构如图 1.1 所示。
待测电阻Rx 和参考电阻R 串联在电路中。
由于电阻分压的影响,当串联在电路中的电阻Rx 的阻值不同时,Rx 两端的压降也不同。
Rx 可以通过测量 Vx 获得。
)(X X X V VCC R V R -=这个方案的原理很简单。
理论上,只要参考电阻准确,您就可以测量任何电阻。
但在实际应用中,由于AD 的分辨率有限,当待测电阻非常大或非常小时,很难测量Rx 上的压降Vx ,从而缩小了测量范围。
为了提高测量范围和精度,需要分阶段测试电阻,提高AD 的分辨率。
这无疑会增加系统的复杂性和成本。
选项 2:桥接法。
图 1.2结构如图 1.2 所示。
Rx=R2*R3/R1电桥法又称零位指示法。
它采用归零电路作为测量指标,工作频率较宽,能在很大程度上消除或减弱系统误差的影响,精度高。
但是为了保证电桥的平衡,信号源的电压和频率要稳定,特别是波形失真要小,增加了硬件电路的难度。
电阻电感电容测量仪报告
电阻电感电容测试仪的设计与制作论文编号B甲1301参赛题目电阻电感电容测试仪的设计与制作参赛学校山东理工大学学院电气与电子工程指导老师李震梅唐诗参赛队员姓名吴硕刚王鹿鹿张兵联系方式电阻电容电感测试仪的设计与制作摘要:本文设计了一种基于单片机的数字式RCL自动测量仪。
该系统由STC89C52、DDS、自校准电路、分压及R运算电路、频率测量及控制电路、高精度交流/有效值转换电路、DAC、译码控制电路、液晶显示电路等构成,采用AD9850产生高精度的正弦波信号,采用电压比例算法推算出电阻、电容值或者电感值。
测量电路由八级标准电阻、继电器和NEC5532组成,能自动选择相应的标准电阻挡级及标准信号源的频率,完成量程的自动转换。
用单片机控制测量和计算结果,运用自校准电路提高测量精度,采用1602液晶模块实时显示数值。
实验测试结果表明,本设计性能稳定,测量精度高,超过设计要求。
关键词: STC89C52,测量,DDS,显示,频率The Design and Manufacture of Resistance Capacitance & InductanceTest InstrumentThis paper presents a Digital Automatic RCL Meter based on MCU. This system consists of STC89C52, DDS, Self-calibration circuit, V oltage divider and RCL operation circuit, Frequency measurement and control circuit, High Precision AC / RMS conversion circuit, DAC, Decoding control circuit, and LCD display circuit. The high-precision sine wave signal was produced by AD9850, The resistance, capacitance and inductance can be calculated by voltage ratio algorithmThe measurement circuit consists of eight standard resistance, relays and NEC5532. It can automatically select the appropriate level of resistance and frequency of signal source, fulfill the automatic switch of measurement range.The measurement and calculation were controlled by chip microcomputer.The self-calibration circuit was used to improve the measurement accuracy. The real-time values were displayed by 1602 LCD module.The experimental results show that the performance of the system is stable with high accuracy; the capacity of the system is over the design requirements.Keywords: S TC89C52, measurement, DDS, dislay, frequency前言电阻、电容、电感精确测量仪是实验室及工程中经常遇到的常用仪器。
(整理)电阻电容电感测试仪
电阻电容电感测试仪的设计与制作天河学院:沈小波黄孔符亨江摘要本文设计了一种基于单片机的数字式RCL自动测量仪,该系统由AT89S52最小系统电路、电源电路、测量电阻电路、测量电容电路、测量电感电路、键盘按钮电路、LCD显示电路、模拟开关电路等构成。
本设计是利用AT89S52芯片的单片机实现测试的,其中电阻和电容的测量是利用555多谐振荡电路,而电感的测量根据电容三点式,用12864模块进行实时显示。
这样,一方面测量精度较高,另一方面便于使仪表实现智能化。
关键词:RCL,AT89S52,555多谐振荡电路一、方案论证与比较选择1.1电阻、电容和电感测量方案的比较与选择(1)电桥法:电桥法具有较高的测量精度,被广泛采用,现已派生出许多类型。
但电桥法测量需要反复进行平衡调节,测量时间长,很难实现实时快速的自动测量。
(2)谐振法:谐振法是测量阻抗的另外一种基本方法,是一种利用谐振回路的谐振特性而建立的测量方法,只需输出频率f,就能程序计算出所需测量的值。
综上所述:谐振法测量精度虽说不如交流电桥法高,但是由于测量线路简单方便,在技术的困难要比电桥法小,再加上高频电路元件大多用于调谐回路中,故用谐振法测量也比较符合其工作的实际情况。
1.2显示模块方案的比较与选择(1)LED点阵显示:LED点阵显示虽然能显示字符与数字,但显示效果不好,且不易编程(2)LCD液晶显示:LCD液晶不但能显示字符和数字,而且显示效果较好,且易于编程。
综上所述:根据题目要求,选择LCD液晶显示效果更佳,更符合题目要求。
二、系统设计与理论分析2.1 总体设计思想电阻、电容、电感是利用RC振荡器和LC振荡器,使其RCL值与震荡频率相关,AT89S52单片机根据所选通道,向模拟开关传送两位地址信号,取得RC震荡器或者LC振荡器振荡频率,将数据进行处理后,传送到数码管显示相应的被测R、C、L的值。
系统框图如下:图1系统框图2.2各模块具体实现原理分析和说明1)测量电阻:电阻的测量采用"脉冲计数法",如下图所示由555电路构成的多谐振荡电路,通过计算振荡输出的频率来计算被测电阻的大小。
课程设计电阻电感电容测试仪
课程设计(论文)说明书题目:简易电阻电容电感测量仪院(系):信息与通信学院专业:信息对抗技术学生姓名:学号:指导教师:职称:年月日摘要随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的适应范围也逐渐广泛起来,在应用中我们常常需要测量电阻的大小。
因此,设计可靠,安全,便捷的电阻测量仪具有极大的现实必要性。
而单片机是目前设计应用中用得比较广泛的器件,它可以通过软件编程来达到不同的效果,实现各种各样的不同功能,具有灵活性强,可靠性高,可扩展性好等优点。
在系统硬件设计中,以MCS-51单片机为核心的电阻测量仪,将电阻使用振荡电路转化频率实现参数的测量。
电阻是采用555多谐振荡电路产生,将振荡频率送人STC89C52的计数端口,通过定时并且计数可以计算出被测频率,在通过该频率计算出被测参数。
关键词:单片机;555多谐振荡电路Abstract:With the development of electronic industry,electronic components rapidly increased the scope of electronic components widely up gradually,in applications we often measured resistors,capacitors,inductors size. Therefore,the design of reliable,safe,convenient resistance,capacitance,inductance tester of great practical necessity.And the microcontroller is the device that uses extensively in the designs application currently,it can attain the different result by the software compile,carryingout different kinds of functions,have advantages of good dexterity,high credibility,can expand good and so on.In the system hardware design,take the MCS-51 monolithic integrated circuit as the core resistance,the electric capacity,the inductance reflectoscope reflector,the resistance,the electric capacity,the inductance,the use correspondence's oscillating circuit transforms for the frequency realizes each parameter survey.And the resistance and the electric capacity are use 555 multiresonant circuits to produce,the oscilation frequency will send STC89C52 the counting to be neat,through and fixed time counts may calculate by the frequency measurement rate,figures out again through this frequency meter is measured the parameter.Key words:Microcontroller; 555 resonance swings circuit目录引言 (4)1 设计功能及要求 (6)2 电阻测试仪的系统设计 (6)2.1电阻测试仪设计方案比较 (6)2.2系统的原理框图 (7)3 系统硬件电路设计 (7)3.1 STC单片机及显示电路的设计 (7)3.2 555多谐振荡电路的设计 (8)3.2.1 555定时器简介 (8)3.2.2电阻测量电路的设计 (11)4 软件设计 (12)4.1主程序流程图 (12)4.2 中断服务程序流程图 (13)5 系统测试及整机指标 (13)6 结论 (13)谢辞 (14)参考文献 (15)附录 (16)引言1.设计的背景及意义随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的适应范围也逐渐广泛起来,在应用中我们常常需要测量电阻的大小。
简易电阻、电容、电感测量仪
简易电阻、电容和电感测试仪的设计一、任务设计并制作一个简易电阻、电容和电感测试仪系统,包括测量、控制与显示三部分。
其中测量电路包括:被测电阻,被测电容,被测电感,其中包括模拟快关、整形、分频等部分;显示电路包括:二极管的显示、数字显示;控制电路括:按键的选择测量电路与单片机的控制部分。
二、要求1、基本要求(1)测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。
(2)测量精度:±5% 。
(3)制作4位数码管显示器,显示测量数值。
示意框图2.发挥部分(1)扩大测量范围;(2)提高测量精度;(3)测量量程自动转化。
3 评分标准项目得分基本要求设计与总结报告:方案设计与论证、理论50 计算与分析、电路图,测试方法与数据结果分析实际完成情况50发挥部分完成第(1)项9 完成第(2)项9 完成第(3)项12 特色与创新20摘要:本文先对设计功能及要求进行了阐述,然后提出要完成该功能的设计方案,最后综合考虑之后选定方法,再对电阻,电容,电感的测量电路进行设计。
本设计是利用单片机来实现测试的,其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的,而电感则是根据电容三点式产生的,从而实现各个参数的测量。
在电阻的测量电路中,我们把它分为两档来进行测量,并用单片机来驱动继电器以实现,这样,一方面测量精度较高,另一方面便于使仪表实现智能、自动化。
关键词:单片机 555多谐振荡电容三点式继电器In this article, the function and the requirement of design were introduced, and then puts forward to want to complete the function, the design of the last comprehensive consideration selection methods, and then a resistor, capacitor, inductor measurement circuit design. This design is to realize the test using single chip computer, of which the resistor and capacitor is used more than 555 resonance swing circuitry, and inductance is produced according to the capacitance SanDianShi, so as to realize the measurement of each parameter. In the resistance and capacitance measurement circuit, we put it into two files to make the measurement, and single chip microcomputer to drive the relay to realize, so that, on the one hand, has high accuracy, on the other hand to make intelligent instrument and automation.Key words: more than 555 single chip microcomputer chip oscillation capacitance SanDianShi relay一、系统方案论证1.1 电阻测试模块电路方案一:电阻分压法。
电阻电容电感测试仪的设计论文说明
电阻电容电感测试仪的设计摘要随着电子技术的迅速发展,电子器件用品已经成为人们不可缺少的工具之一。
最近一直提倡,节约能源,绿色环保。
既然节约能源,本设计是一种基于单片机(89C51)的高精度电阻电感电容测量仪器的设计.本设计采用MAX038单片压控函数发生器产生高精度的正弦波信号流经待测的电容或者电感和标准电阻的串连电路,利用电压比例计算的方法推算出电容值或者电感值,利用51单片机控制测量和计算结果,采用1602液晶模块实时显示数值,可以手动调节量程,正弦信号发生器可以实现幅值和频率的调整,为了提高精度,我们把被测的交流电压先通过ICL7650来消除因为AD637输入电阻较低产生的误差.实验测试结果表明,本设计性能稳定,测量精度高.关键词:电压比例法 89C51 AD637 1602液晶AbstractThe design is the design of a highprecision instrument for RLC measurement based on microcontroller(89C51).This design adopted M AX038monolithic voltagecontrolled function generator to produce hig h accuracy sine wave signal,which passed through the series circ uit of the capacity or inductance and standard resistance,and th en measured the respective voltage of the capacity or the induc tance and the standard ing the voltage proportion me thod calculated the capacitance values or inductance values.The design used 51 microcontroller to control the measurement and cal culation results,used 1602 LCD to show the result. The range ca n be adjusted manually, sine signal generator can adjust amplitu de and frequency to improve accuracy, we measured the AC voltag e through the ICL7650 to eliminate the error caused by the low er input resistance of AD637. Experimental results show that the performance of this design is stable and of high measurement accuracy.Keywords: Voltage proportion method; 89C51; AD637; 1602 LCD;目录摘要.................................................... 错误!未定义书签。
简易电阻、电容和电感测试仪设计
元器件参数测量仪的设计1 .加深对电路分析、摹拟电路、数字逻辑电路、微处理器等相关课程理论知识的理解;2.掌握电子系统设计的根本方法和普通规则;3.熟练掌握电路仿真方法;4.掌握电子系统的制作和调试方法;1.设计并制作一个元器件参数测量仪。
2.〔根本要求〕电阻阻值测量, *围: 100 欧~1M 欧;3.〔根本要求〕电容容值测量, *围: 100pF~10 000pF;4.〔根本要求〕测量精度:正负 5% ;5.〔根本要求〕 4 位显示对应数值,并有发光二极管分别指示所测器件类型;6.〔提高要求〕增加电感参数的测量;7.〔提高要求〕增加三极管直流放大倍数的测量;8.〔提高要求〕扩大量程;9.〔提高要求〕提高测量精度;10.〔提高要求〕测量量程自动切换;电阻电容电感参数测量常用电桥法,该方法测量精度,但是电路复杂。
也可为简化起见,电阻测量也可采用简单的恒流法,电容采用 555 定时电路;在现代化生产、学习、实验之中,往往需要对*个元器件的具体参数发展测量,在这之中万用表以其简单易用,功耗低等优点被大多数人所选择使用。
然而万用表有一定的局限性,比方:不能够测量电感,而且容量稍大的电容也显得无能为力。
所以制作一个简单易用的电抗元器件测量仪是很有必要的。
现在国内外有不少仪器设备公司都致力于低功耗手持式电抗元器件测量仪的研究与制作,而且精度越来越高,低功耗越来越低,体积小越来越小向来是他们不断努力的方向。
该类仪器的根本工作原理是将电阻器阻值的变化量,电容器容值的变化量,电感器电感量的变化量通过一定的调理电路统统转换为电压的变化量或者频率的变化量等等,再通过高精度 AD 采集或者频率检测计算等方法来得到确定的数字量的值,进而确定相应元器件的具体参数。
2.1 电阻测量方案方案一:利用串联分压原理的方案根据串联电路的分压原理可知,串联电路上电压与电阻成正比关系。
测量待测电阻R*和电阻 R 上的电压,记为 U 和 U0 * 0.方案二:利用直流电桥平衡原理的方案R 2根据电路平衡原理, 不断调节电位器 R 3,使得电表指针指向正中间, 再测量电位器电阻值。
电阻、电容、电感测试仪设计方案与系统的原理框图
电阻、电容、电感测试仪设计⽅案与系统的原理框图电阻、电容、电感测试仪设计⽅案⽐较电阻、电容、电感测试仪的设计可⽤多种⽅案完成,例如利⽤模拟电路,电阻可⽤⽐例运算器法和积分运算器法,电容可⽤恒流法和⽐较法,电感可⽤时间常数发和同步分离法等、使⽤可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单⽚机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。
在设计前对各种⽅案进⾏了⽐较:1)利⽤纯模拟电路虽然避免了编程的⿇烦,但电路复杂,所⽤器件较多,灵活性差,测量精度低,现在已较少使⽤。
2)可编程逻辑控制器(PLC) 应⽤⼴泛,它能够⾮常⽅便地集成到⼯业控制系统中。
其速度快,体积⼩,可靠性和精度都较好,在设计中可采⽤PLC对硬件进⾏控制,但是⽤PLC实现价格相对昂贵,因⽽成本过⾼。
3)采⽤CPLD或FPGA实现应⽤⽬前⼴泛应⽤的VHDL硬件电路描述语⾔,实现电阻,电容,电感测试仪的设计,利⽤MAXPLUSII集成开发环境进⾏综合、仿真,并下载到CPLD或FPGA可编程逻辑器件中,完成系统的控制作⽤。
但相对⽽⾔规模⼤,结构复杂。
4)利⽤振荡电路与单⽚机结合利⽤555多谐振荡电路将电阻,电容参数转化为频率,⽽电感则是根据电容三点式电路也转化为频率,这样就能够把模拟量近似的转换为数字量,⽽频率f是单⽚机很容易处理的数字量,⼀⽅⾯测量精度⾼,另⼀⽅⾯便于使仪表实现⾃动化,⽽且单⽚机构成的应⽤系统有较⼤的可靠性。
系统扩展、系统配置灵活。
容易构成各种规模的应⽤系统,且应⽤系统有较⾼的软、硬件利⽤系数。
单⽚机具有可编程性,硬件的功能描述可完全在软件上实现,⽽且设计时间短,成本低,可靠性⾼。
综上所述,利⽤振荡电路与单⽚机结合实现电阻、电容、电感测试仪更为简便可⾏,节约成本。
所以,本次设计选定以单⽚机为核⼼来进⾏。
系统的原理框图本设计中,考虑到单⽚机具有物美价廉、功能强、使⽤⽅便灵活、可靠性⾼等特点,拟采⽤MCS - 51系列的单⽚机为核⼼来实现电阻、电容、电感测试仪的控制。
简易数字式电阻电容和电感测量仪设计方案
简易数字式电阻电容和电感测量仪设计方案设计一个简易的数字式电阻、电容和电感测量仪可以分为以下几个步骤:1.设计测量电路:首先,需要设计一个测量电路,电路可以使用基本的电压和电流测量技术。
电阻测量可以使用恒流法或恒压法,电容测量可以使用充放电法或交流法,电感测量可以使用交流法。
根据选择的测量方法设计合适的电路。
2.选取合适的传感器:为了实现数字化测量,需要选择合适的传感器。
电阻可以使用电阻表,电容可以使用电容计,电感可以使用电感表。
根据需要选择合适的传感器并进行调试和校准。
3.连接传感器与微控制器:将选取的传感器与微控制器进行连接,确保传感器的输出信号可以被微控制器读取。
可以使用模拟输入通道或数字接口来连接传感器和微控制器。
4.编写微控制器程序:根据测量电路和传感器的特性,编写微控制器的程序,实现测量功能。
程序中需要包括对传感器信号的处理、测量结果的计算和存储等功能。
5.设计用户界面:为了方便使用,可以设计一个简单的用户界面。
可以使用液晶显示屏、按键或触摸屏等组件来实现用户界面。
用户界面可以用来选择测量类型、显示测量结果等。
6.调试和测试:将硬件和软件部分进行集成,并进行调试和测试。
确保测量准确性和可靠性,对测量仪进行必要的校准和调整。
总结:设计一个简易的数字式电阻、电容和电感测量仪需要选择合适的测量电路和传感器,采集传感器信号并经过微控制器处理、计算和显示。
同时需要设计合适的用户界面,实现用户操作和结果显示。
最后进行调试和测试,确保测量仪的准确性和可靠性。
简易R、L、C(电阻、电容和电感)测量仪器的制作
毕业设计(论文)任务书电气自动化专业级电气班设计(论文)题目:简易电阻、电容和电感参数测试仪的设计与制作学生姓名:起讫日期:年 4 月11 日年 5 月31 日指导老师:_ 职称_副教授__ 一、设计(论文)题目:简易电阻、电容和电感参数测试仪的设计与制作二、设计(论文)任务主要技术指标:1、设计任务:设计并制作一台数字显示的电阻器、电容器和电感器参数测试仪。
示意框图如下:电阻器电容器信号变换测试与显与处理示电感器直流电源频率2、设计主要技术指标:(1)、测量功能及量程范围电阻:100Ω—1MΩ 电容:100pF—10000pF 电感:100Μh—10mH (2)、测量精度显示为4 位LED有过量程指示;测量精度:±5三、设计(论文)基本要求:(包括:技术要求、工作要求、图纸要求、写作要求等)1、毕业设计(论文)要求(1)、资料收集,写出综述;(2)、电路原理分析;(3)、能够对做出的实物进行测量和调试。
(4)、写出测量的数据,并对所测得的数据进行分析。
(5)、能独立完成毕业设计(论文)课题所规定的各项任务,具有一定的综合分析问题和解决问题的能力,在毕业设计(论文)成果中能表现出某些自己的见解。
(6)、毕业设计(论文)说明书齐备,内容正确,概念清楚,条理分明,文章通顺,书写工整,图纸齐全,符合现行标准规定。
(7)、毕业设计(论文)成果必须采用计算机绘图,毕业设计(论文)说明书必须打印成册上交。
(8)、毕业答辩时能熟练地、正确地回答问题。
2、毕业设计(论文)内容评价、(1)完成情况:是否完成所给毕业设计(论文)题目的任务及完成的程度。
(2)、设计(论文)水平:分析、计算是否正确,资料引用正确与否,重点是否突出,图表是否符合标准,文字叙述是否简明清晰。
(3)、毕业设计(论文)方案的实用价值,对生产实际、科学技术发展的意义及作用。
(4)、毕业设计(论文)说明书的质量。
四、重点研究和解决的问题或指定的专题:1、重点研究的问题能够准确测量出电阻、电容、电感的数据,并使测量的数据误差小于技术参数2、重点解决的问题R、L、C 等参数的物理量到电量的转换;用汇编语言数据的算法,软件、硬件的调试和如何减小测量过程中的误差;单片机系统的设计与制作?濉⒂λ鸭 淖柿霞安慰嘉南祝?何立民主编.单片机应用技术选编(1)〔C〕北京:北京航空航天大学出版社,1993 -19992何立民主编.单片机高级教程.应用与设计〔M〕北京:北京航空航天大学生出版社,2002.83李广弟编.单片机基础〔M〕北京:北京航空航天出版社,1999.10 何立民编.MCS-51 系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术〔M〕北京:北京航空航天大学出版社,1999.64张毅刚等编. MCS-51 单片机应用设计〔M〕哈尔滨工业大学出版社出版,19905周良权等编.模拟电子技术基础〔M〕高等教育出版社,19936余永权编.ATMEL 89 系统Flash 单片机原理与应用〔M〕电子工业出版社,19937全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选(1994-1999)〔M〕北京理工大学出版社,2003 年 3 月六、设计(论文)完成时应提交的文件:1、毕业设计说明书或论文2、毕业设计原件3、毕业设计任务书4、读书笔记七、进度计划安排:各阶段内容名称起止日期时间比例()1 下达任务书、学生收集、熟悉资料2005/4/11~2005/4/17 1周2 毕业实习、设计调研2005/4/18~2005/4/22 1周3 总体设计2005/4/23~2005/4/27 1周 4 硬件设计2005/4/27~2005/5/3 2周 5 软件设计2005/5/4~2005/5/10 1周6 电路制作2005/5/11~2005/5/16 1周7 系统调试2005/5/16~2005/5/23 0.5 周8 设计说明书与图纸输出2005/5/23~2005/5/27 1.5 周9 总结、准备设计答辩2005/5/27~2005/5/30 0.5 周10 毕业答辩2005/5/31~2005/6/2 0.5 周八、其他摘要RLC 参数的测量在学习和工作中常常用到.电阻、电容、电感的测量有模拟指针式和数字式测量仪器模拟指针式测电阻、电容、电感速度快但是读数的偏差很大加之它的体积大不易携带.而数字式测量仪不紧速度快测量精度高还有体积小等特点.这些特点主要是使用了单片机这一智能芯片它集中完成了控制、测量、计算使的电路简单、可靠. 设计的原理是把R、L、C 转换成频率信号f,转换的原理分别是RC 振荡电路和LC 电容三点式振荡电路。
简易电阻、电容和电感测试仪设计.(DOC)
... . .元器件参数测量仪的设计一、课程目的1.加深对电路分析、模拟电路、数字逻辑电路、微处理器等相关课程理论知识的理解;2.掌握电子系统设计的基本方法和一般规则;3.熟练掌握电路仿真方法;4.掌握电子系统的制作和调试方法;二、设计任务1.设计并制作一个元器件参数测量仪。
2.(基本要求)电阻阻值测量,围:100欧~1M欧;3.(基本要求)电容容值测量,围:100pF~10 000pF;4.(基本要求)测量精度:正负5% ;5.(基本要求)4位显示对应数值,并有发光二极管分别指示所测器件类型;6.(提高要求)增加电感参数的测量;7.(提高要求)增加三极管直流放大倍数的测量;8.(提高要求)扩大量程;9.(提高要求)提高测量精度;10.(提高要求)测量量程自动切换;三、任务说明:电阻电容电感参数测量常用电桥法,该方法测量精度,但是电路复杂。
也可为简化起见,电阻测量也可采用简单的恒流法,电容采用555定时电路;1、绪论在现代化生产、学习、实验当中,往往需要对某个元器件的具体参数进行测量,在这之中万用表以其简单易用,功耗低等优点被大多数人所选择使用。
然而万用表有一定的局限性,比如:不能够测量电感,而且容量稍大的电容也显得无能为力。
所以制作一个简单易用的电抗元器件测量仪是很有必要的。
现在国外有很多仪器设备公司都致力于低功耗手持式电抗元器件测量仪的研究与制作,而且精度越来越高,低功耗越来越低,体积小越来越小一直是他们不断努力的方向。
该类仪器的基本工作原理是将电阻器阻值的变化量,电容器容值的变化量,电感器电感量的变化量通过一定的调理电路统统转换为电压的变化量或者频率的变化量等等,再通过高精度AD采集或者频率检测计算等方法来得到确定的数字量的值,进而确定相应元器件的具体参数。
2、电路方案的比较与论证2.1电阻测量方案方案一:利用串联分压原理的方案图2-1串联分压电路图根据串联电路的分压原理可知,串联电路上电压与电阻成正比关系。
电子技术课程设计-简易电阻、电容、电感检测仪
电子技术课程设计题目:简易电阻、电容和电感测试仪组员:张坤潘能渊吴占玺班级:自动化082班指导老师:***目录:设计要求 (3)系统方案 (4)理论分析与计算 (5)测试与分析 (6)总结 (7)参考文献 (7)致谢 (8)附录 (8)简易电阻、电容和电感测试仪设计任务设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪,示意框图如下:要求1.基本要求(1)测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。
(2)测量精度:±5% 。
(3)显示测量数值,并分别指示所测元件的类型和单位。
2.发挥部分(1)扩大测量范围。
(2)提高测量精度。
(3)测量量程自动转换。
摘要:本设计主要由电阻测试模块、电容测试模块、电感测试模块、分频电路、以及数据选择电路几大功能模块组成。
并通过STC89C52单片机进行频率测量和计算以及对系统的控制,实现对电阻、电容和电感的测试并在LCD1602上显示其测试结果。
系统利用RC震荡原理以及电感的储能原理,配合555定时器组成多谐振荡电路。
由于不同的电容、电阻、电感值的大小对应的谐振频率不同,通过测量振荡电路发出的频率计算出相应的电阻、电容和电感的值。
本系统设计简单,成本低,性能完全超出题目要求指标,测量范围广,在测量范围内测量误差满足设计要求。
关键词:谐振电路,谐振频率,555定时器一、系统方案1.系统设计思路将电阻、电容和电感测量模块产生的不同频率的方波信号经整形和分频电路分别送至通道选择模块,根据测试的元件类型,单片机通过按键的输入选择相应的测试电路,并自动检测出待测元件的值所对应的频率范围,控制通道选择模块选通相应的输入通道,来自动选择分频的倍数,实现对元件测量的自动换挡。
同时单片机通过一定的计算后向液晶发出测量结果并在液晶上显示出测量元件的类型和测量值。
图1 系统设计框图2.方案选择(1) 电阻测试模块电路利用RC和555定时器组成的多谐振荡电路,通过测量输出振荡频率的大小即可求得电阻的大小,选择合适的电容值即可获得适当的频率范围,通过D触发器74LS74将波形整形成二分频的对称方波送交控制器处理。
计算机课程设计电阻电感电容测试仪
电阻电感电容测试仪一、系统设计方案论证与选择1. 系统方案论证方案一. 采用谐振法: 要求较高频率的激励信号,不易测量阻抗值很小的电阻、电感和电容,不能满足本题精度高、测量范围广的要求。
方案二. 采用电桥法:精度高是电桥法的主要特点,被广泛应用。
但电桥法电路复杂且在测量的时候需要反复调整以达到平衡,测量时间长,很难实现快速的自动测试。
方案三. 采用伏安法: 这是传统经典的方法。
它的测量原理来源于阻抗的定义。
就是通过测量经过被测阻抗的电流相量和被测阻抗两端的电压相量,再经过比率便可得到被测阻抗的相量。
早期的伏安法难以实现高精度的测量,但如果采用低失真的正弦波和高精度A/D,加上MCU强大的计算能力和控制能力;另外,伏安法分为固定轴法和自由轴法,固定轴法要求相敏检波器的相位参考基准严格地与标准阻抗电压的相位相同,但是本法案却能很好实现,且电路简单。
比较论证:通过比较上述三种方案,方案三的优势明显,故采用方案三。
2. 控制部分方案一. 采用当前比较流行且价格便宜的51系列单片机。
51系列单片机发展到现在各项技术已经很成熟,可以满足一般的控制和数据处理功能,但此系列是8位机,处理速度慢,资源少,几乎不能满足本系统的要求,外围电路需要自己设计和制作,用起来不方便。
方案二. 选用Silicon Laboratories公司的C8051F020型号的单片机。
C8051Fxxx系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片,具有与8051兼容的微控制器内核,与MCS-51指令集完全兼容。
其片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件。
其采用流水线结构,大大提高了处理能力,峰值性能可达25MIPS。
此外,其功耗低,FLASH存储器具有重新编程能力,可用于非易失性数据存储。
比较论证:结合题目的要求及C8051f020的优点,本系统采用方案二。
3. 正弦波信号发生器部分方案一. 采用DDS芯片AD9854.AD9854片内整合了两路高速、高性能正交D/A转换器通过数字化编程可以输出I、Q两路合成信号。
最新智能电阻、电容和电感测试仪的设计
南昌工程学院毕业设计(论文)信息工程学院系(院)通信技术专业毕业设计(论文)题目智能电阻、电容和电感测试仪的设计学生姓名班级学号指导教师完成日期2010 年 6 月19 日智能电阻、电容和电感测试仪的设计Smart resistors, capacitors and inductors Test Instrument总计毕业设计(论文) 27 页表格 1 个插图 12 幅摘要本文先对设计功能及要求进行了阐述,然后提出要完成该功能的设计方案,最后会对电阻,电容,电感的测试进行设计。
本设计是利用AT89C52芯片的单片机来实现测试的,其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的,而电感则是根据电容三点式产生的,从而实现各个参数的测量。
这样,一方面测量精度较高,另一方面便于使仪表实现智能化。
关键词:AT89C52芯片555多谐振荡电路电容三点式AbstractThis paper first to design function and requirement are expounded, then puts forward to finish the design scheme of the function, and finally to resistance, capacitance and inductance. This design is used to realize the AT89C52 chip microcontroller test, resistor and capacitor is used at 555 resonance swings, which is produced by the inductance circuits are produced according to SanDianShi capacitance, thus realize each parameter measurement. So, on the one hand, the measurement precision, on the other hand to make intelligent instrument.Key words:AT89C52Chip;555 resonance swings circuit; SanDianShi capacitance目录摘要 (I)Abstract (I)引言 (1)第一章设计要求及结构 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 系统的总体结构 (3)第二章系统硬件电路及芯片介绍 (4)2.1 AT89C52单片机 (4)2.2 555多谐振荡电路 (6)2.2.1 555电路的工作原理 (7)2.2.2 利用555芯片构成多谐振荡器 (8)2.3 电容三点式振荡电路 (9)2.4 按键电路 (9)第三章硬件电路测量 (12)3.1 电阻测量电路 (12)3.2 电容测试电路 (13)3.3 电感测试电路 (14)第四章程序总体模块 (15)总结 (17)参考文献 (18)附录一 (19)附录二 (21)引言现代电子产品正以前所未有的速度,向着多功能化、体积最小化、功耗最低化的方向发展,机电产品广泛应用于家电、通信、一般工业乃至航空航天和军事领域。
电阻、电容、电感测量仪的设计
电阻、电容、电感测量仪摘要:基于对元器件参数测量设计的电阻、电容、电感测量仪系统由主控制器部分、A/D采样部分、语音播报部分和显示部分组成。
设计以单片机AT89S52为主控核心器件,利用继电器对凌阳单片机实现控制,使其对放置元件端口进行高速A/D采样和语音播报,同时终端控制LCD液晶显示器实时显示当前的电抗元件参数值和性质。
测试结果表明:系统整体运行稳定,人机界面友好。
关键词:参数测量A/D采样语音LCD1引言分析赛题,本电阻、电容、电感测量仪系统需要实现如下功能:1)能够自动辨识出被测元件是电阻、电容还是电感,并实时显示元件的阻值、容值和感值的大小。
2)能够实现电阻、电容和电感测量的自动切换,并实现量程的自动切换。
3)电阻、电容和电感的测量误差均小于0.5%。
基于以上分析,采用模块设计的方案实现系统的各项功能,系统主要由主控制器部分、数据测量部分、A/D采样部分、语音播报和显示部分,具体的实现方案如系统主框图1所示:图1 系统主框图2系统方案设计与论证2.1主控制器的选择在主控制器的选择上我们有以下两种方案:采用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)作为系统的控制核心和基于单片机技术的控制方案。
上述两种控制方式除在处理方式和处理能力(速度)上的差异外,实现效果及复杂程度等方面也有显著的区别。
FPGA将器件功能在一块芯片上,其外围电路较少,集成度高。
而单片机技术成熟,开发过程中可以利用的资源和工具丰富、价格便宜、成本低。
鉴于本设计中实时显示,单片机的资源已经能满足设计的需求,而FPGA的高速处理的优势在这里却得不到充分体现,因此本设计的控制方案模块选用基于单片机控制方案。
我们选择技术成熟,性价比高的AT89S52单片机作为主控制器,同时采用凌阳其内部系统时钟频率为11.0592MHz,执行一个单周期指令所需时间为仅83nS,满足本系统的软件编写需求。
2.2 数据测量方案的选择目前常用的智能RLC测试方法主要是阻抗-相角法和V-I复数法。
简易电阻、电容和电感测试仪设计原理
简易电阻、电容和电感测试仪设计原理简易电阻、电容和电感测试仪一、任务设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪,示意框图如下:二、要求1.基本要求.基本要求(1)测量范围:电阻100Ω~1M Ω;电容100pF 100pF~~10000pF 10000pF;电感;电感100μH ~10mH 10mH。
(2)测量精度:±5% 。
)测量精度:±5% 。
(3)制作4位数码管显示器,显示测量数值,并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位。
三、设计步骤三、设计步骤1、分模块测量电路的设计原理(1)电阻测量电路的基本原理电阻测量仪的关键技术是电阻测量仪的关键技术是R X /V 转换器,转换器,R R X 即所需测量的电阻,无论电路多么复杂,总可以把与R X 相并联的元件等效为两只互相串联的电阻R 1和R 2。
由此构成三角形电阻网络,其原理图如下所示:上图中R 0为量程电阻,只要使R 1两端呈等电位,此时U R1=0=0,则,则R 1相当于开路,路,R R 2变成运放的负载电阻,变成运放的负载电阻,R R 1和R 2就不起分流作用,这样即可直接测就不起分流作用,这样即可直接测 R R X 的阻值。
的阻值。
E E 为测试电压,为测试电压,I I S 为测试电流,设流过R X 和R 1的电流分别为I X 和I 1,根据基尔霍夫定律可知:,根据基尔霍夫定律可知:I S =I X + I 1又根据“虚地”原理,则又根据“虚地”原理,则U R1= I 1 R 1=0故I 1=0=0,可忽略不计。
由此得到:,可忽略不计。
由此得到:,可忽略不计。
由此得到:I S =I X再考虑到C 点接地,则D 点为“虚地”,因此:点为“虚地”,因此:I S=E/ R0进而推导出:进而推导出: U X= I X R X= I S R X= (E/ R0)·R X显然,只要能得到RX 两端的电压UX,就能求出RX的值,即:的值,即: R X= U X/(E/ R0)= U X R0/ E这就是电阻测量的基本原理。
电阻电容电感测量仪的设计与制作 E设计方案
电阻电容电感测量仪摘要:本系统是以A VRmega16单片机为控制核心的RCL测量仪,主要包括激励与参考信号发生模块、数字乘法器与AD测量模块、按键输入与LCD显示模块三个部分。
A VRmega16通过按键输入确定待测器件类型、然后利用串口通信控制FPGA进行DDS(直接数字频率合成)生成两路频率相等相位严格正交的信号,其中一路作为激励源和零相位参考信号,另一路作为90度相位参考信号,将两路待测信号与参考信号接入TLC7528(DA)进行数字相乘后低通滤波,然后用MAX186(AD)采集待测信号实部虚部,送入mega16计算得出RCL 值与电感Q值并显示。
其中测试频率和参考电阻根据粗测值利用DDS与模拟开关自动调档。
经测试,该系统满足了题目要求的各项指标。
关键词:RCL测量、A VRmega16、DDS、数字乘法器、自动调档1系统方案1.1实现方案选择与论证本系统主要包括主控芯片、DDS模块、待测信号与参考信号相乘模块、调档模块、AD 模块、输入与显示模块六个部分。
1.1.1主控芯片方案一:采用Atmel 公司的AT89C51。
51单片机价格便宜,应用广泛,但是功能单一,仿真和调试均比较复杂。
方案二:采用AVRmega16作为主控芯片。
该芯片IO与中断资源均比较丰富,且可与AVRStudio联合在线仿真调试。
经比较,我们选用方案二。
1.1.2DDS模块方案一:采用DDS芯片AD9851进行正弦波输出,并利用积分或微分电路进行90度移相,产生两路正交的正弦信号。
该方案实现简单,但是经试验验证,其相移不精确,频率响应也比较差。
方案二:采用DIGILENT公司的BASYS2 FPGA开发板外接两个DA(TLC7528)直接产生两路相位相差90度的正弦信号。
该方案实现比较复杂,但由于共用一个clk,各频率情况下相移都十分精确。
考虑到两路信号正交情况对测量结果精确度影响很大,故选用方案二。
1.1.3乘法模块方案一:采用模拟乘法器,将待测信号与两路参考信号分别相乘,在经过低通滤波即得到待测信号的实部虚部。
电阻电容电感测试仪的设计与制作 C设计方案
电阻电容电感测试仪的设计与制作摘要:本文设计了一种基于单片机的高精度可自动更改量程的电阻电容电感测量仪器。
通过DDS产生两路相位差为90°的正弦波信号,运用伏安法中的R-U数字正交采样法和相敏检波技术,最后测出电阻电容电感值,同时设计了LCD屏背光开闭的节能设计。
经过测试,本设计性能稳定,测量精度高。
关键词:伏安法R-U数字正交采样自动量程相敏检波技术节能设计1 系统方案1.1 系统总设计与方案框图本设计采用DDS9854产生两路高精度的且相位差为90°的正弦波信号,一路流经待测的电阻电容电感和标准电阻的串连电路在通过相敏检波电路,另一路直接到达相敏检波电路,通过模拟开关选择基准电阻和被测电阻(以及电感电容的等效阻抗)两端的电压,通过伏安法求相应电阻和等效阻抗,进而求出电阻电感和电容值。
同时通过调节信号发生器产生的频率、模拟开关选择通过相敏检测器的正弦波信号以及可编程电阻的阻值来实现测量量程的自动切换。
最后通过LCD显示出待测项目的相关内容,并利用键盘进行功能的切换。
该系统由自制电源、参考信号源产生电路、半桥测量电路、相敏检波电路、A/D转化电路、微处理器、键盘和LCD等模块构成。
系统的原理图见图1。
图1 系统的设计原理图1.2 方案论证与比较选择1.2.1测量方法的选择RLC参数的测量方法主要有电桥法、谐振法和伏安法三种。
方案一:电桥法。
具有较高的测量精度,但硬件设计复杂,测量过程中需要反复调节电桥平衡,不利于实现自动的智能化控制。
方案二:谐振法。
需要较高频率的激励信号,无法满足高精度的测量要求。
另外由于测试频率不固定,测试速度慢。
且同样需要反复人工调节。
方案三:伏安法。
最经典的方法,它的测量原理来源于阻抗的定义。
即若已知流经被测阻抗的电流相量并测得被测阻抗两端的电压,则通过比率便可得到被测阻抗的相量。
伏安法有固定轴法和自由轴法两种:固定轴法为了固定坐标轴,确保参考信号与信号之间确的相位关系,对硬件要求很高;自由轴法中的坐标轴可以任意选择,但要保持两个坐标轴准确正交,为进一步提高测量精度,可以采用基于数字信号处理的R-U数字正交采样法来实RLC参数测量,同时可以弥补正弦信号源的失真、差动放大器的误差等缺点。
【大学实验】电阻电容电感测试仪的设计与制作
A题电阻电容电感测试仪的设计与制作一、任务设计、制作一个电阻、电容、电感测试仪和测试所用的信号发生器。
〔不准用现成仪表改制〕。
二、要求1 .基本要求〔 1 〕自制一个测试用的正弦信号发生器,输出信号的频率范围1Hz~1MHz ,峰值Vm≥5V,输出阻抗≤50Ω。
输出信号的频率和峰值都连续可调。
〔 2 〕测量范围:电阻 1 Ω~ 5M Ω;电容 10pF ~ 10μF ;电感 10 μ H ~ 100mH 。
〔 3 〕测量误差:各档均≤±5%〔 4 〕显示部分可选用LED或LCD,但应能明确表示出项目和量纲,有效数字4位。
可调出最近十次的测量结果显示,显示内容应包括测试的时间、元件类型、参数。
2 .发挥部分〔 1 〕测量并显示电感的Q值,Q值范围20~300。
同时显示测量频率。
〔 2 〕能通过键盘设定信号频率、测试对象和量程。
〔 3 〕测量量程手动或自动转换。
〔 4 〕其它三、评分标准B题宿舍智能防盗防火报警系统一、任务设计一个报警系统〔低成本〕,系统应用于学生宿舍,能自动监视宿舍内的安全情况,有异常情况发生时能立即发出报警和求助信息。
二、要求基本要求〔1〕实现人体检测与声光报警功能。
〔2〕实现烟雾检测与声光报警功能。
〔3〕用键盘输入密码完成报警系统的解警等工作状况。
〔4〕实现异地监控。
〔5〕能反映宿舍内人员的进出情况及人数的记录。
〔6〕宿舍无人时提示锁门。
2. 发挥部分〔1〕人体检测范围5米左右。
〔2〕能记录最近几天的宿舍安防情况。
〔3〕实现网络控制,可在监控点监控多个宿舍。
〔4〕能检测本宿舍贵重物品的进出情况。
三、评分标准C题宽带放大器一、任务设计制作一个5V单电源供电的宽带放大器,输出为50欧阻性负载。
二、要求基本要求〔1〕电路增益40DB,尽量减少带内波动。
〔2〕最大增益下放大器低频截止频率不高于20Hz,高频截止频率不低于5Mhz.〔3〕在输出负载上,放大器最大失真输出电压峰值不小于10V发挥部分〔1〕在达到40dB电压增益的基础上,提高放大器上限截止频率,使之不低于10MHz;〔2〕尽可能降低放大器的输出噪声;〔3〕放大器输入为正弦波时,可测量并数字显示放大器输出电压的峰峰值和有效值,输出电压〔峰峰值〕测量范围为0.5~10V,测量相对误差小于5%;三、评分标准。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电阻电容电感测试仪的设计与制作(F题)
一、任务
设计、制作一个电阻、电容、电感测试仪和测试所用的信号发生器。
(不准用现成仪表改制)。
二、要求
1 .基本要求
( 1 )自制一个测试用的正弦信号发生器,输出信号的频率范围
1Hz~1MHz ,峰值Vm≥5V,输出阻抗≤50Ω。
输出信号的频率和峰值都连续可调。
( 2 )测量范围:电阻 1 Ω~ 5M Ω;电容 10pF ~ 10μF ;电感 10 μ H ~ 100mH 。
( 3 )测量误差:各档均≤±5%
( 4 )显示部分可选用LED或LCD,但应能明确表示出项目和量纲,有效数字4位。
可调出最近十次的测量结果显示,显示内容应包括测试的时间、元件类型、参数。
2 .发挥部分
( 1 )测量并显示电感的Q值,Q值范围20~300。
同时显示测量频率。
( 2 )能通过键盘设定信号频率、测试对象和量程。
( 3 )测量量程手动或自动转换。
( 4 )其它
三、评分标准。