简易电阻电容和电感测量仪精编版

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电容电阻电感测量仪设计报告

电容电阻电感测量仪设计报告

简易数字式电阻、电感和电容测量仪摘要本系统主控制部分采用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149。

以自制电源作为LRC测量模块和各个主要控制芯片的输入电源,测量原理是通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的引起的频率变化,利用频率与电阻、电容、电感的函数关系推算出电阻值、电容值或者电感值。

测量的原理是LM311组成的LC震荡器的震荡回路的频率由单片机采样,然后再依据震荡频率计算出对应的电容或电感值,以及由NE555多谐振荡电路实现对电阻的测量。

软件设计部分使用C语言编程编写了包括控制测量程、按键处理、电阻电感电容计算、液晶显示程序。

利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果,测量结果采用12864液晶模块实时显示。

关键词: MSP430F149、NE555芯片、LRC测量、12864液晶目录1 系统总体方案设计 (1)1.1系统方案选择 (1)1.2系统软硬件总体设计 (1)1.2.1硬件部分 (1)1.2.2软件部分 (2)2系统模块设计 (3)2.1硬件模块设计 (3)2.1.1电感电容测量模块 (3)2.1.2电阻测量模块 (4)2.1.3主控制模块 (5)2.1.4 AD采样模块 (5)2.1.5 液晶显示模块 (5)2.2软件模块设计 (5)2.2.1 控制测量程序模块 (5)2.2.2按键处理程序模块 (6)2.2.3电阻电感电容计算程序 (7)2.2.4液晶显示程序模块 (7)3系统测试 (8)3.1测试原理 (8)3.2测试方法 (8)3.3测试结果 (8)3.4测试分析 (9)4系统总结 (9)参考文献: (10)1 系统总体方案设计1.1系统方案选择方案一.基于模拟电路的测量仪利用模拟电路,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,电感可用时间常数法和同步分离法等,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。

电阻电容电感测量仪

电阻电容电感测量仪

总体原理方框图
• 如图一所示:
被测 电阻
RC振荡 器 单 片 机 msp
430g 2553
三路通道 选择开关
被测 电容
RC 振 荡 器
模 拟 开 关
AD4052
被测 电感
电容三点 式震荡器
数 字 显 示
图一
模块调试分析及数据分析
VCC
电阻电容模块:
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 小即可求得电阻电容的大小,利用公 1 f 式 ,如果固定电 (ln 2 ) C ( R 2 R ) 阻值,则可测得电容值,固定电容值, 电阻也利用同样的原理测得。该方案 硬件电路实现简单,能测出较宽的电 容电阻范围,完全满足题目的要求。 同时输出波形为TTL电平的方波信号 所以不需要再对信号做电平变换。即 可直接输入单片机处理。测量数据也 满足误差在5%左右,经调试电路改进 误差达到更低。
RST DIS THR TRI CON GND 1
LM555CM
单片机模块:
在系统设计中,以MSP430G225 3单片机为核心的电阻、电容、电感 测试仪,将电阻,电容,电感,使用 对应的振荡电路转化为频率实现各个 参数的测量。由AD4052控制电 阻电容电感的换档测试。通过定时并 且计数可以计算出被测频率,再通过 该频率计算出被测参数。使用C语言 编程编写了系统应用软件;包括主程 序模块、显示模块、电阻测试模块、 电容测试模块和电感测试模块、键盘 模块、整形模块、模拟开关模块。在 测试时将被测参数通过本系统测量出 来的示值与参数的标称值进行对比, 进而可以知道系统的测试精度较高。
VCC L1 100mH R1 100kΩ Q1 C3 100nF C5 2N2222 C1 100nF R2 1.0kΩ 100nF R3 1.0kΩ C6 0.1µF 10nF C4 Q2 R5 100kΩ VCC 5V

电阻\电容和电感简易测量方法

电阻\电容和电感简易测量方法

电阻\电容和电感简易测量方法一、系统原理与结构系统框图结构如图1所示。

由单片机选择通道,向模拟开关送两位地址信号,取得振荡频率,然后根据所测频率判断是否转换量程,或是把数据进行处理后,送数码管显示相应的参数值。

二、测量Rx的Rc的振荡电路如图2所示,它是一个由555电路构成的我谐振荡器电路。

其振荡周期为:T=T1+T2=(In2)(R4+2Rx)C8,故此:Rx=1/[(21n2)C8f]-R4/2为使振荡频率保持在10Hz~100kHz频段(单片机计数的高精度范围),需选择合适的C8和R4值,同时要求电阻功耗不能太大。

在第一个量程选择:R4=200Ω,C8=0.22μF;第二个量程选择:R4=20Ω,C8=1000pF。

这样在第一量程中,Rx=100Ω时(下限)f=16.4kHz。

因为RC振荡的稳定度可达10-3,而单牌机频率最多误差一个脉中,所以由单片机测量频率值引起的误差在1%以睛。

量程转换原理为:单片机在第一个频率的记录中发现频率过小,即通过继电器转换量程。

再测频率,计算出Rx值。

在电路中采用了稳定性良好的独石电容,所以被测电阻的精度可达1%。

三、测量Cx的RC振荡电路测量Cx的RC振荡电路与测量Rx的振荡电路完全一样,若将图2中的R4的Rx换成R1、R2。

C8换成Cx,且R1=R2,则f=1/[3(1n2)R1Cx]。

两量程中的取值分别为:第一量程R1=R2=510Ω;第二量程:且R1=R2=10Ω。

这样取值使电容挡的测量范围很宽。

在电路中采用精密的金属膜电阻,其值的变化能够满足1%左右的精度,使得电容的精度也可以做得较高。

四、测量Lx的电容三点式振荡电路如图3所示,在电容三点式振荡器中,C1、C2分别采用1000pF和2200pF 的独石电容,其电容值远远大于晶体管极间电容,所以极间电容可以忽略。

根据振荡频率公式,对于10μH的电厂其频率约等于1.92MHz。

由于单片机采用6MHZ 晶振,最快只能计几百kHz的频率,因为在测电感这一挡时,只能用分频器分频后送单片计数。

简易RCL测试仪报告

简易RCL测试仪报告

简易电阻、电容和电感测试仪摘要: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,在这之中万用表所选择使用。

然而万用表有一定的局限性,它不能够测量电感,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。

本系统是以STC89C52单片机为基础,用555定时器振荡电路测量电阻、电容,用电容三点式测电感。

三种方式产生的频率值送到单片机的计数器口进行计数,通过单片机操作实现频率到各个电参数的转换,然后用数码管显示出来。

本系统实现了使用三个按键分别控制R、C、L的测试,用红、黄、绿三个发光二极管分别代表三种类别的测试,同时每个电参数都有两档,用发光二极管的自动转换来指示。

关键词:STC89C52单片机555多谐振荡电路电容三点式振荡Abstract:In modern production, learning, experiment, often require specific parameters of a component is measured, the multimeter with its easy to use, low power consumption advantages used by most people. so making a reactance components easy to use measuring instrument is very necessary.The system is based on STC89C52, using 555 timer oscillator circuit measuring the resistance, capacitance, inductance capacitance measurement with three point. Three ways to produce frequency counter to the port count, through the SCM operation to realize frequency conversion to various electrical parameters, and then use the digital tube display. This system has realized using three buttons control R, test C, L, three categories representing with red, yellow, green three light-emitting diode test, at the same time, each of the electrical parameters are two files, automatic conversion LEDs to indicate.目录一、设计功能及要求 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统功能 (3)二、方案设计与论证 (3)2.1 方案一电桥法 (3)2.2 方案二振荡法 (4)三、系统硬件电路设计 (4)3.1 电路方框图及说明 (4)3.2 各部分电路设计 (4)3.2.1 电阻测量电路 (5)3.2.2 电容测量电路 (5)3.2.3 电感测量电路 (6)3.3 测量数据 (7)3.3.1 电阻值及误差 (7)3.3.2 电容值及误差 (8)3.3.3 电感值及误差 (9)四软件实现 (10)4.1主程序流程图 (10)4.2用软件补偿后的测量值 (11)4.2.1 电阻值及误差 (11)4.2.2 电容值及误差 (12)4.2.3 电感值及误差 (12)4.2.4 分析 (13)五心得 (13)1.1 设计要求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:1.基本要求(1)测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。

简易电阻、电容和电感测试仪报告

简易电阻、电容和电感测试仪报告

简易电阻、电容和电感测试仪1.1 基本设计要求(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1.2 设计要求发挥部分(1)扩大测量范围;(2)提高测量精度;(3)测量量程自动转化。

摘要:本系统是依赖单片机MSP430建立的的,本系统利用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振荡转化为频率,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。

容易构成何种规模的应用系统,且应用系统较高的软、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。

关键词:430单片机,555多谐振荡电路,,电容三点式振荡一、系统方案电阻测量方案:555RC多谐振荡。

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,如果固定电阻值,该方案硬件电路实现简单,通过选择合适的电容值即可获得适当的频率范围,再交由单片机处理。

综合比较,本设计采用方案三,采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路,电路简单可行,单片机易控制。

电容测量方案:555RC多谐振荡同样利用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容的大小,如果固定电阻值,该方案硬件电路实现简单,能测出较宽的电容范围,能够较好满足题目的要求。

采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路,电路简单可行,单片机易控制。

电感测量方案:电容三点式采用LC配合三极管组成三点式震荡振荡电路,通过测输出频率大小的方法来实现对电感值测量。

简易电阻、电容、电感测量仪 ppt课件

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555定时器构成多谐振荡器
▪ 根据555定时器构成多谐振荡器,产生脉冲波形,通过单 片机读取高低电平得出频率,通过公式换算得到电阻阻值。 由
得到公式:
f=1/ [(R1+2R2)*C*In2]
R2=1/2*[1/ (f*c*Ln2)-R1]
▪ 上述四种方案从对测量精度要求而言,方案一的测量精度 极差,方案二电阻测量范围较窄,方案三需要测量的电阻 值多,而且测量调节麻烦,不易操作与数字化,相比较而 言,方案四还是比较符合要求的,由于是通过单片机读取 转化,精确度会明显的提高。故本设计选择了方案四。
这些因素导致电阻测量范围较窄。
▪ 方案三:直流单臂电桥
在《电工基础课》中已经讲到,根据电路平衡原理, 不断调节电位器,使得电表指针指向正中间,1 有以下关系 式成立:
R2
RX=
×R4
R3
Rx R4
R2 R3
D
E
S
图 直流单臂电桥原理图
R1
R3
◆优点:万用表操作简单但精度不高,直流单臂电桥的测
量精度较高;
禁止端 模拟信号接地端 数字信号接地端
电源+
CD4052接口电路
▪ CD4052真值表
▪ CD4052是一个双4选一的多路模拟选择开关,其使用真值 表如
引脚号 1245 11 12 14 15
9 10 3 13 6 7 8 16
CD4052各引脚分布图
CD4052引脚功能说明 符号
IN/N
INH VEE Vss VDD
CD4052引脚功能说明表
功能 Y 通道输入/输出端 X 通道输入/输出端
地址端 Y 公共输出/输入端 X 公共输出/输入端

简易电阻、电容和电感测试仪设计_毕业设计论文

简易电阻、电容和电感测试仪设计_毕业设计论文
3.2 LM337
与LM317正好相反,LM337可输出连续可调的负电压,可调电压范围1.2V—37V,最大输出电流为1.5A,内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠、应用方便、性能优良等特点。
引脚图:
典型电路::
V
3.3 NE555
555集成电路开始是作定时器应用的,所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发,它除了作定时延时控制外,还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外,还可以组成脉冲震荡、单稳、双稳和脉冲调制电路,用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。它由于工作可靠、使用方便、价格低廉,目前被用于各种电子产品中,555集成电路内部有几十个元器件,有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等,电路比较复杂,是模拟电路和数字电路的混合体。
2.3
方案一:利用交流电桥平衡原理的方案(原理图同图2-2)
方案二:利用电容三点式正弦波震荡原理的方案
图2-5电容三点式正弦波震荡电路图


上述两种方案从对测量精度要求而言,方案二需要测量的电感值多,而且测量调节麻烦、电感不易测得准确值,不易操作与数字化,相比较而言,方案二还是比较符合要求的,由于是通过单片机读取转化,精确度会明显的提高。故本设计选择了方案二。
本次设计的思想是基于以上原因提出来的。该系统以STC89C52单片机为控制核心,搭配必要的外围电路对电阻、电容和电感参数进行测量。系统的基本原理是将电阻阻值、电容容值、电感感值的变化均转换成方波脉冲频率的变化,利用计数器测频后通过单片机做运算,最后计算出待测元件的各个参数并显示在1602液晶屏幕上。系统使用按键选择被测元件类型,使用1602液晶屏作为显示部分。测量时,只需将待测元件引脚放在测试仪的输入端,用按键操作需要测量的参数,便可以很快测出被测元器件的参数,简便易用。实验测试结果表明,本系统性能稳定,测量精度高。

简易R、L、C、F数显测量仪设计与制作

简易R、L、C、F数显测量仪设计与制作

目录一、设计思路-------------------------------------------------------------------------------------11.设计思路和采取的技术方案----------------------------------------------------------11.1设计思路--------------------------------------------------------------------------11.2采取的技术方案----------------------------------------------------------------12.工具设备要求和技术规范-------------------------------------------------------------22.1工具设备要求--------------------------------------------------------------------22.2技术规范--------------------------------------------------------------------------2二、设计过程与说明----------------------------------------------------------------------------31.调研----------------------------------------------------------------------------------------32.设计要求----------------------------------------------------------------------------------33.设计方案----------------------------------------------------------------------------------33.1硬件电路设计与制作----------------------------------------------------------33.2系统主程序的设计-------------------------------------------------------------93.3系统组装与调试---------------------------------------------------------------104.在设计过程中遇到的问题及解决措施--------------------------------------------12三、设计成果简介-----------------------------------------------------------------------------131.作品特点--------------------------------------------------------------------------------131.1技术指标------------------------------------------------------------------------131.2性能特点-------------------------------------------------------------------------131.3创新之处------------------------------------------------------------------------131.4实用性---------------------------------------------------------------------------132.归纳与总结-----------------------------------------------------------------------------133.设计成果--------------------------------------------------------------------------------143.1单片机程序---------------------------------------------------------------------143.2电路原理图---------------------------------------------------------------------223.3作品实物图---------------------------------------------------------------------23五、参考文献-----------------------------------------------------------------------------------25一、设计思路1.设计思路和采取的技术方案1.1设计思路能够用所制作的简易R、L、C、F数显测量仪去完成电阻、电感、电容、频率的测量工作,并利用LCD1602显示出被测器件及测量器件的结果,每个测量器件都可以在独立界面显示。

简单电阻,电容和电感检验测试仪设计

简单电阻,电容和电感检验测试仪设计

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 简易电阻、电容和电感测试仪设计初始条件:LM317 LM337NE555 NE5532STC89C52 TLC549 ICL7660 1602液晶要求完成的主要任务: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1602液晶显示器,显示测量数值,并用发光二级管分别指示所测元件的类别。

时间安排:指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:__________ 年月日目录摘要 (4)ABSTRACT (5)1、绪论 (7)2、电路方案的比较与论证 (7)2.1电阻测量方案 (7)2.2电容测量方案 (9)2.3电感测量方案 (11)3、核心元器件介绍 (12)3.1LM317的介绍 (12)3.2LM337的介绍 (13)3.3NE555的介绍 (14)3.4NE5532的介绍 (17)3.5STC89C52的介绍 (18)3.6TLC549的介绍 (20)3.7ICL7660的介绍 (23)3.81602液晶的介绍 (24)4、单元电路设计 (26)4.1直流稳压电源电路的设计 (27)4.2电源显示电路的设计 (28)4.3电阻测量电路的设计 (29)4.4电容测量电路的设计 (30)4.5电感测量电路的设计 (31)4.6电阻、电容、电感显示电路的设计 (32)5、程序设计 (33)5.1中断程序流程图 (33)5.2主程序流程图 (34)6、仿真结果 (34)6.1电阻测量电路仿真 (34)6.2电容测量电路仿真 (35)6.3电感测量电路仿真 (36)7、调试过程 (37)7.1电阻、电容和电感测量电路调试 (37)7.2液晶显示电路调试 (38)8、实验数据记录 (38)心得体会 (40)参考文献 (41)附件 (42)附件1:电路图 (42)附件2:元件清单 (43)附件3:程序代码 (45)附件4:实物图 (64)摘要近几年来,电子行业的发展速度相当快,电子行业的公司企业数目也不断增多。

简易电阻、电容和电感测试仪设计.(DOC)

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,范围:100欧~1M欧;3.(基本要求)电容容值测量,范围: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。

现在国内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V CC GNDR x R0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。

简易RCL测试仪报告

简易RCL测试仪报告

简易电阻、电容和电感测试仪摘要: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,在这之中万用表所选择使用。

然而万用表有一定的局限性,它不能够测量电感,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。

本系统是以STC89C52单片机为基础,用555定时器振荡电路测量电阻、电容,用电容三点式测电感。

三种方式产生的频率值送到单片机的计数器口进行计数,通过单片机操作实现频率到各个电参数的转换,然后用数码管显示出来。

本系统实现了使用三个按键分别控制R、C、L的测试,用红、黄、绿三个发光二极管分别代表三种类别的测试,同时每个电参数都有两档,用发光二极管的自动转换来指示。

关键词:STC89C52单片机555多谐振荡电路电容三点式振荡Abstract:In modern production, learning, experiment, often require specific parameters of a component is measured, the multimeter with its easy to use, low power consumption advantages used by most people. so making a reactance components easy to use measuring instrument is very necessary.The system is based on STC89C52, using 555 timer oscillator circuit measuring the resistance, capacitance, inductance capacitance measurement with three point. Three ways to produce frequency counter to the port count, through the SCM operation to realize frequency conversion to various electrical parameters, and then use the digital tube display. This system has realized using three buttons control R, test C, L, three categories representing with red, yellow, green three light-emitting diode test, at the same time, each of the electrical parameters are two files, automatic conversion LEDs to indicate.目录一、设计功能及要求 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统功能 (3)二、方案设计与论证 (3)2.1 方案一电桥法 (3)2.2 方案二振荡法 (4)三、系统硬件电路设计 (4)3.1 电路方框图及说明 (4)3.2 各部分电路设计 (4)3.2.1 电阻测量电路 (5)3.2.2 电容测量电路 (5)3.2.3 电感测量电路 (6)3.3 测量数据 (7)3.3.1 电阻值及误差 (7)3.3.2 电容值及误差 (8)3.3.3 电感值及误差 (9)四软件实现 (10)4.1主程序流程图 (10)4.2用软件补偿后的测量值 (11)4.2.1 电阻值及误差 (11)4.2.2 电容值及误差 (12)4.2.3 电感值及误差 (12)4.2.4 分析 (13)五心得 (13)1.1 设计要求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:1.基本要求(1)测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。

简易电容电感测量仪的制作

简易电容电感测量仪的制作

收稿日期:2005—09—10作者简介:纪丽凤(1971-),女,辽宁营口市人,工程师,主要从事电子技术教学研究.【学术研究】简易电容电感测量仪的制作纪丽凤1,张廷辉2(11辽宁信息职业技术学院,辽宁辽阳111000;21辽河油田,辽宁盘锦124000) 摘 要:介绍一种简易电容电感测量仪的原理、制作与使用注意事项.关键词:交流电桥法;信号源;平衡指示器;振荡器中图分类号:T M938 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2005)04-0017-01电容和电感都是构成电路的最基本元件,测量电容和电感可以用伏安计法、电桥法、谐振法等多种方法.本文中设计的电容电感测量仪采用交流电桥法,具有测量范围较宽、精度较高、工作稳定、使用方便的特点,而且制作调试简单容易.1 电容电感测量仪电路组成 电容电感测量仪既可以测量电容,又可以测量电感,由一个测量选择开关决定.电容测量范围为:5pF ~100μF ,共分7档量程;电感测量范围为:5μH ~100H ,共分7档量程;可通过量程开关选择.各档位测量范围见表1.图1为电容电感测量仪电路原理图.电路中使用了4个集成运算放大器,分别构成信号源和平衡指示器.电阻R 10~R 17、电位器R P 、电容器C 5以及被测电容或电感等构成测量电桥.S 1是量程开关,S 2是测量选择开关.构成电桥桥臂的阻容元件阻值或容量必须准确,以保证测量精度. 表1S 1档位测C 测L 1100μF 011mH 210μF 1mH 31μF 10mH 31μF 10mH 4011μF 100mH 50101μF 1mH 61000pF 10H 7100pF 100H 2 测量原理分析211 测量原理测量原理如图2所示.被测元件阻抗Z X 与已知元件阻抗Z A 、Z B 、Z C 构成电桥的4个臂,电桥的一组对角线A 、B 间接交流信号源,另一组对角线C 、D 间接平衡指示器.当Z X Z C =Z A Z B 时,电桥平衡,C 、D 间电(下转75页)第7卷第4期2005年10月 辽宁师专学报Journal of Liaoning T eachers College V ol 17N o 14Oct 12005明:实验组台阶指数成绩高于对照组.说明登山运动处方在实施过程中主要是走、跑交替的耐力性运动,它可以有效提高实验对象的耐力素质.增强学生的心肺功能.31113 登山运动处方对身体素质指标的影响实验前后,实验组在50m 、800m 、腰、腹和下肢各关节灵活性、坐位体前屈几方面素质上有显著提高.其中在耐力和灵活性上呈非常显著性差异,这说明了学生平时参加运动的机会很少,尤其在速度、耐力和灵敏素质方面的锻炼较少.这样一旦运动起来很容易表现出显著性.同时,由于高职学生的专业特点,更加约束了他们参加运动的时间和效果.因此,以灵活多样的运动形式和内容,适时地增加学生参加运动的时间和机会,能够全面发展学生的身体素质.312 登山运动处方对人文知识掌握的影响本实验目的之一是通过本地域登山运动处方的实施,提高学生人文素质.从实验前后28名学生试卷成绩分析来看,说明了对人文知识的掌握还须有一个认识与强化的过程,通过实验组和对照组的成绩提高的差值来看,所施加学生当导游员的因素(导游员准备、导游等过程),也使学生的综合能力得到了充分地培养与提高.比如:语言表达能力,收集和处理材料的能力、随机应变的能力等.同时,在人文知识掌握的全过程中,注重学生智商和情商的有机融合,而同学们人文素质的积累就是情商的本质表现,这个智,的确达到了本次实验的目的.4 结论(1)本论文所设计的登山运动处方可改善高职学生身体状况,减少腹部、腰部皮褶厚度;可明显提高台阶指数,增强心肺功能;学生的耐力、灵活性和下肢爆发力得到明显改善.(2)在登山运动处方实验中,学生当导游员,可以强化学生对本地域人文知识的掌握.提高高职学生热爱家乡,为本地区经济建设服务的意识.(责任编辑 刘国忠,朱成杰)(上接17页)位差为零.由于Z A 、Z B 、Z C 已知,所以可测出Z X .212 电容的测量测量电容采用惠斯顿电桥,见图3.C X 为被测电容,C 0为标准电容,R A 、R B 为标准电阻,U 是交流信号源,P 是做平衡指示用的电流表.电桥平衡条件为C X R A =C 0R B ,当电桥平衡时,C X =(C 0R B )/R A .213 电感的测量测量电感采用马克斯韦电桥,如图4所示.L X 为被测电感,C 0为标准电容,R A 、R B 为标准电阻.电桥平衡条件为L X /C 0=R A R B ,当电桥平衡时,L X =C 0R A R B .为了简化电路、方便使用,本测量仪忽略了电容电感的损耗问题,完全可以满足业余测量对精度的要求.214 信号源和平衡指示器原理集成运放IC l -1等构成文氏桥振荡器,产生116kH z的正弦波作为测量电桥的信号源(见图5).IC i -2为缓冲放大器,以隔离电桥电路对振荡器的影响.IC 2-1和IC 2-2构成两级放大器,将电桥C 、D 间检测到的信号进行放大,总增益68dB (2500倍),使测量仪具有很高的检测灵敏度,易于调节电桥平衡,提高测量精度.放大器的输出接压电蜂鸣器B ,作为电桥平衡指示.电桥完全平衡时,蜂鸣器无声.信号源输出经变压器T 1耦合至电桥AB 间,电桥CD间的检测信号经变压器T 2耦合至平衡指示器,这样信号源与平衡指示器便可以有公共接地点,以便用一组直流电源供电,示意图如图6所示.(责任编辑 王立俊,王 巍)李雪松,等高职学生登山运动处方实践研究75 。

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。

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

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。

全国大学生电子设计竞赛--G题简易电阻测试仪【G题】

全国大学生电子设计竞赛--G题简易电阻测试仪【G题】

题号: G全国大学生电子设计大赛报告题目:简易电阻测试仪【G题】参赛者:冯林评分标准: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(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。

简易电阻、电容和电感测试仪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≦1%。

系统操作简单,人机界面友好。

关键词:谐振电路,谐振频率,555定时器Abstract:This design consist of the resistance test module, capacitance test module, inductance test module, points frequency circuit, and data choice circuit several big function module. And through STC89C52 microcontroller undertake frequency measurement and calculation of system control and to realize resistance, capacitance and inductance and displayed on the LCD1602 test results.The system use RC concussion principle and the inductance of the principle, cooperate energy-storage composed resonant circuit 555 timing. Due to the different capacitance and inductance value resistors, the size of the resonance frequency of the corresponding to different, through the test out oscillating circuit to calculate the frequency corresponding resistance, capacitance and inductance value. This system design simple, low cost, performance is beyond the topic request index and wide measurement range in measuring range, measurement error ≦1%. The system operation simple and have a friendly man-machine interface.Keywords: tuned circuit , tuned frequency, 555 timer一、系统方案论证与比较1.系统设计思路根据题目要求的电路示意图可知,本系统需要分别设计三个测试模块分别测试电阻、电容和电感,同时系统只有一个通道将测试信号送入处理器。

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

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报告摘要:本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。

本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源,并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路,通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压,利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。

利用MSP430F149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,同时用差压法,消除了电源波动对结果的影响。

测量结果采用12864液晶模块实时显示。

实验测试结果表明,本系统性能稳定,测量精度高。

关键词:LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量一、设计内容及功能1.1设计内容设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪,由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成,系统模块划分如下图所示:1.2 具体要求1. 测量范围<1)基本测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。

<2)发挥测量范围:电阻10Ω~10MΩ;电容50pF~10μF;电感50μH~1H。

2. 测量精度<1)基本测量精度:电阻±5% ;电容±10% ;电感±5% 。

<2)发挥测量精度:电阻±2% ;电容±8% ;电感±8% 。

3. 利用128*64液晶显示器,显示测量数值、类型和单位。

4. 自制电源5. 使用按键来设置测量的种类和单位1.3系统功能1. 基本完成以上具体要求2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试3. 采用液晶显示器显示测量结果二、系统方案设计与选择电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现,例如、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。

简易电阻、电容和电感测试仪设计.(DOC)

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。

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简易电阻电容和电感测量仪公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]竞赛题目:简易电阻、电容和电感测量仪2012年4月10日简易电阻、电容和电感测量仪摘要:本系统是以STM32为控制系统的简易数字式电阻、电容和电感测量仪。

系统利用半桥测量RLC的原理,设计了由信号产生电路、半桥电路、信号放大电路、真有效值测量电路、相位检测电路构成的系统。

电阻、电容和电感的信息通过半桥电路变成电信号,由放大电路和检测电路变换为可测量量,由控制系统计算得到元器件信息。

整个系统可以实现电阻、电容和电感的测量。

?关键词:RLC测量仪半桥电路真有效值测量相位检测 STM321.绪论现今的万用表可以测量交流电压,交流电流,直流电压,直流电流,电阻,二极管正向压降,晶体管共发射极电流放大系数,有一些还能测试电容量,电导,温度等,但是对于电感量却不能直接测出,也不能够免掉在不同测量量之间切换的麻烦。

在模拟电子技术中,最基本的元器件莫过于电阻、电容和电感,如何准确、快速的测出这三者各项系数对于快速选择元器件和设计和搭建电路至关重要。

本组成员通过参看国内外万用表数据资料,了解其工作原理,并借鉴有关RLC测量的方法,通过对比谐振法和电桥法,并根据客观条件,选用了一种既能够较准确的测量各项参数,又符合实际条件的方法——电桥法。

2.方案论证总体方案题目要求系统能对电阻、电容、电感测量,测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电感100Pf~10000pF;电感100uH~10mH;测量精度为±10%。

方案一:运用谐振法,利用不同的频率使RLC电路产生谐振,从而测量出R、L、C参数。

利用信号源产生两种不同分辨率、两种不同频率范围的纯正弦波信号;经宽带稳压放大电路放大,形成检测电路需要的10V 恒压;测试接口电路根据测试参数自动切换量程;通过A/D 转换芯片检测接口电路中电容两端电压,经MCU 处理;MCU 根据谐振时,电容两端电压最大原理判断电路是否处于谐振,在谐振时,多次重复测量相关参数以减少随机误差,最后将计算结果显示。

基本系统如下:图1缺陷:对信号源要求比较高,要发生几Hz到几十MHz的信号,在几Hz的频率下,容易有外部杂波干扰,使测试数据不准确,要发生MHz以上的信号时,硬件电路很难满足要求,要切换不同频率的信号,并且要在满足电容两端电压最大的条件下才能读取数据,使测量速度变得很慢。

方案二:电桥法:利用数字半桥的原理,R、L、C的参数通过半桥电路变为幅度信号和相位差信号,通过测量电路测量信号幅度和相位差,通过计算测量幅值关系和相位关系得到电阻电容电感各项参数。

系统框图具体如下图2方案二中电阻、电容、电感测量都在半桥电路上进行的,因此只在半桥电路上设计几个档位,采用阻抗—有效电压法对分立元件进行参数测量,就可满足题目对测量范围和测量精度的要求综上所述,我们选择方案二。

信号产生方案要测量电阻、电容和电感的参数,就必须将这些参数转换为电信号,因此就需要一个信号源,考虑到电容和电感的阻抗跟频率有关,因此我们需要一个能产生一定幅值,一定频率的正弦波发生器,我们考虑以下方案。

方案一:利用函数发生器ICL8038产生正弦波,ICL8038可以同时产生方波、三角波和正弦波,通过调节外部电路参数时,还可以获得不同频率不同占空比的波形。

方案二:采用DDS的方法使用CPLD+ROM+DA的方法查表产生正弦波,DDS 技术是一种数字化合成频率的技术,只要改变系统时钟和ROM表和相位累加字,便可不同频率不同类型的波形。

方案三:利用函数发生器MAX038产生正弦波,MAX038可以同时产生方波、三角波和正弦波,通过调节外部电路参数时,还可以获得不同频率不同占空比的波形。

方案比较:方案一产生测试频点的成本有很大的优势,但其产生正弦波是由三角波折线法变换而来,波形不纯粹谐波成分较多,因此测试的结果精度会被影响。

方案二利用DDS技术产生波形有输出相位噪声低,对参考频率源的相位噪声求低,而且频率精准等优点,但是方案二中要改变系统时钟和ROM表和相位累加字,实现起来硬件电路较复杂,成本更高。

方案三虽然只是与方案一的选用芯片不同,但是相比方案一,其外围电路更加简单,产生的信号谐波成分很少,精度很高,输出幅值稳定,频率稳定性高且可调。

综上,方案一不能满足要求,方案二中DDS方法能够完全达到要求,而方案三已经能够满足此题的要求,并且电路简单,因此选择方案三。

半桥电路方案我们利用半桥电路的原理对元件参数测量,半桥电路的种类不多,而且其效果也差不多不影响题目指标的实现,因此我们选择如下的经典电路作为半桥电路对元件进行测量。

图3参数测量电路方案参数测量电路是和半桥电路配合的,对器件相关参数进一步测量的电路,所以电路的性能会直接影响测量的精度,我们考虑了以下方案。

方案一:使用自由轴法的原理设计相敏检波器,同时对半桥电路输出信号的幅度和相位值的检测,变换为电压信号,利用微处理器强大的运算能力,计算出元件相关参数。

本方法是工程上普遍使用的方法,其能达到的精度也相当不错。

可是他需要两个相位差为严格90度的参考信号对信号检测,不容易实现这样的要求,并且电路也较复杂。

方案二:分别对半桥电路的电压和相位进行测量。

电压用真有效值检测芯片来测量,现在已经有很准确的有效值检测集成电路AD637,能很好提高测量精度,且测量电路简单,利用A/D转换器将AD637输出的模拟量转化成能被处理器识别的数字量,从而通过微处理器计算出电容、电感和电阻的参数。

相位测量使用微处理器的定时器计时功能测量出来,实际表明这种测量相位的方法精度满足了要求。

因此选择方案二。

控制和计算系统方案这是一个对电阻、电感、电容进行测量的系统,因此需要计算的信息量和数据处理量相对比较大,涉及到大范围时档位的选择切换比较复杂,而题目没对系统功耗有相应的要求,我们有如下两种方案:方案一:用51单片机作为控制系统。

51作为控制系统理论上可以满足上述要求,但是51单片机处理速度有限,使得测量阻抗精度不高,而且片内资源有限,要测量Us和Ux还要外接AD,增加了硬件连接的复杂性。

方案二:考虑到STM32F103丰富的IO资源和出色的信号处理能力能很好的满足要求,且其自带有12位的A/D转换器的片内资源,不仅省掉了外接A/D转换电路的麻烦,而且还能获得一个较为精确的测量值。

因此我们选择了STM32F103为处理系统,负责A/D转换和整个系统参数测量计算及档位选择。

如图3所示,半桥电路的输出信号Us和基准信号Ux(没有经过半桥电路)的关系如下:对于电阻R:R=Zx=Rs*Ux/Us因此,只要通过有效值检测芯片测出有效值Us和Ux,通过以上公式就能计简便的算出电阻阻值,供电电源为+15V时,信号源输出电压有1V的Vpp 时,输出Vpp最多达到10V,因此设计7个档位便能达到1~10M(如1k档能有效的测量100~1k电阻)的测量范围。

对于电感L:Zx=Rs*Ux/Us L=Zx/ω (ω=2πf)因此,方法只在电阻的测量基础上除个频率相关量便可。

对于电容C;Zx=Rs*Ux/Us C=1/(Zx*ω)因此,用此公式便可计算出容值。

显示方案显示可用:方案一:数码管显示;方案二:LCD1602显示;方案三:LCD12864(带中文字库)显示。

数码管只能显示数字,没有中文指示效果,且占用IO口较多,故舍弃方案一。

LCD1602可以显示通用字符和自造的汉字,但界面的显示内容有限,故舍弃方案二。

LCD12864(带中文字库)使用串行方式除了可以显示通用字符和自带字库里的汉字,还可以显示自造汉字和自定义的图片(像素128X64),128X64的界面可以显示自带字库里的汉字或自造汉字和显示自定义的图片可以构成良好的人机界面,很好的满足了测量过程中的各种显示需求。

因此选择方案三。

最终方案系统框图:3理论分析及单元电路设计信号产生电路设计我们是利用MAX038电路作为信号的产生部分。

MAX038是一个高频、高精度的能够通过控制两个数字门产生三角波、正弦波、方波的信号发生器,输出频率可以调节,范围是到20MHz,占空比可调,输出的峰峰值为2Vpp。

电路如下:半桥电路设计半桥电路形式为经典的反向比例运算电路,电路如下:电路中Zx为被测量器件,Rs为标准电阻,这里给出了7个档位,保证了测量精度,两个放大器隔离了后级测量电路和半桥的路的阻抗系统,又一次保证了精度。

半桥电路的输出Us和Ux的关系如下:对于电阻R:R=Zx=Rs*Ux/Us因此,只要通过有效值检测芯片测出有效值Us和Ux,通过以上公式就能计简便的算出电阻阻值,供电电源为+15V时,信号源输出电压有1V的Vpp 时,输出Vpp最多达到10V,因此设计7个档位便能达到1~10M(如1k档能有效的测量100~1k电阻)的测量范围。

对于电感L:Zx=Rs*Ux/Us L=Zx/ω (ω=2πf)因此,方法只在电阻的测量基础上除个频率相关量便可。

对于电容C;Zx=Rs*Ux/Us C=1/(Zx*ω)因此,用此公式便可计算出容值。

参数测量电路设计真有效值检测电路:AD637是真有效值检测集成电路,而且具有较高的测量精度,且能够对精度进行调节,调精后,对于1V的直流输入,则输出1V的直流量;若输入幅值为1V的正弦信号,则输出的直流量,其电路图如下:电压跟随器缓冲隔离了后级测量电路,进一步保证了测量精度,其输出直接连接到STM32控制器片内的A/D输入口即可方便的测量出输出电压。

相位测量电路设计由于半桥电路的输出是正弦波,所以我们需要将正弦信号变换为方波信号,供系统测量,给系统提供Us和Ux的相位信息的两路方波,系统就可以利用内部16位精确定时器将信号相位关系测量出来,判断处理出来的Us信号是超前还是滞后于处理后的基准信号Ux,从而判断所测的元件是电阻(无移相)、电感(超前)、电容(滞后)。

将正弦信号转换成方波信号的比较电路如下:相位差的的测量方案将基准信号Ux(没有经过半桥电路)和半桥电路的输出信号Us都经过相位检测电路,分别有通道一和通道二输出。

(1)如果所测元件为电阻,则通道一和通道二的输出波形图如下:此时通道二的输出波形相对于通道一的输出波形既没有超前也没有滞后。

(2)如果所测元件为电感,则通道一和通道二的输出波形图如下:此时通道二的输出波形超前于通道一的输出波形(3)如果所测元件为电容,则通道一和通道二的输出波形图如下:此时通道二的输出波形滞后于通道一的输出波形。

具体方法及部分代码:1、将通道一的输出波形接到(E端口0管脚)将通道二的输出波形接到(E端口1管脚)2、在主函数中将、都配置成外部中断引脚,有效检测边沿为上升沿,的有效检测边沿为下降沿有效。

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