一种高精度电阻测量仪系统设计
HK3544高精度直流电阻测试仪说明书
3544系列使用手册直流电阻测试仪j2016-3-15 和普电子科技有限公司手册版本V1.0引言 (6)核实包装物品 (6)安全信息 (8)操作注意事项 (10)第一章概述 (14)1.1 简介 (14)1.2性能特点 (15)1.3 各部分的名称与操作概要 (16)1.4 外形尺寸 (20)1.5 页面构成 (21)第二章测试前的准备 (24)2.1 测试流程预览 (24)2.2 基本参数设置流程 (27)2.3 测量前的检查 (27)2.4 确认被测对象 (30)2.5 测试线的连接方法 (31)第三章基本设置 (33)3.1 设置测试量程 (33)3.2 设置测试速度 (35)3.3 温度显示设置 (35)3.4 设置测试触发方式 (36)3.5 测量延时设置 (37)3.6 OVC(热电动势补偿)功能设置 (38)3.7 切换测量电流300mA(300mΩ量程) (41)3.8 温度补偿设置 (43)3.9 平均次数设置 (45)3.10 讯响方式设置 (46)3.11 按键音设置 (48)3.12 比较器功能 (48)3.12.1 比较结果信号输出方式 (48)3.12.2 比较模式 (49)3.12.3 设置上下限和比较模式 (50)3.13 分选功能 (51)3.13.1 分选功能打开设置 (51)3.13.2 分选功能量程设置 (52)3.13.3 分选功能组号设置 (53)3.13.4 分选功能上限设置 (53)3.13.5 分选功能下限设置 (54)3.13.5 返回测量页面 (54)第四章测量 (56)4.1 启动测试 (56)4.2 测量值显示 (57)4.3 自动保护功能 (57)4.4 进行调零 (58)第五章测量面板保存 (63)5.1 保存面板设置 (63)5.2 调取测量设置 (64)5.3 删除测量设置 (64)5.4 重命名测量设置 (65)第六章EXT I/O口(Handler) (66)6.1 EXT I/O端口与信号 (67)6.1.1 电平模式设置 (67)6.1.2 端口信号详解 (70)6.1.3 端口信号连接方式 (72)6.2时序图 (74)6.2.1 外部触发时的时序图 (74)6.2.2 外部触发时的读取流程 (76)6.3 外部控制确认 (77)第七章通讯 (80)7.1 RS232C通讯方式 (80)7.2 LAN通讯方式 (85)第八章参数 (88)8.1 一般参数 (88)8.2 精确度 (90)感谢您选择和普科技制造的“3544系列直流电阻测试仪”。
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。
基于运放技术的精密电阻测量电路设计
2 - 3 . 5输 出 限 幅 保 护 电路 : 由 D 2 、 D 3 、 D 4 、 D 5 、 R 5
组 成 。R 5 / l k是稳 压 管 D 4 、 D 5的限流 电阻 。D 2 、 D 3反 关 联作 为 I C 2的反 相输 入端 的保 护钳 位 。D 4 、 D 5 / 5 . 1 V
通过 扩展 达 到 1 MQ 或更 大 电阻 。 输入 3脚 为 1 V 电压 。
2 . 2电路 的框 架和 原 理 图 :将 被测 电阻 作 为反 相 比例 放 大器 的 反馈 电阻 , 当放大 器 的输 入 电阻 不变 ,
2 . 3 . 2满 度 电压信 号跟 随器 : I C l u A 7 4 1单运放 组成
度 直接 影响 到 电子 电路 的性 能 。所 以 电阻 的测 量 也是
电子器件中比较频繁且实用的测量。本设计的一款电
阻测 量 , 是基 于运放 的原理 , 由运放 的输 出/ 输 入 电压 与
电阻的关系 , 通过测量 电压 的值达到 测量 电阻的值 。 2电路 功能 和原 理
图 2 电阻测量仪原理 图
4 . 8测试数 据
零 位 调 整值 7 4 1 输 出 0 . 0 O V 3 5 6 输 出 0 . 0 0 V
放的虚短和虚断特性)1 ’ R 3 U s r = i =
R
R j = R / / R
。
测 量程 误 差 l K 档 读数 l 0 0 2 n 相 对误 差 0 - 2 % 调整 U n = 1 . 0 0 0 V 1 0 0 K档 读 数 1 0 0 . 1 k Q 相 对 误 差 O . 1 %
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高精度智能电阻测量仪课程设计
电子线路课程设计报告设计课题:高精度智能电阻测量设计时间:2015年3月9日—2015年5月15日高精度智能电阻测量仪一.设计任务与设计指标要求设计说明:电阻是常用的电子元件,某些材料的直流电阻需要精确的测量。
利用欧姆定律设计一台电阻测量仪,显示被测量材料的直流电阻阻值。
基本部分1、测量电阻范围:2~20欧姆,20~200欧姆,200~2K,2K~20K,用按钮切换量程。
2、测量精度:1%3、要求测量结果显示稳定3位有效数字(可用数字万用表的电压档当作显示终端)发挥部分1、测量电阻范围:可测量最小1欧姆的电阻2、测量精度:0.5%3、要求测量结果显示稳定4位有效数字二.元器件清单元件类型型号主要参数数量备注基准稳压源TL431稳压值Uz=2.5V1个负载电流1—100mA集成运放LM358单电源(3—30V)1个偏置电流为45nA 限流电阻R12KΩ1个滑线变阻器1R2最大阻值为50KΩ1个滑线变阻器2R3最大阻值为10KΩ1个滑线变阻器3R4最大阻值为500Ω1个滑线变阻器4R5最大阻值为100Ω1个滑线变阻器5R6最大阻值为1KΩ1个定值电阻R7、R8470KΩ2个定值电阻R9—R12510Ω4个定值电组R13—R191KΩ7个电容C1、C20.1uF2个PNP三极管85501个用于恒流源NPN三极管80504个做驱动A/D转换芯片MC14433电源电压为±4.8V—±8V1片基准源MC1403输出电压值:2.475V~2.525V1片译码驱动器HEF4511BP 电源电压范围:5—15V1片译码驱动四位一体共阴数码管ARKSR420561N1个拨码开关S1—S44个导线电路板三.系统总体框图我们所设计的智能电阻测量仪主要由四个部分组成:集成运放芯片LM358及可控精密稳压源TL431构成了恒流源部分,高精度A/D转换芯片MC14433及基准电压源MC1403构成了电压采样转换部分,译码驱动器CD4511及以四个三极管组成的位驱动阵列形成了译码驱动部分,四位一体共阴数码管构成了显示部分。
电子信息工程技术毕业论文范文
百度文库12届分类号:TP213单位代码:10452临沂大学理学院毕业论文(设计)电阻电容电感测试仪的设计姓名王金全学号0119年级2008专业电子信息科学与技术系(院)理学院指导教师刘怀强2012年03月11日摘要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 high-precision instrument for RLC measurement based on microcontroller(89C51).This design adopted MAX038 monolithic voltage-controlled function generator to produce high accuracy sine wave signal,which passed through the series circuit of the capacity or inductance and standard resistance,and then measured the respective voltage of the capacity or the inductance and the standard the voltage proportion method calculated the capacitance values or inductance design used 51 microcontroller to control the measurement and calculation results,used 1602 LCD to show the result. The range can be adjusted manually, sine signal generator can adjust amplitude and frequency to improve accuracy, we measured the AC voltage through the ICL7650 to eliminate the error caused by the lower input resistance of AD637. Experimental results show that the performance of this design is stable and of high measurement accuracy.Key words: V oltage proportion method; 89C51; AD637; 1602 LCD;目录1 引言 (1)2电压比例法测量原理 (1)3.系统方案 (2)系统总体方案设计与结构框图 (2)方案设计与论证 (3)4 硬件电路 (5)稳压电源模块 (5)正弦信号发生器 (5)采样电路 (6)液晶显示模块 (7)5系统软件设计 (8)控制测量程序模块 (8)按键处理程序模块 (9)电阻电感电容计算程序 (9)液晶显示程序模块 (10)6 系统测试与结果分析 (10)对正弦信号源的测试 (10)对电阻电容电感的测量 (11)误差分析 (12)7 总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)1 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.无论是日常生活还是高端科技领域,电子技术的应用均日益深入.掌握必备的电子技术基础设计制作基础知识和基本技能,能够满足我国目前产业结构对广大技术工人、工程技术人员基本素质的要求,而且能为从事高端电子系统开发培养能力和素质,适应信息时代的需要.目前市面上测量电子元器件参数R 、C 和L 的仪表种类较多,方法和优缺点也各有不同.一般的测量方法都存在计算复杂,不易实现自动测量而且很难实现智能化等缺点.电阻电容电感测量方法较多(谐振法,电桥法,电压比例法等)但因为对于测量仪器来说精度越高越好,所以本设计选择精度比较高的电压比较法做电阻电感电容测试仪,它的原理是将一定频率的交流信号经过串联分压电路转化为电压信号,然后经过电路处理变成频率信号经过单片机进行比例运算,最后将计算出的测量值输送给显示模块并显示各参量对应的量纲.2电压比例法测量原理电阻高精度测量较好的方法之一是采用与标准电阻相比较的方法.其主要原理:是在待测电阻x R 与标准电阻1R 的串联电路中加一直流电压V,AD 采样得到Rx 上电压X V ,则测量电阻为:Xx x R V V R V -= (1) 设计中我们采用了与测量电阻一样的方法——电压比例法[1-2]来测量电感和电容;因为电感与电容是电抗元件,所以应采用交流信号来产生测量信号;在角频率为w 的交流信号的作用下电容电感获得的容抗和感抗:cj 1X C w = (2) wL j X L = (3)C 、L 为待测电容和电感.这样一来,标准元件的选择就有许多种方法.但为了提高测量精度和降低成本,该测量仪采用了标准电阻,且与电阻测量共用一套标准电阻.所以有电感:)(...U jw L LX LX U RU -=⋅ (4)jwC1jwC 1U U ..CX +=R (5) 电容: jwR 1C ..-=CXU U(6)测量Q 值时,加入交流信号测量出电感Q 值L jw R Z 1S 1+= (7)L jw R Z 2S 2+= (8)两个方程联立,求得电感2-12212W W -L 22z z = (9)2-122121s W W -jw R 22z z -=Z (10)S R L Q jw = (11)1Z 为电感在电路中角频率为1w 的等效阻抗,2Z 为电感在电路中角频率为2w 的等效阻抗,L 为电感量,S R 为电感的等效电阻.为保证测量精度,必须保证电阻的精度和w 的高稳定值.为此,我们在该设计中采用MAX038单片压控函数发生器[3-4]产生高精度的正弦波信号,同时输出缓冲器采用了运算放大器,为保证波形精度采用了闭环深度负反馈方式,无失真的放大正弦信号.3.系统方案系统总体方案设计与结构框图本电路由电源模块、正弦信号发生器、标准电阻和电感或电容串联分压电路、多路开关、电压跟随器、高精度交流/有效值转换、A/D 转换、单片机、液晶显示、键盘等模块组成.系统主要模块流程图如图1所示:图1系统流程图方案设计与论证3.2.1电阻电感电容测试采样模块电阻电感电容测试采样模块的设计方案有很多,例如利用纯模拟电路来实现、电阻可用比例运算器法、电容可用恒流法和比较法、电感可用时间常数法和同步分离法等.方案一利用纯模拟电路虽然避免了编程的麻烦,但是电路复杂,所用的元器件较多,制作较麻烦并且测量精度低,调试困难,现已很少使用.方案二可编程序控制器(PLC)应用广泛,它能够非常方便的集成到工业控制系统中.可编程控制器速度快,体积小,可靠性和精度都比较好,在此系统中可以使用PLC对硬件进行控制,但是PLC的价格相当昂贵,因而成本过高,应用于要求比较高的场合.方案三利用震荡电路与单片机结合利用555多谐振荡电路将电阻、电容转化为频率,而电感则是根据电容三点式电路也转化为频率,这样就把模拟量近似转化为数字量了,而频率是单片机很容易处理的数字量,该方案测量精度较高,易于实现仪表的自动化,而且单片机构成的系统可靠性高,硬件的描述完全可用软件来实现,成本低.但由于必须采用大量地倍频、分频、混频和滤波环节,导致结构复杂、体积大、成本高并且难以达到较高的频谱纯度而使测量误差加大,外围电路非常复杂.且不符合需要一个独立信号发生器的要求.方案四电压比例法采用与标准电阻相比较的的方法,其原理是在待测原件与标准原件的串联电路中加以电流I,这样被测元件与标准元件上得到的电压分别为Vx与Vi;通过计算得出被测值,此方法精度高,需要一个具有输出频率稳定的信号源来提供激励.本设计采用此方案. 3.2.2正弦信号发生器模块正弦信号源发生器模块是决定系统误差的重要部分,要求有稳定的频率,另外为了测试系统的可靠性还要求正弦信号发生器的频率和电压具有可调性,本系统要求频率范围1HZ~1MHZ,电压大于5V.方案一 555信号发生器采用555信号发生器制作的发生器,其外围电路较复杂.这种方法能实现快速频率变换,具有低噪声以及所有方法中最高的工作频率.但由于必须采用大量地倍频、分频、混频和滤波环节,导致结构复杂、体积大、成本高并且难以达到较高的频谱纯度而使测量误差加大.方案二单片机信号发生器[5]使用单片机编程实现正弦波的产生简单易行.可以在外围电路不变的情况下通过程序来改变输出电压的幅值和频率.由于输出的是数字信号,可以做得很高,产生的信号精度及其性价比比较高,集成度也高并且需求电压低,功耗低.方案三 DDS信号发生器[6]利用直接合成DDS芯片的函数发生器,能产生任意波形并能达到很高的频率并且频率的稳定性比较好.但成本较高,主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益与灵敏度等.按不同的性能与用途分为低频信号发生器、高频信号发生器、频率合成式信号发生器等.方案四 MAX038信号发生器MAX038是MAXIM公司生产的一个只需要很少外部元件的精密高频波形产生器,他能产生准确的高频正弦波、三角波、方波。
电阻电感电容测量仪高精度
电赛设计报告题目:电阻、电容、电感测量仪指导教师:军波年级:2010学院:生物医学工程专业:生物医学工程学生:2012 年 4 月9 日简易电阻、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。
二、要求1.基本要求(1)测量围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。
(2)测量精度:±5%(三年级),±10(二年级)。
(3)具有四位数字显示功能。
2.发挥部分(1)扩大电阻、电容或电感的其中任何一种的测量围:测量上限或者下限扩展10倍(二年级)。
扩大电阻、电容或电感的每一种的测量围:测量上限或者下限扩展10倍(三年级)。
(2)提高测量精度,电阻、电容或者电感其中一种的测量精度提高到1%(三年级),5%(二年级)。
(3)测量量程自动转换。
三、评分意见一、系统方案论证1 平衡电桥法测量原理桥电路由未知阻抗z ,已知标准电阻S R 和具有总电阻P R 的电阻性电位计组成,电桥各元素分别是Z 、s R 、()P R x -1、P xR 。
其中x 代表电位计变换的位置。
电桥由正弦交流电源0u 供电,频率为d U ο0ω为桥路输出电压。
当改变电位计x 的位置时,就可得到半平衡电桥。
真正的半平衡状态是d U ο与一个特定的桥路电压相差900。
可用相敏检测仪检测出来。
这种方案的优点是测量的精度很高,同时可以测量电容和电阻的大小,但其电路电路复杂,调节起来麻烦,实现起来较为困难。
2.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。
显然,要实现这种方法,仪器必须能进行相量测量及除法运算.,而且需要精确的信号发生电路,整个电路的复杂程度就大大的提高了,软件的设计和芯片的获得也是问题,所以放弃了此方案。
2.谐振法谐振法:利用RC 和LC 震荡的原理,把L 和C 的数值转换成单片机容易测量的数字频率信号,再利用频率和R 和C 或L 和C 的关系,利用单片机算出C 和L 的数值。
基于STM32的简易自动电阻测量仪(软件设计)
宜宾职业技术学院毕业设计基于STM32的简易自动电阻测量仪(软件设计)系部电子信息工程系专业名称电子信息工程技术班级电子1091班姓名尹小东学号 2 0 0 9 1 1 1 6 6指导教师王伯黎2011 年 11 月 10 日摘要--------------------------------------------------- 2 1、方案论证与选择 --------------------------------------- 41.1核心控制芯片------------------------------------------------- 4 1.2档位切换模块------------------------------------------------- 4 1.3ADC采样电路------------------------------------------------- 5 1.4显示模块----------------------------------------------------- 5 1.5键盘控制电路------------------------------------------------- 52、系统设计 --------------------------------------------- 62.1系统总体思路------------------------------------------------- 6 2.2系统硬件模块设计--------------------------------------------- 72.2.1电源电路设计--------------------------------------------- 72.2.2恒压源电路设计------------------------------------------- 82.2.3档位切换电路设计----------------------------------------- 82.2.4电压跟随电路设计----------------------------------------- 92.2.5电机驱动电路设计---------------------------------------- 10 2.3软件设计---------------------------------------------------- 113、系统测试 -------------------------------------------- 124、设计总结 -------------------------------------------- 13 参考文献----------------------------------------------- 13 附录--------------------------------------------------- 14附录1主要元件清单 --------------------------------------------- 14 附录2产品实物图片 --------------------------------------------- 14本系统由闭环恒压源电路、闭环测量电路、电机驱动电路三大部分构成。
基于单片机STC89C52的电阻测量系统设计
根据测量 的精度和端 口的要求,系统选用TLC2543作为A/ 图 2 MCU控 制及 显 示 电路
D转换器 。TLC2543是TI公司的12位串行模 数转换器 ,使用开关
电容逐次逼 近技 术完 成A/D转 换过程 ,工作温 度 范围内10la S 3 系统 软件 设计
转 换时间,l1个模拟输入通 道,3路内置 自测试 方式 ,采样率为
用户。可用5V电压编程,没有两种 电源的要求 ,改写时不拔下芯
片,适合许多嵌入式控制领域 。工作电压范围宽 (2.7V~6V),全
静态工作,工作频率宽在OHz ̄24MHz之 间L ̄,8751/87C51等51系
列的6MHz ̄I2MHz更具有灵活性,系统工作频率能快能慢。
1.2 A/D转 换器 的选择
片机 进行数据传送 。 2.3 MCU控 制及 显 示电路设 计
系 统 选 用 STC89C52作 为 mCU处 理 器 ,其 主 要 特 点 :
单片机 系统 电路如图2所 示。该模块 是整 个系统的核心,主
STC89C52与MCS-51系列 的单片机在 指令系 统和引脚上完全 兼 要 由STC89C52单片机、电机驱 动和uLN2o03和l2864液 晶显示器
辨 率达4096。程 序设计 采用模 拟通 道AINO端 ,并用 高测试精度 .以及电路 的稳定性 。图
中OP07的3脚为放大后 的采样 电压输入端 ,输入 的模拟 电压 经
TLC2543进进行A/D后。数字量 以SPI总线 数据传输 的方式与单
图1 系统总体设计框 图 1.1 MCU处 理器 的选择
作复杂。本系统采用通用单片机STC89C52实现 1Q 1OMQ电阻量 IOK ̄IIOM之间的量程 的自动切换 。在 电路 中被测 电阻Rx将和一
基于RDC的高精度智能温度测量系统设计
基于RDC的高精度智能温度测量系统设计田海军;张鋆;王健;张鑫【摘要】传统的温度测量系统采用恒流源电路和信号调理电路,降低了电路稳定性和精度.为了解决此缺陷,研制了一款高精度温度测量装置.该温度传感器采用德国贺利氏薄膜铂电阻PT1000芯片.利用基于电阻数字转换技术的专用电阻测量芯片PCap01进行电阻高精度测量.测量结果通过SPI通讯接口传送给单片机,经过单片机数据处理之后,通过16位D/A转换芯片AD5420输出标准的三线制4mA~20mA信号.并同时应用HART调制解调芯片AD5700-1芯片在4mA~20mA模拟信号的基础上叠加数字音频信号进行双向数字通讯.在三线制4mA~20mA接口上实现了HART通信功能,解决了两线制HART变送器对整机功耗的限制.由于系统采用电阻单芯片测量方案,实现了微型化,具有自检功能并支持HART协议实现了智能化.实验结果表明温度测量系统测量,符合工业标准,误差小于0.006°C,实现了温度的高精度测量,并解决了的两线制HART变送器的功耗问题.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(037)023【总页数】5页(P139-143)【关键词】温度测量;热电阻;PCap01;电阻测量;HART协议【作者】田海军;张鋆;王健;张鑫【作者单位】东北电力大学自动化工程学院,吉林 132012;东北电力大学自动化工程学院,吉林 132012;东北电力大学自动化工程学院,吉林 132012;国电南瑞(北京)控制系统有限公司开发部,北京 100193【正文语种】中文【中图分类】TP212.90 引言温度测量,在工业、医疗、军事等方面具有重要意义。
温度测量分为接触式测量和非接触式测量[1]。
目前电厂等工业现场中大都采用热电偶和热电阻作为温度传感器,然后通过仪表测量热电偶的电势值或热电阻的电阻值,再结合相应的分度表,通过查表的方式,得到温度测量值。
这种方法十分不方便,降低了现场人员的工作效率。
高精度LCR测量仪说明
高精度LCR测量仪V1.0说明一、概述:很多电子制作需要知道元件的参数。
由于元件没有标称技术参数。
比如,需要知道谐振器件、检波器件、天线、耳机、变压器等器件的电抗特性。
其中,高频参数可以使用Q表解决问题,而低频参数Q表难以测定。
为了解决这个问题,只有LCR测量仪能够胜任。
²设计目标:1、能够准确测量电抗器的L、C、R,精度优于0.5%,如果进行人工逐档校准,精度优于0.3%2、取材容易,电路简洁,易于制作,成本应适当控制。
使之具有更强的业余DIY价值及研究价值,并通过设计、DIY学习到LCR电桥的相关细节、原理。
²本LCR表的基本特性AD转换器的字数:约1000字,采用了过采样技术,有效分辨力约为2000字测量方法:准桥式测定,测量原理类似于比例法测电阻。
主要测量范围:1欧至0.5兆欧,精度0.5%(理论),阻抗实测比对,均未超过0.3% 有效测量范围:2毫欧至10兆欧,最小分辨力1毫欧串联残余误差:2毫欧,低阻测量时此误差不可忽略并联残余误差:50M欧,高阻测量时此误差不可忽略Q值误差:±0.003(Q<0.5),Q/300(Q>2,相对误差,简易算法),其它按0.5%左右估算D值误差:±0.003(D<0.5),D/300(D>2,相对误差,简易算法),其它按0.5%左右估算注意:Q = 1/D测试信号幅度:峰值200mV(100Hz),180mV(1kHz),140mV(7.8kHz)电感:0.02uH分辨力,测量范围0.1uH至500H,超出500H未测试(因为我没有更大的电感器)。
电容:分辨力与夹具有关。
夹具好的话,分辨0.1pF或0.05pF,不屏蔽只能分辨到0.2pF,甚至只有1pF。
上限测量,没有测试,只测过10000uF电容,手上没有更大的电容。
实测误差,比上述精度指标好许多。
本表基准源:分别为4个基准电阻,一个时间基准。
自动电阻测量仪设计
1 方 案 设 计
为 了 能 自动 切 换 四 个 档 位 的 电 阻 量 程 ,需 要 向 系统 输 入 四
口 的 AE NB L 、 B E NB L为 H 桥 的 使 能 信 号 n R E S E T为 低 电 平 有
前三档电阻的测量 。
图3 A/ D 转换 器 原 理 圈
其 中在 MA X 1 8 7芯 片 模 拟 量 输 入 端 加 上 R C低通 滤波器 ,
目 的在 于 使 其 输 入 电 压 能 稳定 , 提 高 最 后 的测 量 精 度 。
2 . 3 步 进 电 机 驱 动 电 路 分析 采 用 DR V 8 8 1 2构 成 的 电 机 驱 动 电 路 原 理 图 如 图 4所 示 。 J 1口的 A P H A S E、 B P H A S E用 于 两 个 H 桥 的 方 向控 制 。J 1
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自动 电 阻测 量 仪 设 计
葛伟 东 叶 听 ( 浙江工业大学信息学院通信工程, 浙江 杭州 3 1 0 0 2 3 )
摘 要
系统 基 于 C 8 0 5 1 F 3 6 0单 片机 的 自动 电 阻 测 量 仪 , 通 过 恒 流 源模 块 、 切 换档模块 、 分压模 块、 A / D转换模块 、 电机 模 块
l /
4 ) A / D转 换 部 分 采 用 1 2位 高 精 度 转 换 新 盘 将 电 压 信 号 转 换 为数 字信 号 , 传送给单片机 。 5 ) 当被 测 电 阻 阻值 较 大 时 , 须 采 用 阻 抗 电 路 来 消 除 前 级 分
高精度电阻测量仪
高精度电阻测量仪的研制摘要当今世界,随着科学技术的飞跃,单片机在科技领域的应用越来越来广泛,尤其是在电子行业,几乎成为了不可缺少的部分。
随着电子工业技术的不断进步,电子元器件的需求也在不断增加,其适用范围越来越广泛,我们的生活也越来越离不开单片机了。
在实际生活的应用中经常需要测量一些0.1到99欧姆的电阻,因此对于这个设计需要安全,可靠,迅速的高精度电阻测量仪,这是很有实现必要的。
本系统由惠斯通电桥把电桥的电压变化传给AD620放大器,把放大后的电压传给A/D转换器,用ADC转换芯片采集来的放大电压值,由STM32f103单片机作为数据处理和控制核心,用输出电压之比来计算其被测电阻值的大小,电阻的具体阻值在1602液晶显示器上可以读取。
通过实验室的测试,我的设计性能已经达到开始时的相关要求,性能可靠,操作方便。
关键词:电阻测量;AD转换;STM32单片机;放大器AD620;液晶显示1602Development of a high precision resistance measuringinstrumentAbstractIn today's world, with the rapid development of science and technology, single-chip microcomputer has become more and more widely used in the field of science and technology, especially in the electronics industry, and has become an indispensable part.With the development of the electronic industry, the electronic parts are growing rapidly and the electronic parts are becoming more and more extensive. Our life is more and more dependent on MCU. It is necessary to measure the size of some small resistors in real life applications. Therefore, a safe, reliable and fast high-accuracy resistance measuring instrument is necessary for this design.This system is composed of Wheatstone bridge to bridge the voltage to the AD630 amplifier, the voltage amplifier to A/D converter, ADC converter chip used to collect dozens of amplified voltage values by the STM32f103 microcontroller as the data processing and control core, calculating the resistance value with the ratio of the output voltage of the size of the display resistance data through the liquid crystal display LCD1602. Through the actual testing, the performance index of the system has reached the design requirements, the work is reliable, and the operation is simple.Key Words:resistance measurement ;AD conversion ;STM32 single-chip microcomputer amplifier AD620 LCD display1602目录1 绪论 (1)1.1 选题来源 (1)1.2国内外现状 (1)1.3研究目的及其意义 (2)2系统硬件设计与选择 (3)2.1系统的总体设计 (3)2.1.1设计方案选择 (3)2.1.2 设计要求 (3)2.1.3方案设计图 (4)2.1.4核心控制单元 (4)2.2各部分系统设计 (6)2.2.1 STM32单片机最小系统 (6)2.2.2惠斯通电桥及其测量原理 (7)2.2.3放大器AD620 (8)2.2.4 STM32F103的ADC (9)2.2.5液晶显示器1602 (11)3 系统软件的设计与分析 (13)3.1工作流程 (13)3.2 A/D初始化程序 (14)4 测试与实物 (16)4.1 硬件的测试 (16)4.2 遇到的问题 (16)4.3 实物的展示 (16)5结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1 绪论1.1 选题来源在科研和实际生活中,常常会碰到电阻测量的场合。
CH2515 系列精密电阻测试仪 使用说明书
CH2515系列精密电阻测试仪使用说明书USER MANUAL简体中文版Simplified Chinese2020第二版Rev1.1常州市贝奇电子科技有限公司前言感谢您购买常州市贝奇电子科技有限公司的产品!使用前请仔细阅读本说明书。
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在本章您将了解以下内容:●公司说明●安全须知●安全信息●有限担保和责任范围安全须知本说明书中记载了安全操作本仪器,保持仪器的安全状态所需要的信息和注意事项。
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●仪器操作异常。
●操作中仪器产生反常噪音、异味、烟或闪光。
●操作过程中,仪器产生高温或电击。
●电源线、电源开关或电源插座损坏。
●杂质或液体流入仪器。
警告:本仪器严禁被测件带电测试!安全信息仪器上的符号表示注意和危险。
仪器上有该符号或显示时。
基于单片机的微小电阻测量系统设计
电阻的测量精度,目前,广泛地采用四线接法测量微
小 电 阻 。 四 线 接 线 法 测 量 原 理 如 图 1 所 示 ,其 中 Rx
图2
为被测电阻,IS 为加到被量电阻上的恒流源,R1 和 R2
为恒流源导线上的等效电阻,V 为电压表,R2 和 R3 为
除导线电阻对微小电阻测量值的影响,能直接提高
- 86 -
IO =
UA
R8
(2)
其中,IO 为输出电流,R8 为取样电阻。R2、R3、R4、
R5 和 R6 为电压调节电路,调节 R5 的电阻时,A 点的电
杨秀增,
等 基于单片机的微小电阻测量系统设计
图5
图 3 高精度恒流源电路
当 C7=C6=C,R4=R5=R 时,电压增益表达式为:
电压表导线的等效电阻。由电路知识可知,当把电
压表接触到被测电阻 Rx 两端时,电压表 V、R1、R2 和 Rx
形成一个闭合回路,由于流过 R1 和 R2 上的电流相等
并方向相反,电压表 V 两端的电压 Vx 与被测量电阻
Rx 的电压相等,被测电阻的阻值可以表示为:
V
Rx = x
IS
(1)
系统总体设计方案
3 硬件设计
3.1
高精度恒流源电路
图 3 为 本 测 试 仪 所 采 用 的 恒 流 源 电 路 ,为 了 提
高恒流源的性能,该系统采用一块高性能的基准电
压产生芯片 LM399 进行设计。由图 3 可知,恒流源
电路由基准电压芯片 U1、电压跟随器 U2、U3、U4、扩流
管 T1 组成。LM399 第 1 脚输出 6.95 V 电压,经分压
微电阻测量系统-毕业设计
微电阻测量系统学生:XX指导老师:XX内容摘要:本设计根据题目要求制作一台简易自动电阻测试仪,能够测量100Ω、1kΩ、10k Ω、10MΩ四档不同的量程,并实现其中前三档的自动量程转换功能,同时自动显示小数点和单位。
基于这些要求,经过讨论,决定利用555多谐振荡电路将电阻参数转化为频率,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。
通过输入单片机AT89C51控制继电器控制被测RC 振荡电路频率的自动选择,输入输出控制采用键盘输入控制电路、LCD12864显示系统和报警控制电路组成,能很好的实现各个要求。
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,另一方面便于使仪表实现自动化,设计时间短,成本低,可靠性高。
关键字:AT89C51单片机555多谐振荡电路继电器自动量程转换The resistance measurement systemAbstract:The design on the basis of the subject demand produced a simple automatic resistance tester, capable of measuring 100 Omega Omega, 1K, 10K, 10M Omega Omega four profile at different range, and realizes the automatic conversion range before the third, while automatically display a decimal point and unit. Based on these requirements, after discussion, decided to use the 555 multivibrator circuit resistance parameters are transformed into frequency, frequency of F SCM is easily handled the digital quantity, a high measuring precision, on the other hand, so easy to realize automation of instrumentation, and chip microprocessor application system has higher reliability. Through the input of single-chip AT89C51 control relay to control the tested RC oscillating circuit frequency automatic selection, input / output control using the keyboard input control circuit, LCD12864 display system and an alarm control circuit, can achieve a very good all. Microcontroller having programmable, hardware description of the function can be completely realized in software, on the other hand, so easy to realize automation of instrumentation, short design time, low cost, high reliability.Keywords: single chip AT89C51 555 multivibrator circuit relay automatic range switching目录前言 (1)1 基本原理 (2)2 设计思路 (3)2.1 总体方案组成和说明 (3)2.2 组成部分及说明 (3)3 设计实现 (6)3.1 测量电路设计 (6)3.2 通道选择电路设计 (6)3.3 控制电路设计 (7)4 测试及结果分析 (10)4.1 测试方法及使用的仪器 (10)5 结束语 (11)参考文献 (13)附录 (13)附录1: 主要元器件清单 (13)附录2:程序清单 (14)附录3:实物图 (24)微电阻测量系统前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。
用AD5933做的阻抗测量仪设计--带完整程序
3.1编程环境介绍
基于ARM公司最新内核Cotex-M3的Luminary615处理器,可以采用IAR编程环境,IAR编程环境风格简易方便,功能齐全,支持JTAG仿真。
IAR EWARM Embedded Workbench for ARM是IAR Systems公司为ARM微处理器开发的一个集成开发环境(下面简称IAR EWARM)。比较其他的ARM开发环境,IAR EWARM具有入门容易、使用方便和代码紧凑等特点。EWARM中包含一个全软件的模拟程序(simulator)。用户不需要任何硬件支持就可以模拟各种ARM内核、外部设备甚至中断的软件运行环境,从中可以了解和评估IAR EWARM的功能和使用方法。
由精确的电阻R值便可实现阻抗的测量,容易得到下式:
以上三种方案各有优缺,通过比较,结合设计要求,采用基于矢量电压电流法的阻抗测量芯片AD5933来实现阻抗测量,能达到高精度,高稳定度的要求,且容易实现。
1.3系统方案
系统通过Luminary615作为控制器,对AD5933内部寄存器读写从而控制阻抗测量,外接模拟开关以实现不同量程范围内阻抗的测量。AD5933芯片内部集成了内置温度传感器,数模转换器和模数转换器,频率发生器.扫描激励信号通过被测物后,再经过放大、滤波、模数转换,使其变为数字信号后经过DFT变换得到阻抗实部值与虚部值,通过与Luminary615进行I2C通信便可实现数据处理最终实现阻抗测量。系统设计框图如图1.4所示。
电桥法是指在桥式电路的某部分施加一电压,通过调节电桥内部标准,一直到接于电桥电路中的平衡指示器获得平衡指示。这时,位于电路未知端的器件和电桥电路的其它元件之间存在确定关系。一般来说,电桥法是传统阻抗测量中准确度最高方法,特别适于中值阻抗的测量。测量原理如图1.1所示。
基于32位Σ-△ADC的高精度测温系统设计及误差分析
基于32位Σ-△ADC的高精度测温系统设计及误差分析付淑芳;丁炯;杨遂军;俞雄飞;叶树亮【摘要】为了满足反应量热仪中对样品温度的高精度检测要求,以32位Σ-△型模数转换器AD7177-2为核心,设计了基于阻值比较法的铂电阻高精度测温系统,采用电流激励换向技术,消除电路中存在的寄生热电动势及系统漂移对测量的影响;提出了基于阻值标定的共模误差修正方法,提高了测温准确性.实验结果表明:系统在-100~500℃范围内,修正后的测温误差由0.28℃减小至0.01℃,不同环境下的测温精密度优于±0.001℃,满足反应量热仪的测温精度需求.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P99-103)【关键词】Σ-△ADC;铂电阻;阻值比较法;电流激励换向;共模误差修正【作者】付淑芳;丁炯;杨遂军;俞雄飞;叶树亮【作者单位】中国计量大学工业与商贸计量技术研究所,浙江杭州 310018;中国计量大学工业与商贸计量技术研究所,浙江杭州 310018;中国计量大学工业与商贸计量技术研究所,浙江杭州 310018;宁波出入境检验检疫局化学与化学危险品分类鉴定评估中心,浙江宁波 315000;中国计量大学工业与商贸计量技术研究所,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TP2160 引言随着工业的不断发展,高精度测温在化工过程安全检测类仪器研制中起着至关重要的作用。
如反应量热仪主要通过温度检测,分析样品反应过程中的吸放热情况,实现对化工工艺优化及反应过程热危险性进行评估[1]。
如氧弹量热仪通过煤、油品等燃料燃烧前后水温差的高精度测量,实现热值的计量和溯源[2]。
测温精度直接影响此类仪器检测结果的准确性,因而高精度测温系统一直是反应量热仪的研究重点之一。
与热电偶、热敏电阻温度传感器相比,铂电阻因其测温范围宽、线性度好、稳定性高被广泛用于各类高精度测温领域中[3]。