自制电容表

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适合DIY的ESR表

适合DIY的ESR表一、概述量程概述：总共只有一个量程。

1、r测量范围：0.01至18欧2、c测量范围：0.15u至1000uf3、r精度：1%+20毫欧，测了十几个电容或电阻，esr通通是误差1%+0.01欧以内。

4、c精度：72khz和3khz同时测量，得到两个电容值。

小电容误差也是1%左右误差。

随着容量增加，误差变大。

相对误差则表示为3khz时容量误差可以则表示为0.05+c/300，72k就是电解0.05+c/15，式中c的单位就是uf，如果就是低q电容则误差大很多容量大了误差变大。

6khz电容测量范围3uf至300uf，72kh测量范围0.15uf至20uf。

创意设计：1、使用单片机端口轻易展开同步检波2、采用单片机生成方波和精密的同步信号3、使用相似lcr数字电桥的方法检波。

90安远相后同步检波，获得电容量。

不过，由于使用二线法，容量达至10uf以上，受到导线电感影响很大，容量测量精度上升，这个问题得降频率化解，即为使用双频法测大电解c与esr。

4、采用恒阻激励。

为解决恒阻激励的非线性问题，把rc对方波响应展开为级数，取级数前现两项计算rs与cs，大大提高了2uf以下高q的cbb电容的测量精度5、采用过取样技术，ad转换器同10bit下降至12比特左右，因此，只需一个量程就同时实现了0.01至20欧的测量，并且上限有余量。

6、带有自动稳零功能，确保零点长时间稳定。

运放存在直流零点漂移，单片机端口也有直流漂移。

特别是单片机，要驱动升压电路，工作电流大，稳定性受到一些影响，冷态与热态存在2mv级别的漂移。

最终反应为开机后，零点会有小量漂移，这对100毫欧以下的esr的测量很不利。

所以，新版程序加入稳零算法。

用36khz频率对72khz信号同步检波，滤除信号源的影响，而保证单片机状不变，精准测出零点漂移情况，并在软件中修正实现稳零。

7、加入温漂被偿电路，检测端结构接近于桥式电路，温漂很小。

一款简单的数字电感电容表设计制作

一款简单的数字电感电容表设计制作本文介绍一款由555时基构成多谐振荡器构成的参数变换电路，反相器、晶振构成标准脉冲发生器，以及三个独立LED数码管组成的数显电路构成的简易数字电感电容表，经过测试电路数显直观、方便有效，精确度高，较好的解决了设计时因制作均衡电容、音箱分频电感产生误差导致音质受损的问题，值得电子发烧友们亲自动手操作一试。

一、数字电感电容表的工作原理数字电感电容表原理图1、参数变换电路：参数变换电路由555时基构成多谐振荡器，可把被测元件Lx/Cx转换成与元件参数成正比的脉宽。

然后把这具有特定脉宽的矩形作为门控信号，在脉宽时间内对一个已知周期的标准脉冲计数通过显示器就可以把脉宽(实际上是元件参数)显示出来。

测量电容时(这时波段开关在5、6、7位)是以Cx为定时元件的多谐振荡器，产生的矩形波经3脚输出，送到计数器的门控端，脉宽tw=CRcln2。

测量电感时(波段开关在1、2、3位)，是以Lx为定时元件的多谐振荡器，刚接通电源时，V2(6)=Vcc，555的3脚输出低电平，7脚通地，电源经RL的Lx充电，随着充电的进行，V2(6)，当达到V2(6)=1/3Vcc时，电路翻转，3脚输出高电平，7脚与地断开，因Lx电流不能突变，必将产生一个感生电动势使D1导通，Lx经D1、RL放电，V2(6)，当达到V2(6)=2/3Vcc时，电路又翻转，5脚输出低电平，7脚又与地接通，Lx又开始充电，这样5脚输出占空比为1:1的方波，送到计数器的门控端。

这时脉宽为tw=Lx/RLln2。

2、标准脉冲发生器：该电路由反相器3、4和晶体构成，晶振频率为1MHz,标准脉冲周期为T=1s，以它作为计数器的计数脉冲。

3、计数、显示电路：显示器由三位LED数码管构成，计数器由MC14553三位动态扫描计数器为核心构成。

T=1s。

(整理)电容ESR表的设计制作

电容ESR表的设计制作1电容ESR表的特点可能不少人都没听说过这种表。

笔者以前也仅知道，专业仪器的LCR电桥可以测量电容的ESR。

何为ESR？测量电容的ESR有什么用？相信很多读者心中会有这样的疑问。

为此，先进行简单的背景知识介绍。

一、背景知识介绍1.电容的ESRESR是英语Equivalent Series Resistance的缩写，意为等效串联电阻。

自身不会产生任何能量损耗的完美电容只存在于理论，实际的电容总是存在着一些缺陷。

这个损耗，在外部的表现就像一个电阻跟电容串联在一起。

另一方面，由于引线、卷绕等物理结构因素，电容内部还存在着电感成分。

因此，实际电容的等效模型可以表示为图1所示的模式。

其中电容C为理想电容，R为等效串联电阻，即ESR，L为等效串联电感，即ESL。

引入ESR和ESL，使得模型更接近于电容在电路中的实际表现。

图1 实际电容的等效模型图2 实际电容与理想电容的差别。

斜直线为理想电容的阻抗曲线，呈V字形的是实际电容的阻抗曲线。

图3 不同容量电容的阻抗特性曲线ESR的存在，令电容的行为表现背离其原来的定义。

比如说，理论上“电容两端的电压不能突变”，但实际上，ESR上会产生一定的压降，与突然施加的电流大小有关，令电容不再遵循理论规律。

又如，电容会因ESR上的功耗而产生内部发热。

笔者曾将两只早期生产的10μF/ 16V高ESR电解电容，正常地接到微型计算机开关电源的5V输出两端。

由于此处高频脉动电压较大，电容内部损耗产生的热量加热内部气体，发出“吱吱”之声，竟在几秒内导致电容炸开，前后两次均是如此。

图2、图3显示了电容的实际阻抗特性。

由于ESR以及ESL带来的影响，当频率上升到一定程度，即到了高频区，电容的阻抗不再遵从理论上的规律随频率的升高而降低。

在图2中的低频段，电容的容抗在起主要作用，基本上还遵从理想电容的规律。

在中间频率段，本应是ESL 与C共同谐振而呈现阻抗深谷，但有ESR的存在，改变了曲线的走向，换言之，ESR在这里起主要作用。

【精品】自制三位数显示电容表

自制三位数显示电容表广大电子爱好者都有这样的体会,中、高档数字万用表虽有电容测试挡位,但测量范围一般仅为1p F～20μF，往往不能满足使用者的需要，给电容测量带来不便。

本电路介绍的三位数显示电容测试表采用四块集成电路，电路简洁、容易制作、数字显示直观、精度较高，测量范围可达1nF～104μF.特别适合爱好者和电气维修人员自制和使用。

一、电路工作原理电路原理如图2所示.图2三位数字显示电容测试表电路图该电容表电路由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、译码器和显示器等部分组成。

待测电容容量时间转换器把所测电容的容量转换成与其容量值成正比的单稳时间t d。

基准脉冲发生器产生标准的周期计数脉冲。

闸门控制器的开通时间就是单稳时间t d。

在t d时间内，周期计数脉冲通过闸门送到后面计数器计数，译码器译码后驱动显示器显示数值。

计数脉冲的周期T乘以显示器显示的计数值N就是单稳时间t d，由于t d与被测电容的容量成正比，所以也就知道了被测电容的容量。

图2中，集成电路I C1B电阻R7～R9和电容C3构成基准脉冲发生器(实质上是一个无稳多谐振荡器）,其输出的脉冲信号周期T与R7～R9和C3有关，在C3固定的情况下通过量程开关K1b对R7、R8、R9的不同选择，可得到周期为11μs、1.1m s和11m s的三个脉冲信号.I C1A、I C2、R1~R6、按钮A N及C1构成待测电容容量时间转换器（实质上是一个单稳电路).按动一次A N，I C2B的10脚就产生一个负向窄脉冲触发I C1A,其5脚输出一次单高电平信号。

R3～R6和待测电容C X为单稳定时元件,单稳时间td=1.1（R3~R6)C X。

I C4、I C2C、C5、C6、R10构成闸门控制器和计数器，I C4为C D4553,其12脚是计数脉冲输入端，10脚是计数使能端，低电位时CD4553执行计数，13脚是计数清零端，上升沿有效。

当按动一下A N后，I C4的13脚得到一个上升脉冲，计数器清零同时I C2C的4脚输出一个单稳低电平信号加到I C4的10脚，于是I C4对从其12脚输入的基准计数脉冲进行计数。

数字显示电容表的制作方法

数字显示电容表的制作方法
本文介绍一种测量范围为10pF～99.9μF的数字显示电容表。

附图是本电容表的电路图。

图中定时电路所用的IC3为NE556，内含两
个555定时器，S1-b所接的5个高精度电阻与要测量的电容器组成定时电路。

这样，所测电容器的容量大小就转换成了定时器的时间长短。

当定时器输出为高电平时，使NE556余下部分组成的振荡电路起振，这
样电容量转换成振荡的脉冲数，然后利用三位计数电路IC1（MC14553），转换成三位十进制数值，用MC14511B进行7段LED显示。

晶体管
Vl～V3（A1015）进行数位转换，这样就可把电容器的容量表示成三位数的值。

若数值在三位（999）以上，把溢出信号送到由两个施密特与非门
（MC14093B）组成的触发电路，使溢出信号LED亮。

在测量控制电路中，R0（15kΩ）电阻和C0（0.0022μF）电容器，使计数器ICl的复位信号稍稍延迟，这样，可以减少电路和布线电容的影响。

电容ESR表（二）电容ESR表的设计、制作、调试

电容ESR表（⼆）电容ESR表的设计、制作、调试3 设计构思及最终完成的电路⼀、⽅案选择在设计制作之前，最重要的决定是动⼿的⽅向。

⼏经考虑和权衡，笔者决定采⽤指针式ESR表的⽅案。

原因有三：⼀是指针式ESR表的测量更便捷。

指针表长于定性测量，数字表长于定量测量，这已是很多电⼦爱好者的共识。

如果不需要确切的测量数值，使⽤指针表更为⽅便。

当我们使⽤ESR表测量⼀只电容时，这只电容“正确”的ESR值往往是未知的，需要做的⼯作是，判断此值是否落在⼀个合理的区间内。

因为有刻度的辅助，指针表的指⽰更直观。

根据笔者多年既使⽤指针式万⽤表，⼜使⽤数字式万⽤表的经验，对于这样的模糊判断，指针表明显更快、更省事（前提是你需习惯指针表的使⽤）。

只要看⼀眼指针摆动的⼤致情况，即可作出判别，不⽤像使⽤数字表那样，需在脑海中进⾏数字的读⼊与⽐较。

⼆是指针式ESR表的量程更宽。

⼀个挡位就可以覆盖从0~∞的范围。

只要适当安排好⾼分辨率指⽰区域，就可以满⾜我们检测电解电容（以及部分⾮电解电容）的需要。

若做成数字表形式，⼀个挡位就只能覆盖某⼀个范围。

⽐如，采⽤万⽤表专⽤A/D芯⽚ICL7106。

因其显⽰数值最⼤为1999，若安排最⼩显⽰ 0.01Ω，其最⼤显⽰将变为19.99Ω，在某些场合下使⽤会受到限制，这样就不能⽤于辅助检测那些容量不⼤的⾮电解电容。

三是指针式ESR表的制作难度更低。

对于数字式ESR表来说，适⽤的显⽰屏难以购买得到，可⾏的⽅法是利⽤现成的数字万⽤表来改制。

但数字万⽤表体积⼩，内部空间狭窄，元件不易安排，还需对准显⽰屏原来安装的位置，给PCB的制作带来较⼤的困难。

对于指针式ESR表来说，则没有这样的限制。

因此，在国外电⼦爱好者的DIY中，数字式ESR表多是以套件形式供应的，个⼈独⽴制作⼤部分采⽤指针式⽅案。

此外，另⼀个促使笔者下决⼼选定指针表制作⽅案的重要因素是，刚好⼿头有⼀块闲置多年的MF500指针式万⽤表。

这⼀型号的指针表曾经在国内风靡，成为⼀代经典。

自制电容表

自制电容表很多贴片电容都没有标明电容值，而我又舍不得扔了它们；自己做电路玩时，经常看到一些废电路板上有很多贴片电容，可以拆下来用，但是却看不到容量，很郁闷。

所以我决定做一个电容表来测试它们的容量。

我用单片机8952和电压比较器339做了一个简单的电容容量测量表，参数大致如下：电容测量范围为1pF-9999.99uF，最小分辨力为1pF。

分为5个量程，可以自动切换量程，也可手动切换。

另外，有简单的频率计功能，能测量0-60MHz的数字信号频率（TTL电平）；还可以产生几个单点频率的方波信号（比如1KHz）。

采用1602LCD作为显示器；4个按键控制；使用24C01保存当前设置值，不用每次开机重新设置。

可单5V供电，也可9V交流供电。

电容测试原理简介：根据电容的充电公式，可以计算出电容在充电到1/nVcc(其中n>1，Vcc为充电电源电压)电压时充电时间跟电容的容量和电阻成正比，跟充电电源电压无关。

(通过一个微分方程即可求得，具体的计算步骤这里省略，一般的电路教材上都有讲解)。

工作过程如下：首先，通过单片机选通放电三极管Q9，将电容上的电放掉，放电完毕之后，选通Q1-Q5中的一个三极管，经过一定的电阻，对电容进行充电；同时，打开单片机的计数器0，开始计数。

然后单片机等待外部中断0的发生。

当电容充电达到参考电压值时，比较器翻转，发出充电完成信号到中断0端口，单片机响应中断，停止计数器0，并关闭充电电路，接通放电电路。

接着读出计数器0的值，进行计算，适当的调整后，输出到LCD上显示。

然后又开始一次新的测试，如此循环。

本电路通过一个电压比较器(LM339)来检测电容充电的终止。

由电阻R31，R32及RW1构成一个分压器，产生一个基准电压。

当电容两端电压超过比较电压时，比较器翻转，产生一个低电平到单片机的中断0(INT0)引脚，通知单片机电容充电完成。

RW1是精密可调电阻，用来调整电压比较器的参考电压。

用AVR单片机制作的电容表

用A VR单片机制作的电容表来自《电子报》合订本2004下册第313页（作者林凯葛仁春严宇亮李青）由于我的技术不是太好所以用软件画出的电路图很差，这个制作希望能给大家提供帮助这种用A VR单片机制作的数显直读式电容表，具有能测量小至1pF的电容，量程广（1pF----470uF），能自动换挡，使用方便等优点。

（1）硬件电路用分立元件电路测量电容的容量，至少要一个电压比较器，一个时间计数器以及一些逻辑电路，而用A VR单片机A T90S2313就可以实现这些功能。

1）工作原理用A VR单片机制作的数显直读模式电容表的电路图如图1图1该电路由A T90S2313单片机带输出锁存和三态控制的串入/并出转换器CD4094 稳压块78L05，以及4位共阳数码管等组成，所用元件不多，硬件电路非常简单。

该电路采用9V 叠层电池供电，功耗较小，整机工作电流仅32mA左右。

(2)工作过程将待测电容Cx插入JP2，在500ms内将会触发以下测量过程。

测量从低量程开始，单片机先将PB3置为高电平，使Q1截止，断开3.3k电阻R15，仅通过3.3M电阻R16对Cx充电，单片机开始计时，Cx上的电压经R14送单片机内比较器的AIN0端，并与AIN1端的电压0.5Vcc比较，如果在130ms内AIN0端的电压V c达不到0.5Vcc，说明Cx大于57Nf，应切换到高量程，反之，单片机将充电时间换算成Cx的容量，连同容量的单位通过数码管显示出来；如果需要切换到高量程，则单片机会将PB0口置低，Cx通过PB0放电，放电完成后再将PB3置低，使Q1导通，切换到高量程，R15 R16并联向Cx充电（加快充电时间），并重新计时，如果1秒内Cx上的电压Vc达不到0.5Vcc，说明Cx大于440uF,超量程，数码管显示“E2”,表示测量失败，反之，单片机将充电时间换算成Cx的容量，连同容量的单位通过数码管显示出来。

（3）源程序.include “2313def.inc”.include “avr.inc.def _0=r15 ;零寄存器.def _Stm1=r14 ;系统定时器.def _Stm2=r13 ;系统定时器.def _Flags=r25 ;标志寄存器;b0:结果为minus ;b1:捕获完毕;b2:累计时间溢出;b7:有键按下;--数据存储器定义--;.dseg.org RAMTOPDispPtr:.byte 1 ;显示缓冲区DispBuf:.byte 4KeyScan:.byte 2Comp1:.byte2 ;低量程校准.Comp2:.byte2 ;高量程校准.Comp3:.byte2 ;零校准值StrBuf:.byte 10 ;十进制转换缓冲区;-- 程序区--;.csegrjmp reset ;复位rjmp 0 ;外中断INT0rjmp 0 ;外中断INT1rjmp tc0_cap ;TC1捕获rjmp 0 ;TC1捕获rjmp tc1_ovf ;TC1溢出rjmp tc0_ovf ;TC0溢出;rjmp 0 ;Rx接收寄存器准备好;rjmp 0 ;Tx发送寄存器准备好;rjmp 0 ;Tx sfr 空;rjmp 0 ;模拟比较器reset:outi SPL,low(RAMEND)clr _0 ;清零寄存器ldiw Z, RAMTOP 清RAM;ldi AL, 128st Z+,_0dec ALbrne PC–2outi PORTD,0b0111100outi DDRD,0b1111111outi PORTB,0b01111000outi DDRB,0b10001101outi TCCR0,0b100 ;TC0时钟=39kHzouti TIMSK,0b00000010 ;TC0溢出允许sbi ACSR, ACIC ;接AC0至TC1输入捕获clr _Flagsseildiw Y, DisoBuf ;显示测试(500ms)ldi AL, –1std Y+0, ALstd Y+1, ALstd Y+2, ALstd Y+3, ALldi AL, 125rcall dlyrcall load_eep ;读增量校准值breq PC+6ldiw Z, form3*2rcall put_formedldi AL, 250rcall dly;--主程序--;main:ldi AL, 25等待100ms,定时器2erapsedmov _Stm1,ALcbr _Flags,bit7sbrc _Flags,7rjmp btn_pressedtst _Stm1brne PC–5ldi AL,125 ; 启动定时器2（500ms）mov _Stm2,ALrcall measure ;低量程测量brcc PC+3 ;超时，试高量程rcall measurercall adjust_zero ;刷新显示rcall adjust_gainrcall disp_valsbi PORTB,3 ;置为低量程rjmp mainbtn_pressed:ldi AL,4 ;延时16msrcall dlysbis PINB,6 ;ISP1-3短路？rjmp cal_low ;是，校准低量程sbis PINB,5 ;ISP4-6短路？rjmp cal_high ;是，校准高量程rjmp can_offset ;否则，校零cal_high:cbi PORTB,3 ;测大容量标准电容rcall measuresbi PORTB,3ldiw C,0 ;X:D:C=1000*65536;(100nF标准电容) ldiw D,1000ldiw X,0ldiw Z,Comp2cal_low:rcall measure ;测小容量标准电容rcall adjust_zeroldiw C,0 ;X:D:C=1000*65536;(1nF标准电容) ldiw D,10000ldiw X,0ldiw Z,Comp1cal_copm:clrw TO ;X:D:C/=B:A;clrw T2ldi EL,48lslw Crolw Drolw Xrolw T0rolw T2cpw T0,Acpcw T2,Binc CLdec ELbrne PC–21or DL,DH ;溢出检测or DL,XLor DL,XHbrne cal_errstdw Z+0,Crcall clr_disprcall save_eeprjmp maincan_offset:rcall measure ;测量电容为零or BL, BH ;检测精度范围brne cal_errcpi BH, high(2000)brcc cal_errstsw Comp3,A;设此值为零点rcall clr_disprjmp maincal_err:ldiw Z,form4*2rcall put_formedldi AL,250rcall dlyrjmp maindly: mov _Stm1,ALtst _Stm1brne PC–1ret;--测电容--；measure:out TCNT1H,_0 ;清TC1并置时限out TCNT1L,_0clr T2Lldi AL, 20sbis PORTB, 3ldi AL, 152mov T2H, ALouti TIFR,0b10001000 ;允许TC1溢出，TC1捕获outi TIMSK,0b10001010cbr _Flags,bit0+bit1+bit2outi TCCR1B,0b01000001 ;开TC1cbi DDRB,0 ;开始充电sbrc _Flags, 2 ;等待累计结束rjmp mea_oversbrs _Flags,1rjmp PC-3outi TCCR1B, 0b01000000 ;关TC1movew A,T4 ;取结果movew B, T6clcretmea_over:outi TCCR1B,0b01000000 ;关TC1ldi AL,4 ;等待16msrcall dlyldi BH, –1secretadjust_zero:sbis PORTB,3 ;高量程，跳一行rjmp PC+19ldsw C,Comp3 ;B:A -=Comp3subw A,Csbc BL,_0sbc BH,_0brcc PC+10;CY=0,B:A *=–1 ;置符号标志sbr _Flags,bit0comw Acomw Badc AL,_0adc AH,_0adc BL,_0adc BH,_0retadjust_gain:ldiw Y,Comp1sbis PORTB,3 ;增益调整adiw YL,2 ;据量程取校准值送D lddw D,Y+0subw C, C ;B:A = B:A * D / 65536; ldi EL,33brcc PC+3addw C,Drorw Crorw Brorw Adec ELbrne PC–10movew A,Bmovew B,Cret;--显示B:A值，单位0.1pF--;disp_val:diw X,StrBuf ;十进制转换缓冲区clr DL ;十进制数inc DL ;---Digits++clr CL ;---/=10;lslw Arolw Brol CLcpi CL,10brcs PC+3subi CL,10inc ALdec CHbrne PC–10st X+,CLcp AL,_0cpc AH,_0cpc BL,_0cpc BH,_0brne PC–19cpi DL,2 ;调整0.0pF数brcc PC+3st X+,_0inc DLsbis PORTB, 3 ;高量程，数字调整addi DL,3ldiw Z, form2*2–4 ;模式选择sbrs _Flags, 0adiw ZL,16adiw ZL,4dec DLcpi DL,2brcc PC–3put_formed:clr AHldiw Y,DispBuflpmadiw ZL,1mov AL,TOLcltcpi AL,2brcc PC+3bst AL,0ld AL, –Xpushw Zldiw Z,seg7*2addw Z,Alpmpopw Zbld T0L,0st Y+,T0Lcpi YL,DispBuf+4brne PC–20retclr_disp:ldiw Y,DispBufst Y+,_0cpi YL,DispBuf+4brne PC–2retform4:.db 14,5,15,15 ;E5form3:.db 14,4,15,15 ;E4form2:.db 10,1,0,13 ;-0.0p.db 10,0,0,13 ;-00p.db 14,3,15,15 ;E3.db 14,3,15,15 ;E3form1:.db 15,1,0,13 ;0.0p.db 0,1,0,13 ;00.0p.db 0,0,0,13 ;000p.db 1,0,0,12 ;0.00n.db 0,1,0,12 ;00.0n.db 0,0,0,12 ;000n.db 1,0,0,11 ;0.00u.db 0,1,0,11 ;00.0u.db 0,0,0,11 ;000u.db 14,2,15,15 ;E2.db 14,2,15,15 ;E2.db 14,2,15,15 ;E2seg7:.db 0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe00 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7.db 0xfe,0xf6,0x02,0x4e,0xc4,0xce,0x9e,0x008 , 9 , - , u , n , p , E ,;---EEPROM 读写---;load_eep:ldiw Y,Comp1 ;取校准数据ldiw C,0x5501rcall read_eepst Y+,ALadd CH, ALcpi YL,Comp1+4brne PC-4rcall read_eep ;和校验cp AL,CHbreq PC+6sti –Y, –1st –Y,ALst –Y,ALst –Y,ALretsave_eep:ldiw Y,Comp1 ;存校准值ldiw C,0x5501ld AL, Y+add CH,ALrcall write_eepcpi YL,Comp1+4brne PC–4mov AL,CH ;存校验和SUM write_eep:out EEAR,CLinc CLout EEDR,ALclisbi EECR,EEMWEsbi EECR,EEWEseisbic EECR,EEWErjmp PC–1retread_eep:out EEAR,CLinc CLsbi EECR,EEREin AL,EEDRret;--TC1溢出中断处理--;;T2L计数溢出form TCNT1;置超时错标志.Tc1_ovf:push ALin AL,SREGpush ALinc T2Lcp T2L,T2Hbrcs PC+6sbi DDRB,2sbi DDRB,0sbr _Flags,bit2outi TIMSK,0b00000010pop ALout SREG,ALpop ALreti;--TC1捕获中断--;tc1_eep:pushAL ;结束测量in AL,SREGpush ALsbis DDRB,2 ;转移by测量脉冲rjmp tc1c_edtc1c_st:in T4L,ICR1L ;V c达到0.17Vccin T4H,ICR1H ;取T1mov T6L,T2Lcbi DDRB,2 ;置Vth为0.5Vcc ldi AL,20dec ALbrne PC–1outi TIFR,0b00001000rjmp tc1c_etc1c_ed:mov T6H,T4L ;Vc达到0.5Vccin T4L,ICR1L ;取t2–t1sub T4L,T6Hmov T6H,T4Hin T4H,ICR1Hsbc T4H,T6Hmov T6H,T6Lmov T6L,T2Lclr T6Hsbi DDRB,2 ;置Vth为0.17Vcc. sbi DDRB,0 ;电容放电outi TIMSK,0b00000010 ;中断屏蔽sbr _Flags,bit1 ;测量结束tc1c_e:pop ALout SREG,ALpop ALreti;--TC0溢出中断处理（1kHz）--;;刷新显示.键盘扫描.减_Stm1和_Stm2.(250Hz)tc0_ovf:push ALouti TCNT0, –39seiin AL,SREGpushw Apushw Zldiw Z,DispPtr ;下一个显示数据ld AH,Zinc AHcpi AH,4brcs PC+3rcall scan_keyclr AHst Z+,AHouti PORTD,0b0111100 ;关显示add ZL,AHldi AL,bit6lsr ALsubi AH,1brcc PC–2com ALandi AL,0b0111100ld AH,Z ;取段码ldi ZL,8 ;段码送sregsbrs AH,0sbi PORTD,1sbrc AH,0cbi PORTD,1sbi PORTD,0cbi PORTD,0lsr AHdec ZLbrne PC–8out PORTD,AL ;显示t0_exit:popw Zpopw Aldd AH,Z+6std Z+6,ALcp AL,AHbrne PC+7ldd AH,Z+5std Z+5,ALeor AH,ALand AH,ALbreq PC+2out SREG,ALpop ALretiscan_key:in AL,PINB ;键扫描com ALandi AL,bit4sbr _Flags,bit7tst _Stm1 ;Stm减至零为止breq PC+2dec _Stm1tst _Stm2breq PC+2dec _Stm2ret（4）校准及使用注意事项首次使用电容表，必须先校准。

自制毫伏表、ESR表、电池内阻仪一体机

自制毫伏表、ESR表、电池内阻仪一体机在测量电解电容器的ESR和电池内阻时都要用到毫伏表，在“简易电池内阻测试仪制作”一文中是利用了数字万用表的200毫伏档来进行测量的。

本文介绍一种容易制作的把毫伏表、ESR表、电池内阻、毫欧级电阻、整流二极管的高频性能测量组合在一起的一个多功能仪表，该表电路简单、实用，业余爱好者不妨一试。

一、电路介绍毫伏表可以用来单独测量毫伏级的交流信号也是ESR表和电池内阻测量时的显示器。

所以毫伏表的优劣是一体机制作的关键。

自制毫伏表电路要求：一是低电源电压，本文采用的是一块手机上的聚合物锂电池供电；由于集成电路的供电电压一般都在4V以上，有的要正负双电源，而且一般的运放如358在100千赫工作时性能不佳，所以本文采用三个三极管制作毫伏表，用50uA指针式表头作输出指示。

看图：毫伏表测量电路特点：1、低电压供电，毫伏表部分只有几毫安的工作电流，功耗极低。

2、由于3个三极管直接耦合并且有深度的直流负反馈，直流工作点非常稳定。

3、由于是直接耦合，减少了耦合电容，带宽可达几百千赫。

4、由R14来调整交流负反馈，满足中高端指示线性要求。

5、（红圈A）增加一个可调电阻给整流二极管一个起始电流，改善指针在起始端的线性度（表头机械0位和输入短路0位不重叠）。

6、毫伏表由于非常灵敏，有一点小信号指针就会打到底，弄不好指针会打坏，轻者指针打弯；重者表头就报废了。

（红圈B）增加5K 可调电阻R16和一个4148二极管，调整可调电阻使其在指针碰到阻挡块时二极管导通泄流，而不影响有刻度盘面的指示，其功能是防止表头过载。

7、由于该电路输入阻抗在70千欧左右，被测量器件的阻抗小，所以没有用高阻抗输入电路，只用了个20K的带开关电位器来调节输入灵敏度（后来改成10倍率波段开关），开关可以用来关闭电源。

在覆铜板上用刀刻线路，贴片元件安装非常方便。

如图：ESR测试和内阻测试信号源电路特点：1、采用廉价易得的555集成块。

自制双量程ESR电容表

自制双量程（Rx1和Rx0.1）ESR电容表
ESR是E文电容等效串联电阻的首字母缩写，是电容器内部欧姆电阻的总和，理想电容器的ESR为零。

由于电解液会随着电解电容器的长久使用逐渐干枯，因此，电解电容器的ESR随着时间的推移会逐渐增大。

在当今的电子电路中，一个电容器如果经历了多年，或橡胶密封不好，电解液就会逐渐干枯，于是ESR就会逐渐变大。

高的ESR 也会导致复杂的电气故障，如电容器过热，电路负载加重，使其他的电路元件工作不正常等等。

高ESR是一个电容器失效的标志。

使用ESR表检查电容有什么好处？因为用普通的模拟或数字电容表测量电容器的容量时往往电容量变化不太大而难以区分其好坏，但是测量ESR值就不一样通常那些不良电容的ESR值大都偏高，ESR表可在线测量，也就是说测量时不需要把电容焊下来直接在PCB上进行筛选测量。

ESR表除了可以检查电容以外还可以用于挑选和测量镍氢，镍镉及锂可充电池的内阻，内阻越低表明电池质量越好，带ESR表出去购买二手可充电池是非常有用的利器。

在电池并联使用时尽可能挑选内阻一致的电池尤为重要。

隔壁矿坛上有不少朋友用万用表改制ESR表，自己也有几个指针表但用的好好的不舍得拆掉，就决定做一个外挂式的插件配合MF47表使用，手边刚好有一个坏了的小夜灯，它的外壳挺合适的，体积不大，还有一个透明窗口刚好可以放“ESR-电容量”对应表格，小夜灯的开关改作量程选择开关。

本ESR表具有两个量程，即Rx1和Rx0.1两档，直接利用MF47表的欧姆档读数，从而省去了自己绘制表盘的麻烦，Rx1档的中心阻值是16.5欧姆，欧姆表上最小刻度读数是0.5欧；Rx0.1档的中心阻值是1.65欧姆，欧姆表上最小刻度读数就是0.05欧姆。

实验三简易电容表的设计与实现

实验三简易电容表的设计与实现一、实验目的1.学习小型电子系统的设计方法。

2.初步掌握小型电子系统的安装、调试方法，掌握其性能指标的测试方法。

3.学会正确处理实验数据，进行误差分析。

二、实验必作内容设计并制作一个简易电容表，用于测量电容值。

电路设计要求：1.被测电容值的范围：分为二档，第一档为2.00nF至20.00 nF，第二档为20.0nF至200.0 nF。

小数点用发光二极管代替，手工切换档位。

2.电容表最低位的显示当量：第一档为0. 01nF；第二档为0. 1nF。

3.电容值测量误差：≤ ±15% 。

4.电容值测试电路的输入信号约为50mV/400Hz的正弦波电压，信号由EE1642B1函数信号发生器产生。

三、实验选作内容1.被测电容值的范围：分为三档，分别为2.00nF至20.00 nF、20.0nF至200.0 nF、200nF至2000 nF。

2.在200nF至2000 nF量程内电容表最低位的显示当量：1nF。

3.电容值测量误差：≤ ±10% 。

四、实验要求与说明1.用UT70B万用表的电容档测量元件盒内已有的电容，其电容值做为电容的标准值，用于校准与检验自制的简易电容表及所测电容值。

2.未做电路板的同学用面包板搭接简易电容表电路，其中低三位的数码管及译码电路用学习机上已有的电路。

学习机上的数码管及译码电路原理图见附录一。

3.已做电路板的同学用电路板实现“数字化显示电路”部分的功能，其余电路用面包板搭接。

4.本实验项目共9学时，分三次进行。

实验前应制定每节实验课预计完成的任务，并要为整体电路的调整和性能指标的测试留有尽量多的时间。

5.按“预习要求”的内容，课下完成需做的工作。

6.搭接电路时，在面包板左侧预留出位置，见附录三。

实现电路功能后，在面包板上保留搭接的电路，用于16周的实验考核项目。

五、预习要求1.学习电容测量仪表的基本工作原理。

2.根据实验内容要求，查阅资料，完成电路的整体方案设计，画出简易电容表的电路框图。

用AVR单片机制作的电容表

用A VR单片机制作的电容表这种用A VR单片机制作的数显直读式电容表，具有能测量小至1pF的电容，量程广（1pF----470uF），能自动换挡，使用方便等优点。

1）工作原理用A VR单片机制作的数显直读模式电容表的电路图如图1图1该电路由AT90S2313单片机带输出锁存和三态控制的串入/并出转换器CD4094 稳压块78L05，以及4位共阳数码管等组成，所用元件不多，硬件电路非常简单。

该电路采用9V叠层电池供电，功耗较小，整机工作电流仅32mA左右。

(2)工作过程将待测电容Cx插入JP2，在500ms内将会触发以下测量过程。

测量从低量程开始，单片机先将PB3置为高电平，使Q1截止，断开3.3k电阻R15，仅通过3.3M电阻R16对Cx充电，单片机开始计时，Cx上的电压经R14送单片机内比较器的AIN0端，并与AIN1端的电压0.5Vcc比较，如果在130ms内AIN0端的电压Vc达不到0.5Vcc，说明Cx大于57Nf，应切换到高量程，反之，单片机将充电时间换算成Cx的容量，连同容量的单位通过数码管显示出来；如果需要切换到高量程，则单片机会将PB0口置低，Cx通过PB0放电，放电完成后再将PB3置低，使Q1导通，切换到高量程，R15 R16并联向Cx充电（加快充电时间），并重新计时，如果1秒内Cx上的电压Vc达不到0.5Vcc，说明Cx大于440uF,超量程，数码管显示“E2”,表示测量失败，反之，单片机将充电时间换算成Cx的容量，连同容量的单位通过数码管显示出来。

（3）源程序.include “2313def.inc”.include “avr.inc.def _0=r15 ;零寄存器.def _Stm1=r14 ;系统定时器.def _Stm2=r13 ;系统定时器.def _Flags=r25 ;标志寄存器;b0:结果为minus ;b1:捕获完毕;b2:累计时间溢出;b7:有键按下;--数据存储器定义--;.dseg.org RAMTOPDispPtr:.byte 1 ;显示缓冲区DispBuf:.byte 4KeyScan:.byte 2Comp1:.byte2 ;低量程校准.Comp2:.byte2 ;高量程校准.Comp3:.byte2 ;零校准值StrBuf:.byte 10 ;十进制转换缓冲区;-- 程序区--;.csegrjmp reset ;复位rjmp 0 ;外中断INT0rjmp 0 ;外中断INT1rjmp tc0_cap ;TC1捕获rjmp 0 ;TC1捕获rjmp tc1_ovf ;TC1溢出rjmp tc0_ovf ;TC0溢出;rjmp 0 ;Rx接收寄存器准备好;rjmp 0 ;Tx发送寄存器准备好;rjmp 0 ;Tx sfr 空;rjmp 0 ;模拟比较器;--初始化--;reset:outi SPL,low(RAMEND)clr _0 ;清零寄存器ldiw Z, RAMTOP 清RAM;ldi AL, 128st Z+,_0dec ALbrne PC–2outi PORTD,0b0111100outi DDRD,0b1111111outi PORTB,0b01111000outi DDRB,0b10001101outi TCCR0,0b100 ;TC0时钟=39kHzouti TIMSK,0b00000010 ;TC0溢出允许sbi ACSR, ACIC ;接AC0至TC1输入捕获clr _Flagsseildiw Y, DisoBuf ;显示测试(500ms)ldi AL, –1std Y+0, ALstd Y+1, ALstd Y+2, ALstd Y+3, ALldi AL, 125rcall dlyrcall load_eep ;读增量校准值breq PC+6ldiw Z, form3*2rcall put_formedldi AL, 250rcall dly;--主程序--;main:ldi AL, 25等待100ms,定时器2erapsedmov _Stm1,ALcbr _Flags,bit7sbrc _Flags,7rjmp btn_pressedtst _Stm1brne PC–5ldi AL,125 ; 启动定时器2（500ms）mov _Stm2,ALrcall measure ;低量程测量brcc PC+3 ;超时，试高量程cbi PORTB,3rcall measurercall adjust_zero ;刷新显示rcall disp_valsbi PORTB,3 ;置为低量程rjmp mainbtn_pressed:ldi AL,4 ;延时16msrcall dlysbis PINB,6 ;ISP1-3短路？rjmp cal_low ;是，校准低量程sbis PINB,5 ;ISP4-6短路？rjmp cal_high ;是，校准高量程rjmp can_offset ;否则，校零cal_high:cbi PORTB,3 ;测大容量标准电容rcall measuresbi PORTB,3ldiw C,0 ;X:D:C=1000*65536;(100nF标准电容) ldiw D,1000ldiw X,0ldiw Z,Comp2cal_low:rcall measure ;测小容量标准电容rcall adjust_zeroldiw C,0 ;X:D:C=1000*65536;(1nF标准电容) ldiw D,10000ldiw X,0ldiw Z,Comp1cal_copm:clrw TO ;X:D:C/=B:A;clrw T2ldi EL,48lslw Crolw Drolw Xrolw T0rolw T2cpw T0,Acpcw T2,Binc CLdec ELbrne PC–21or DL,DH ;溢出检测or DL,XLor DL,XHbrne cal_errstdw Z+0,Crcall save_eeprjmp maincan_offset:rcall measure ;测量电容为零or BL, BH ;检测精度范围brne cal_errcpi BH, high(2000)brcc cal_errstsw Comp3,A ;设此值为零点rcall clr_disprjmp maincal_err:ldiw Z,form4*2rcall put_formedldi AL,250rcall dlyrjmp maindly: mov _Stm1,ALtst _Stm1brne PC–1ret;--测电容--；measure:out TCNT1H,_0 ;清TC1并置时限out TCNT1L,_0clr T2Lldi AL, 20sbis PORTB, 3ldi AL, 152mov T2H, ALouti TIFR,0b10001000 ;允许TC1溢出，TC1捕获outi TIMSK,0b10001010cbr _Flags,bit0+bit1+bit2outi TCCR1B,0b01000001 ;开TC1cbi DDRB,0 ;开始充电sbrc _Flags, 2 ;等待累计结束rjmp mea_oversbrs _Flags,1rjmp PC-3outi TCCR1B, 0b01000000 ;关TC1movew A,T4 ;取结果movew B, T6clcretmea_over:outi TCCR1B,0b01000000 ;关TC1ldi AL,4 ;等待16msldi BH, –1secretadjust_zero:sbis PORTB,3 ;高量程，跳一行rjmp PC+19ldsw C,Comp3 ;B:A -=Comp3subw A,Csbc BL,_0sbc BH,_0brcc PC+10;CY=0,B:A *=–1 ;置符号标志sbr _Flags,bit0comw Acomw Badc AL,_0adc AH,_0adc BL,_0adc BH,_0retadjust_gain:ldiw Y,Comp1sbis PORTB,3 ;增益调整adiw YL,2 ;据量程取校准值送D lddw D,Y+0subw C, C ;B:A = B:A * D / 65536; ldi EL,33brcc PC+3addw C,Drorw Crorw Brorw Adec ELbrne PC–10movew A,Bmovew B,Cret;--显示B:A值，单位0.1pF--;disp_val:diw X,StrBuf ;十进制转换缓冲区clr DL ;十进制数inc DL ;---Digits++clr CL ;---/=10;lslw Arolw Brol CLcpi CL,10subi CL,10inc ALdec CHbrne PC–10st X+,CLcp AL,_0cpc AH,_0cpc BL,_0cpc BH,_0brne PC–19cpi DL,2 ;调整0.0pF数brcc PC+3st X+,_0inc DLsbis PORTB, 3 ;高量程，数字调整addi DL,3ldiw Z, form2*2–4 ;模式选择sbrs _Flags, 0adiw ZL,16adiw ZL,4dec DLcpi DL,2brcc PC–3put_formed:clr AHldiw Y,DispBuflpmadiw ZL,1mov AL,TOLcltcpi AL,2brcc PC+3bst AL,0ld AL, –Xpushw Zldiw Z,seg7*2addw Z,Alpmpopw Zbld T0L,0st Y+,T0Lcpi YL,DispBuf+4brne PC–20retclr_disp:ldiw Y,DispBufst Y+,_0cpi YL,DispBuf+4brne PC–2retform4:.db 14,5,15,15 ;E5form3:.db 14,4,15,15 ;E4form2:.db 10,1,0,13 ;-0.0p.db 10,0,0,13 ;-00p.db 14,3,15,15 ;E3.db 14,3,15,15 ;E3form1:.db 15,1,0,13 ;0.0p.db 0,1,0,13 ;00.0p.db 0,0,0,13 ;000p.db 1,0,0,12 ;0.00n.db 0,1,0,12 ;00.0n.db 0,0,0,12 ;000n.db 1,0,0,11 ;0.00u.db 0,1,0,11 ;00.0u.db 0,0,0,11 ;000u.db 14,2,15,15 ;E2.db 14,2,15,15 ;E2.db 14,2,15,15 ;E2seg7:.db 0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe00 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7.db 0xfe,0xf6,0x02,0x4e,0xc4,0xce,0x9e,0x008 , 9 , - , u , n , p , E ,;---EEPROM 读写---;load_eep:ldiw Y,Comp1 ;取校准数据ldiw C,0x5501rcall read_eepst Y+,ALadd CH, ALcpi YL,Comp1+4brne PC-4rcall read_eep ;和校验cp AL,CHbreq PC+6sti –Y, –1st –Y,ALst –Y,ALst –Y,ALretsave_eep:ldiw Y,Comp1 ;存校准值ldiw C,0x5501ld AL, Y+add CH,ALrcall write_eepcpi YL,Comp1+4brne PC–4mov AL,CH ;存校验和SUM write_eep:out EEAR,CLinc CLout EEDR,ALclisbi EECR,EEMWEsbi EECR,EEWEseisbic EECR,EEWErjmp PC–1retread_eep:out EEAR,CLinc CLsbi EECR,EEREin AL,EEDRret;--TC1溢出中断处理--;;T2L计数溢出form TCNT1;置超时错标志.Tc1_ovf:push ALin AL,SREGpush ALinc T2Lcp T2L,T2Hbrcs PC+6sbi DDRB,2sbi DDRB,0sbr _Flags,bit2outi TIMSK,0b00000010pop ALout SREG,ALpop ALreti;--TC1捕获中断--;tc1_eep:pushAL ;结束测量in AL,SREGpush ALsbis DDRB,2 ;转移by测量脉冲rjmp tc1c_edtc1c_st:in T4L,ICR1L ;Vc达到0.17Vccin T4H,ICR1H ;取T1mov T6L,T2Lcbi DDRB,2 ;置Vth为0.5Vcc ldi AL,20dec ALbrne PC–1outi TIFR,0b00001000rjmp tc1c_etc1c_ed:mov T6H,T4L ;Vc达到0.5Vccin T4L,ICR1L ;取t2–t1sub T4L,T6Hmov T6H,T4Hin T4H,ICR1Hsbc T4H,T6Hmov T6H,T6Lmov T6L,T2Lclr T6Hsbi DDRB,2 ;置Vth为0.17Vcc. sbi DDRB,0 ;电容放电outi TIMSK,0b00000010 ;中断屏蔽sbr _Flags,bit1 ;测量结束tc1c_e:pop ALout SREG,ALpop ALreti;--TC0溢出中断处理（1kHz）--;;刷新显示.键盘扫描.减_Stm1和_Stm2.(250Hz)tc0_ovf:push ALouti TCNT0, –39seiin AL,SREGpushw Apushw Zldiw Z,DispPtr ;下一个显示数据ld AH,Zinc AHcpi AH,4brcs PC+3rcall scan_keyclr AHst Z+,AHouti PORTD,0b0111100 ;关显示add ZL,AHldi AL,bit6lsr ALsubi AH,1brcc PC–2com ALandi AL,0b0111100ld AH,Z ;取段码ldi ZL,8 ;段码送sregsbrs AH,0sbi PORTD,1sbrc AH,0cbi PORTD,1sbi PORTD,0cbi PORTD,0lsr AHdec ZLbrne PC–8out PORTD,AL ;显示t0_exit:popw Zpopw Aldd AH,Z+6std Z+6,ALcp AL,AHbrne PC+7ldd AH,Z+5std Z+5,ALeor AH,ALand AH,ALbreq PC+2out SREG,ALpop ALretiscan_key:in AL,PINB ;键扫描com ALandi AL,bit4sbr _Flags,bit7tst _Stm1 ;Stm减至零为止breq PC+2dec _Stm1tst _Stm2breq PC+2dec _Stm2ret（4）校准及使用注意事项首次使用电容表，必须先校准。

用M8制作电感电容表

用M8制作电感、电容、电解电容测量仪表这个电路不同国家和地区很多人制作过，测量精度高，测量范围大，有用不同语言写的程序，我作了一个BASCOM-AVR版本的，并增加了对电解电容器测量。

电感测量范围：0.1μH~2H电容测量范围：1pF~2.5μF电解电容测量范围：0.1μF~30000μF一、电容、电感测量原理：电路是一个由LM393（U3A）组成的LC振荡器。

由单片机测量LC震荡回路的频率F1，然后控制继电器K2将标准电容C2与C1并联，测出振荡器频率F2，再用下列式子计算出电容C1电感L1的值。

这里电容器C2的容量的精确程度，基本上决定了整个测量过程的精度。

应该选用稳定性好精度高的电容器，这个制作选用了1800pF的云母电容器。

上述过程可称作为一个校准过程，由M8控制每次开机时自动完成。

开机后延时1500ms，测量由U1A、L1、C1组成振荡器频率F1；Portd.3 = 0，K2吸合，C2接入延时1500ms，测量振荡器频率F2，Portd.3 = 1，K2断开。

M8计算C1、L1完成后按S1进入电容Cx的测量状态。

电容Cx、电感Lx的值，分别用下列式子计算：二、电解电容测量原理：电解电容的测量是基于对RC电路的时间常数的计算，由脉冲电路原理可知，电容的充电速度与R和C的大小有关，R与C的乘积越大，过渡时间就越长。

这个RC 的乘积就叫做RC电路的时间常数τ，即τ=R∙C。

若R的单位用欧姆，C的单位用法拉，则τ的单位为秒。

图示曲线可以得到充电过程的一般规律：Uc是按指数规律上升的，Uc开始变化较快，以后逐渐减慢，并缓慢地趋近其最终值，当t=τ时，Uc=0.632E；本测量仪就是利用单片机测量Uc=0到0.632E这段时间，用下列式子计算计算被测电容值：电路由比较器U3B,放电晶体管Q等组成。

设定比较器正输入端为Uc，（Uc=0.632E=0.632⋅5=3.16V，调节RP1获得），反向输入端接被测电容CEx，当D 端为高电平时,Q导通电路处于放电状态,这时CEx被放电，比较器U3B输出高电平。

巧用AT89C2051制作的数字电容表

AT89C2051作為AT89C51的簡化版雖然去掉了P0、P2等埠，使I/O口減少了，但是卻增加了一個電壓比較器，因此其功能在某些方面反而有所增強，如能用來處理模擬量、進行簡單的模數轉換等。

本文利用這一功能設計了一個數位電容表，可測量容量小於2微法的電容器的容量，採用3位元半數字顯示，最大顯示值為1999，讀數單位統一採用毫微法（nf），量程分四檔，讀數分別乘以相應的倍率。

電路工作原理本數位電容表以電容器的充電規律作為測量依據，測試原理見圖1。

圖1電源電壓E+經電阻R給被測電容CX充電，CX兩端原電壓隨充電時間的增加而上升。

當充電時間t等於RC時間常數τ時，CX兩端電壓約為電源電壓的63.2%，即0.632E+。

數位電容表就是以該電壓作為測試基準電壓，測量電容器充電達到該電壓的時間，便能知道電容器的容量。

例如，設電阻R的阻值為1千歐，CX兩端電壓上升到0.632E+所需的時間為1毫秒，那麼由公式τ=RC可知CX的容量為1微法。

測量電路如圖2所示。

圖2A為AT89C2051內部構造的電壓比較器，AT89C2051的P1.0和P1.1口除了作I/O口外，還有一個功能是作為電壓比較器的輸入端，P1.0為同相輸入端，P1.1為反相輸入端，電壓比較器的比較結果存入P3.6口對應的寄存器，P3.6口在AT89C2051外部無引腳。

電壓比較器的基準電壓設定為0.632E+，在CX兩端電壓從0升到0.632E+的過程中，P3.6口輸出為0，當電池電壓CX兩端電壓一旦超過0.632E+時，P3.6口輸出變為1。

以P3.6口的輸出電平為依據，用AT89C2051內部的計時器T0對充電時間進行計數，再將計數結果顯示出來即得出測量結果。

整機電路見圖3。

電路由單片機電路、電容充電測量電路和數碼顯示電路等部分組成。

圖3AT89C2051內部的電壓比較器和電阻R2-R7等組成測量電路，其中R2-R5為量程電阻，由波段開關S1選擇使用，電壓比較器的基準電壓由5V電源電壓經R6、RP1、R7分壓後得到，調節RP1可調整基準電壓。

仿制在线电容检测表（ESR指针表）创意DIY

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不拆下被检测电容检测其好坏的⼯具,你可能也感兴趣.
按照矿⽯论坛的"⼩⿁头"的研制成果,仿制了⾃⼰的ESR表.
⾃动关机电路换成UT-58数字表的,双⼑双掷开关⽤原表的左侧拨盘稍加改造制成,这
样不会破坏原表外壳保证密封性能不变;指⽰⽤LED也没在表盘上钻孔,⽽是利⽤表盘
固定玻璃卡⽚的缺⼝,效果也不错.
制作过程中碰到的问题就不提了,作完后都变成经验和喜悦了,你懂的!!
⽤电阻检查表的准确度,表笔输出的是交流电,⼀两句说不清.你搜⼀下ESR表的帖⼦。

数字显示电感-电容表的制作

数字显示电感/电容表的制作一、原理图电子爱好者在制作均衡电容、音箱分频电感时，稍有误差就会令音质受到损害。

这里向广大爱好者介绍一款制作简单的电感/电容表，电路数字显示，直观、方便、精度高。

一、原理1、参数变换电路：参数变换电路由555时基构成多谐振荡器，可把被测元件Lx/Cx转换成与元件参数成正比的脉宽。

然后把这具有特定脉宽的矩形作为门控信号，在脉宽时间内对一个已知周期的标准脉冲计数通过显示器就可以把脉宽（实际上是元件参数）显示出来。

测量电容时（这时波段开关在5、6、7位）是以Cx为定时元件的多谐振荡器，产生的矩形波经3脚输出，送到计数器的门控端，脉宽tw=CRcln2。

测量电感时（波段开关在1、2、3位），是以Lx为定时元件的多谐振荡器，刚接通电源时，V2（6）＝Vcc，555的3脚输出低电平，7脚通地，电源经RL的Lx充电，随着充电的进行，V2（6）↓，当达到V2（6）＝1/3Vcc时，电路翻转，3 脚输出高电平，7脚与地断开，因Lx电流不能突变，必将产生一个感生电动势使D1导通，Lx经D1、RL放电，V2（6）↑，当达到V2（6）=2/3Vcc时，电路又翻转，5脚输出低电平，7脚又与地接通，Lx又开始充电，这样5脚输出占空比为1:1的方波，送到计数器的门控端。

这时脉宽为tw=Lx/RLln2。

２、标准脉冲发生器：该电路由反相器3、4和晶体构成，晶振频率为1MHz,标准脉冲周期为T＝1μs，以它作为计数器的计数脉冲。

３、计数、显示电路：显示器由三位LED数码管构成，计数器由MC14553三位动态扫描计数器为核心构成。

T＝1μs的标准脉冲送入MC14553的12脚，多谐振荡器产生的矩形脉冲送入MC14553的11脚，当11脚为高电平时，4553 的12脚标准脉冲不能加入，11脚为低电平时，经反相、微分后，得到一正尖脉冲，先给计数器清零，同时，4553闩锁解除，开始对标准脉冲计数，等11。

电容表制作使用说明

DN060-01v03今越电子制作 - 1 - Tel. 150********电容表制作使用说明电容表特点• 1%的精度• 量程范围：1pF - 500uF• 全自动转换量程• 有校零功能• 测量结果实时串行输出，可用电脑记录• 低成本，容易制作，无需调整工作原理该电容表是基于RC 充放电的原理测量电容量的。

如图1所示，在开关断开前，电容上的电压为0，开关断开后电容上的电压与时间的关系为：)t/1(RC −−=e E Vc当Vc 达到th V 时，有)/1(RC c th T e E V −−=从而)1ln(E V R T C th c−=由于R 和EV th 均已知，故可以根据c T 算出C 。

装配说明该电容表的装配很简单，只要按电路上的标记将除R10之外的所有元件焊上去即可，不用做任何调整。

一般按照元件高低的顺序，先安装比较低的元件，后安装比较高的元件。

全部元件安装完成后，检查焊接完全无误即可通电投入使用。

注意：由于环境的电磁场会对仪器形成干扰，这对于测量小电容会有比较明显的影响。

解决的方法是将电路板加以屏蔽，即将其置于金属壳内，并将仪器的地与金属壳相连，这样做后测量结果会非常稳定。

使用方法测量：将被测电容直接插在J5上，或通过J3用鳄鱼夹连接，LED 即显示电容量，其中“n ”表示1000pF（毫微法）。

校零：不接任何电容，按一下“ZERO ”按键，仪器显示“C0”，进入校零状态，完成后“C0”消失，回复正常工作状态。

校零值自动保存在单片机的EEPROM 内，关机不会丢失，开机时自动恢复。

提示：在J3处可连接两个鳄鱼夹，用于测量不便于插到J5上的较大的电容器。

串行数据输出格式：J4的TXD 以ASCII 码实时输出电容表的测量结果，其输出的波特率为38.4Kbps ，格式8N1，每个数据包括测量序号、测量时间（单位是秒）和测得的电容量，数据段之间以空格隔开，每组数据单独占一行。

自制电容／电感表

自制电容／电感表
王传丹
【期刊名称】《《家庭电子》》
【年(卷),期】1995(000)003
【摘要】本文介绍的电容/电感表能够测试10pF～10μF范围内的电容及1μH—1H的电感元件。

工作原理:电路如图1所示。

由开关S_1选取的测试信号(方波)产生出的脉冲电流,流过待测电感,电流变化将引起电压的变化,这种变化经取样并受电容/电感表的监控,最后被显示出来。

测试电容时亦一样。

待测电容上的平均充电。

【总页数】2页(P14-15)
【作者】王传丹
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TM934.2
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