如何设计测量电路
电路测试方案
电路测试方案电路测试方案1. 引言电路测试是在电路设计和制造过程中的重要环节，它能够验证电路的性能和可靠性，及时发现和解决潜在的问题。
本文将介绍一种常用的电路测试方案，包括测试准备、测试步骤、测试仪器和测试结果分析等内容。
2. 测试准备在进行电路测试之前，需要做一些准备工作，包括确定测试目的、搭建测试环境和准备测试样品等。
2.1 确定测试目的测试目的是指为了解决什么问题或验证什么性能而进行电路测试。
在确定测试目的时，需要考虑电路的设计要求、制造质量标准以及现有问题的综合因素。
2.2 搭建测试环境搭建合适的测试环境对于进行电路测试非常重要，包括选择合适的测试场地、配置测试仪器和保证电源供应稳定等。
测试环境应尽量接近实际应用场景，以确保电路测试结果的准确性和可靠性。
2.3 准备测试样品测试样品是进行电路测试的对象，通常是已经制造好的电路板或电路组件。
在准备测试样品时，需要保证其符合设计要求、制造质量标准，并确保没有明显的物理损伤。
3. 测试步骤电路测试通常包括以下几个步骤：连接测试仪器、设置测试参数、执行测试任务、记录测试数据和分析测试结果等。
3.1 连接测试仪器首先，需要将测试仪器与待测试的电路板或电路组件进行正确的连接。
根据测试需求和测试仪器的要求，选择合适的连接方式和接口。
3.2 设置测试参数根据测试目的和测试仪器的功能，设置合适的测试参数。
例如，选择合适的电压和电流范围、设置采样率和采样点数等。
3.3 执行测试任务根据测试目的和测试步骤，执行相应的测试任务。
例如，进行电压和电流测量、频率和相位测量等。
3.4 记录测试数据在执行测试任务的过程中，及时记录测试数据。
测试数据可以用表格、图表或文本等形式进行记录，以备后续分析和讨论。
3.5 分析测试结果根据记录的测试数据，进行测试结果的分析。
通过对测试结果的分析，可以评估电路的性能和可靠性，发现潜在的问题并提出改进方案。
4. 测试仪器电路测试中常用的测试仪器有示波器、信号发生器、频谱分析仪、万用表等。
利用Multisim设计电容测量电路
精心整理一、概述随着科学技术的不断发展，人类社会进入高科技时代，而以电子元件组成的电器在生活中被运用的越来越广泛，大至航空航天技术，小到手机、电子手表等等。
而这些电器都是由一些电容、电阻等元器件组成。
特别是电容在这些电路中的作用，因此电容的大小的测量在电容使用过程中必不可少，测量电容的大小的办法也越来越多，并且多样化、高科技化。
当然，测量的结果应该保持较高的精确度和稳定性，不仅如此，还应兼顾测量速度快等要求。
目前应用比较普遍的方法有电桥法测电容、容抗法测电容、基于NE555的RC 充放电原理等等，在这个脉（0.2uF —20uF 杂。
路、确的脉冲个数N ，而准确的数值大小为显示稳定后的数值。
由于本方案大多采用的是数字元器件，因此对外界的干扰信号有着很强的抵抗能力，而用容抗法测电容由于采用许多模拟元器件，只要外界存在有一定强度的干扰信号，就会使测量结果发生较大的改变。
不仅如此，外界的温度也会对模拟元器件产生很大的影响，而在实际生活中的多外界环境不5V直流首先是测量电路部分，电路图如图3所示，此部分由2片555定时器连成的单稳态触发器和多谐振荡器定时器为单稳态振荡器。
端输出的单位脉发器2端2C 为待测电器中。
由单稳态触发器电容大小这个信号经存器的时的输出单产生的脉后作为计计数。
图3 单稳号的脉宽当R与2C 的2C 与4C 出信号、单稳态触发器输出信号、非门输出信号、与门输出信号如图4所示。
图4待测电容为1uF 时各输出信号波形 上图中的波形自上至下分别为单稳态输出信号、非门输出信号、多谐振荡器输出信号、与门74L S 160N多谐振荡器和单稳态触发器产生的信号经过与门后，作为计数器的时钟信号，而单稳态触发器的输出信号作为计数器的清零信号。
计数控制端都接高位，由图4可知单稳态触发器输出信号处于高电平，计数器开始计数。
经过一个脉冲宽度后清零端输入为低电平，计数器清零。
当单稳态触发器输出信号重新为高电平时，计数器又从0开始计数，以此一直循环。
低边电流检测电路设计
低边电流检测电路设计1.引言1.1 概述概述低边电流检测电路是一种用于测量电路中电流的重要组成部分。
在很多应用中，需要对电路中的电流进行精确测量和监控，以确保电路的正常运行和保护电子设备的安全。
本文将介绍一个设计低边电流检测电路的方法和原理。
首先，我们将对该电路的设计目的进行讨论，明确需要实现的功能和性能要求。
接着，我们将详细阐述该电路的设计原理，包括基本的电流测量原理和相关的电子元器件理论知识。
在电路组成部分，我们将介绍所需的元件和其相互连接的方式。
这将包括电压源，电阻器和运放等组件的选择和安装。
我们还将讨论一些常见的电路配置和调整方法，以提高电流检测电路的精确度和可靠性。
最后，我们将通过实验结果来验证设计的有效性，并通过对实验数据的分析和总结，对低边电流检测电路的性能进行评估。
同时，我们还将展望未来对该电路的改进和优化方向。
通过本文的阅读，读者将能够了解低边电流检测电路的设计方法和实现原理，以及如何正确选择和配置相关的元器件。
同时，读者还将了解到该电路的应用前景和未来的发展方向。
希望本文对读者在电路设计和电流测量方面能够提供一定的指导和帮助。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍低边电流检测电路的设计原理、电路组成以及实验结果等内容。
第二部分为正文部分，将详细介绍低边电流检测电路的设计原理。
我们将首先阐述低边电流检测的概念及其在电子设备中的应用。
接着，我们将介绍低边电流检测电路的工作原理和基本原理，包括电流测量方法、电流放大技术等相关知识。
第三部分将重点讨论低边电流检测电路的电路组成。
我们将详细介绍电流检测元件的选择与设计，包括电流传感器、电流放大器、滤波器等。
此外，还将介绍电路的供电部分和输出部分的设计，以及对信号的处理和保护电路的设计。
第四部分为结论部分，将介绍实验结果的分析和总结。
我们将详细描述实验设计和实验结果，并对实验结果进行分析和讨论。
最后，我们将总结本文的研究内容，提出对未来研究方向的展望。
微弱电容测量电路设计
微弱电容测量电路设计
微弱电容测量电路设计指的是设计一种电路，用于测量微弱的电容变化。
在许多应用中，例如生物医学、环境监测和精密测量等领域，需要高灵敏度地检测和测量微弱的电容变化。
因此，设计一种能够准确地测量微弱电容的电路是非常重要的。
微弱电容测量电路设计需要考虑的关键因素包括：
1.高灵敏度：电路应具有高灵敏度，以便能够检测到微弱的电容变化。
2.低噪声：电路应具有低噪声性能，以减少测量误差。
3.线性度：电路的输出应与输入的电容变化成线性关系，以便准确地测量电
容值。
4.稳定性：电路应具有稳定的性能，以避免测量结果的漂移。
在实际应用中，常见的微弱电容测量电路包括电桥电路、谐振电路和交流阻抗谱测量电路等。
这些电路各有优缺点，需要根据具体的应用场景和需求进行选择。
总结来说，微弱电容测量电路设计指的是设计一种高灵敏度、低噪声、线性度和稳定的电路，用于检测和测量微弱的电容变化。
这种电路在生物医学、环境监测和精密测量等领域有广泛的应用前景。
RLC测量电路设计
RLC测量电路设计摘要: 仪器的发展趋势是向着智能化,智能仪器是近年仪器科学发展的一个重要分支。
RLC 测量仪是一种以单片机为基础的自动测量电阻R、电感L、电容C等参数的智能元件参数测量仪器。
本课题研究的内容是基于单片机RLC测量仪。
测量原理采用的是伏安法，伏安法又可分为固定轴法和自由轴法。
由于固定轴法对硬件的要求很高而且存在同向误差，故本课题采用自由轴法测量。
课题的研究分为硬件电路设计和软件程序编制两个部分。
在硬件方面，我们采用单片机控制电路；软件方面，我们采用汇编语言控制。
关键字：RLC测量, 电阻R, 电感L, 电容C.Abstract: With the developing of instrument science, instruments are getting more intelligent. Intelligent instrument is an important branch of instrument science and a keen edge of researching. RLC elemental meter is a kind of intelligent instrument used to measure elemental parameter such as resistance R, inductance L, capacity C and so on. In this paper, we made a virtual RLC elemental meter based on MCS. The paper includes two parts, one is the designing of hardware circuit ，the other is the programming .We used of MCS to control in the designing of hardware; And we used of advanced language to control in the software.Key words: RLC elemental meter, Resistance R, Inductance L, Capacity C.目录第一章. 绪论1.1 RLC测量定义1.2 基于单片机智能测量系统的特点及应用1.3 RLC测量仪器的发展和现状第二章．单片机概述2.1 什么叫单片机2.2 单片机的特点2.3 单片机的发展第三章．单片机的硬件基础3.1 8051单片机内部逻辑结构3.2 8051单片机的封装与信号引脚3.3 单片机的内部存储器第四章．RLC测量电路设计4.1 RLC测量系统的总体系统4.2 局部电路分析4.3 相关的子程序第一章. 绪论1.1 RLC测量定义RLC测量是控制电路将电阻、电感和电容的值转换成不同频率的电信号，所得的电信号再通过控制电路处理,经过显示器件将其表示出来，成为模拟信号，所得的模拟信号即为电阻、电感和电容的实际值的大小。
相位差测量电路的设计
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
Ｔｈ ｅ ｔ ｒ ａｄｉ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｌ ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ －ｐｈ ａｓ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅｅ ｄ ｔ ｏ ｆ ｉ ｌ ｍ ａ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｓ ｃ ａｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅｇｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｃｉ ｒ ｃｕ ｉ ｔ ｓ ， ｎ ｏ ｔ ｏｎ ｌ ｙ ｔ ｈｅ ａｃ ｃｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏｆ ｐｈ ａ ｓ ｅ ｄｉ ｆｅｒ — ｅ ｎ ｃｅ ｍｅａ ｓ ｕｒ ｅｍｅｎ ｔ ｃ ｉ ｒ ｃｕ ｉ ｔ ｃｏ ｍ ｐｌ ｅ ｘｉ ｔ ｙ ｉ ｓ ｎ ｏｔ ｈ ｉ ｇｈ ， ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ａｒ ｒ ｏ ｗ ｒ ａｎ ｇｅ ｏｆ ｆ ｒ ｅｑｕ ｅｎ ｃｉ ｅ ｓ ｕ ｓ ｅｄ， Ｓ Ｏ ｉ ｎ ｐｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅｒ ｅ ａｒ ｅ ｄｒ ａ ｗ—
时 刻 和终 了 时刻 的准 确 性 上 存 在 有 问 题 。 主 要表 现在 ： 定 时 器 从 应 该 开始 计 时到 实 际开 始 计 时 存 在 有 时 间差 ，即 出 现 了计 时 延
图 ２ 带 通滤 波器
２ ． ２ 信 号 比较 环 节 信 号 经过 带通 滤 波 器 滤 掉 高 频 干 扰 和 低 频 漂 移 信 号 并 进 行
１ ３ ２ 相 位 差源自测 量 电 路 的 设 计 相位差测量 电路的设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｉ ｎ Ｐｈ ａ ｓ ｅ Ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
刘龙 飞 王根 岭 肖培 如 （ 浙江理工大学信息电子学院， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ １ ８ ）
摘 要
传 统 的相 位 差 测 量仪 需要 采 用 多片 中 小规 模 集成 电路 ， 不 仅 电路 复 杂 ， 测 量 相 位 差 的精 度 不 高 ， 而且 使 用 的 频 率 范 围
高精度测量与控制电路设计
测量技术的发展历程
模拟测量阶段
早期的测量技术主要采用模拟测量方 式，如机械式、电感式等，精度和稳 定性较低。
数字化测量阶段
智能化和网络化测量阶段
现代测量技术正朝着智能化和网络化 方向发展，通过集成传感器、微处理 器、通信等技术，实现远程、实时、 自动测量。
电路设计的优化方法
优化元件选择
根据实际需求选择性能优良、精度高 的元件，是提高电路性能的基础。
布局与布线
合理的布局和布线可以减小信号干扰 和寄生效应，提高电路的稳定性。
电源与接地
稳定的电源和良好的接地是保证电路 正常工作的关键，需充分考虑电源和 接地设计。
仿真与调试
通过仿真软件对电路进行仿真分析， 并在实际制作前进行调试，可以及时 发现并修正设计中的问题。
控制电路的设计方法
确定控制目标
根据实际需求和系统要求，明确控制目 标，如调节温度、压力、速度等。
设计控制电路
根据控制算法和控制目标，设计控制 电路，包括电源电路、信号处理电路
、执行电路等。
选择合适的控制算法
根据控制目标，选择合适的控制算法 ，如PID控制、模糊控制、神经网络 控制等。
测试与调试
完成控制电路设计后，进行测试和调 试，确保控制电路的稳定性和可靠性 。
多功能化测量与控制技术
总结词
多功能化测量与控制技术是指将多种测量和控制功能集成在一个系统中，以实 现更全面的测控应用。
详细描述
多功能化测量与控制技术能够减少系统成本和复杂性，提高测控的可靠性和精 度，适用于环境监测、能源管理、医疗诊断等领域。
基于单片机的 3 相电电流测量电路设计
基于单片机的3 相电电流测量电路设计
1. 设计思路
在三相电网中，需要测量三相电流分别的大小，并进行电流采样、放大、滤波等处理，最终将测量到的数据传输到单片机进行处理。
本文将设计一种基于单片机的三相电电流测量电路。
首先，将三相电流传输到电流互感器进行进行相应放大，由于三相电流的幅值一般较大，因此互感器的变比一般取较小值。
互感器的输出电压经过电阻分压后进行电流采样，然后再进行滤波，去除噪声。
然后，将采样和滤波后的信号输入到单片机进行数字量化处理，最后显示在液晶显示屏上。
2. 电路设计
（1）电流互感器
图1 显示了所用的电流互感器，使用的是1:200转比的互感器。
由于使用的是模拟电路进行电流检测，因此需要经过电阻分压、
信号放大等处理后才能进行ADC采样。
（2）ADC采样
ADC采样是整个电路的核心，直接决定了电路的精度和稳定性。
本设计使用的是单片机内置ADC模块，采样精度可以达到12位。
ADC采样的结果需要进行滤波后才能传输到单片机进行处理。
（3）电路电源
电路电源采用的是稳压电源，使用的是LM7805稳压芯片将输入电压稳定在5V。
同时，电路中还使用了滤波电容，以抑制电源中的噪声。
（4）数字显示
选用IIC液晶显示器对测量值进行显示，需要对其进行初始化、设置和数据传输。
3. 总结
本设计使用了互感器、电阻分压、信号放大、ADC采样、滤波、
数字量化等技术，最终实现了对三相电流的测量和显示。
在实际应用中，需要结合具体情况进行调试和改进，以保证电路的精度和稳定性。
电阻测量电路的设计
电阻测量电路的设计
介绍
本文档旨在介绍电阻测量电路的设计原理和步骤。
设计原理
电阻测量电路主要由一个电压源和一个待测电阻组成。
我们通过测量在待测电阻两端产生的电压来计算电阻值。
步骤
以下是设计电阻测量电路的基本步骤：
1. 确定电压源：选择一个合适的电压源，常用的电压源包括直流电源和交流电源。
2. 连接电阻：将待测电阻连接到电路中，一端与电压源正极相连，另一端与电压源负极相连。
3. 测量电压：使用万用表或示波器等仪器测量在待测电阻两端产生的电压。
4. 计算电阻值：根据欧姆定律，电阻值等于电压除以电流。
根据测量的电压和已知的电压源输出电流，计算待测电阻的值。
注意事项
在设计电阻测量电路时，需要注意以下几点：
1. 选择合适的电压源：根据待测电阻的阻值范围选择合适的电压源，以保证测量结果的准确性。
2. 保持电路简单：避免使用复杂的电路，以简化测量和计算过程，并减少误差的可能性。
3. 确保电路连接良好：确保电路连接稳定可靠，避免接触不良或松动导致测量结果的误差。
4. 注意安全：在进行电路设计和测量时，注意电压安全和电流安全，避免触电和短路等安全问题。
总结
设计电阻测量电路需要根据待测电阻的特点和测量要求选择合适的电压源，连接电路并测量电压，然后通过计算获得电阻值。
在设计和操作过程中，需要注意保持电路简单、连接可靠以及安全操作。
周期测量电路的设计
周期测量电路的设计一、引言周期测量电路是一种用于测量信号周期的电路，广泛应用于各种测量和控制系统中。
周期是指一个信号从一个波峰或波谷到下一个波峰或波谷之间所经历的时间。
周期测量电路可以通过测量周期来获得信号频率，进而实现对信号的分析和控制。
本文将介绍周期测量电路的设计方法和关键要素。
二、周期测量电路的基本原理1.通过电路中的计时器产生一个基准时间。
2.当信号从低电平变为高电平时，开始计时。
3.当信号再次从低电平变为高电平时，结束计时。
4.通过计时器记录的计时值计算信号的周期。
三、周期测量电路的设计方法下面将介绍周期测量电路的设计方法和关键要素。
1.信号输入2.电平转换待测量信号通常为模拟信号，而周期测量电路往往是数字电路。
因此，需要将模拟信号转换为数字信号。
一种常用的方法是使用比较器将信号转换为矩形脉冲信号。
比较器可以将模拟信号与参考电平进行比较，当模拟信号超过参考电平时输出高电平，否则输出低电平。
3.计时器选择周期测量电路需要一个计时器来测量待测信号的周期。
计时器可以是硬件计数器或软件计数器。
硬件计数器通常是一个可编程的定时器芯片，通过设置计数器的触发条件和计数范围来实现周期测量。
软件计数器则利用微处理器或单片机来实现，通过编程控制来实现周期测量。
4.计时精度周期测量的精度和计时器的精度密切相关。
在设计中，需要选择适当的计时器以满足测量的精度要求。
通常，计时器的精度可以通过设置计数器的位数、参考时钟源和清零操作等来提高。
5.输出显示四、周期测量电路的应用周期测量电路广泛应用于各种领域，如测量仪器、通信系统、控制系统等。
在电子测量仪器中，周期测量电路用于测量信号的频率和周期，以实现对电源、振荡器和信号发生器等的测量和校准。
在通信系统中，周期测量电路用于测量信号的周期和频率偏差，以实现对信号的同步和校正。
在控制系统中，周期测量电路用于测量信号周期，以实现对系统输出的控制和校准。
总结：周期测量电路是一种用于测量信号周期的电路，通过测量一个信号周期所经历的时间来获得信号频率。
电路课程设计——对交流电路参数的测量分析
电路课程设计报告所属院系：电气工程学院课程名称：电路设计题目：对交流电路的参数测量分析班级：学生姓名：学生学号：完成日期：电气短学期课程设计课程设计课题：对交流电路的参数分析设计实验目的及要求：（1）自行设计电路,分别验证单一参数电阻、电感、电容两端的电压及流过的电流间的大小关系、相位关系。
（2）以RLC 串联电路为例，设计电路验证总电压、总电流与阻抗的关系（包括大小和相位）。
（3）用瓦特计测量单相电路的功率。
（4）对仿真结果进行分析、讨论。
设计实验仪器及设备：计算机一台multisim 仿真软件设计原理：Multisim 是Interctive Image Technologies 公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的软件，目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。
该软件以图形界面为主，采用菜单栏、工具栏和热键相结合的方式，具有一般Windows 应用软件的界面风格，用户可以根据自己的习惯和熟练度自如使用！ Multisim 分析过程：绘制原理图 --- 设置仿真参数 ---- 运行仿真 ----- 观测并分析仿真结果 单相交流电路：交流电路中如果只考虑电阻的作用，这种电路称为纯电阻电路。
在正弦电压的作用下，电阻中通过的电流也是一个同频率的正弦交流电流，且与加在电阻两端的电压同相位。
交流电路中如果只考虑电感的作用，对于交流电，除了线圈的电阻外电感也起阻碍作用，这种电路称为纯电感电路。
在正弦电压的作用下，电阻中通过的电流也是一个同频率的正弦交流电流，但在相位上电压比电流超前90º，即电流比电压滞后90º。
在单相交流电路中，把电容器接到交流电源上，如果电容器的电阻和分布电感可以忽略不计，可以把这种电路近似地看成是纯电容电路。
在正弦电压的作用下，电阻中通过的电流也是一个同频率的正弦交流电流，但相位上电压比电流滞后90º，即电流比电压超前90º。
RLC 串联电路中，电路中的性质，受电感L 和电容C 的参数有关，当X L > X C时，则U L >U C ，阻抗角>0，电路呈电感性，电压超前电流角。
如何设计简单的测量仪表电路
如何设计简单的测量仪表电路简介：测量仪表电路是电子电工学的重要组成部分，用于测量电流、电压和电阻等电特性参数。
设计一种简单的测量仪表电路可以帮助我们准确、方便地获取所需的电参量信息。
本文将介绍如何设计简单的测量仪表电路，包括电流测量、电压测量和电阻测量的基本原理和设计要点。
一、电流测量要设计一个简单的电流测量仪表电路，我们需要考虑以下几个关键要点：1. 选择合适的电流传感器：电流传感器是电流测量的核心部件，常见的有电阻式电流传感器和电流互感器。
根据实际需求，选择合适的电流传感器。
2. 选择合适的电流放大器：电流传感器输出的信号很小，需要经过电流放大器进行放大。
根据电流传感器的输出信号范围选择合适的电流放大器。
3. 进行电流校准：设计中需要进行电流校准，确保电流测量的准确性。
可以使用标准电流源进行校准，或者使用电流校准电阻进行调整。
二、电压测量设计一个简单的电压测量仪表电路需要考虑以下几个要点：1. 选择合适的电压传感器：电压传感器是电压测量的核心部件，常见的有电压变换器和电压分压器。
根据实际需求选择合适的电压传感器。
2. 选择合适的电压放大器：电压传感器输出的信号很小，需要经过电压放大器进行放大。
根据电压传感器的输出信号范围选择合适的电压放大器。
3. 进行电压校准：设计中需要进行电压校准，确保电压测量的准确性。
可以使用标准电压源进行校准，或者使用电压分压器进行调整。
三、电阻测量设计一个简单的电阻测量仪表电路需要考虑以下几个要点：1. 选择合适的电流源：电阻测量需要通过电流源提供电流，根据测量要求选择合适的电流源。
2. 选择合适的电压测量电路：电阻测量需要通过电压测量来计算电阻值，选择合适的电压测量电路来获取准确的电压值。
3. 进行电阻校准：设计中需要进行电阻校准，确保电阻测量的准确性。
可以使用已知电阻进行校准，或者使用标准电阻箱进行调整。
结论：设计简单的测量仪表电路需要考虑电流测量、电压测量和电阻测量的基本要点。
利用Multisim设计电容测量电路
一、概述随着科学技术的不断发展，人类社会进入高科技时代，而以电子元件组成的电器在生活中被运用的越来越广泛，大至航空航天技术，小到手机、电子手表等等。
而这些电器都是由一些电容、电阻等元器件组成。
特别是电容在这些电路中的作用，因此电容的大小的测量在电容使用过程中必不可少，测量电容的大小的办法也越来越多，并且多样化、高科技化。
当然，测量的结果应该保持较高的精确度和稳定性，不仅如此，还应兼顾测量速度快等要求。
目前应用比较普遍的方法有电桥法测电容、容抗法测电容、基于NE555的RC充放电原理等等，而此次课程设计采用的是基于NE555的RC冲放电原理。
用2片NE555芯片分别接成单稳态触发器和多谐振荡器，将待测电容接入单稳态触发器中，将电容的大小转换成一定的脉冲宽度，在这个脉冲宽度内的多谐振荡器产生的脉冲个数经过计数器的计数、锁存后用数码管显示出来。
因此可以直接计算出待测电容的大小，并且达到精确度比较高（±10%）、测量数值较为稳定，量程可控制（0.2uF—20uF）的要求，而且所设计的电路比较简易，所用的都是一些常用的元器件，电路连接简单不繁杂。
本设计报告由方案论证、电路设计、性能测试、结论、性价比、课程设计体会及合理和建议等部分组成，另外还附有参考文献、总电路图和元器件清单。
二、方案论证本设计方案采用的是基于NE555的RC充放电原理的脉冲宽度测量法，本设计的主要由测量电路、计数锁存电路和显示电路三部分构成。
测量电路核心就是由2片555定时器构成的单稳态触发器和多谐振荡器组成，计数电路由3片74LS160构成的计数器和2片74LS273构成的锁存器组成，显示电路由3片内部自带译码器的数码显示管（DCD_HEX）组成。
脉冲宽度测量法的系统功能框图如图1所示，利用单稳态触发器在待测电容C上的充放电的规律，将电容的大小转换成输出信号的脉冲宽度Tw，再将单稳2态触发器的输出信号和多谐振荡器的输出信号一起接入一个与门，与门的输出信号中脉冲宽度Tw内的脉冲个数N通过3片十进制计数器计数后输入到2片锁存器，最后由锁存器输入到自带译码器的数码显示管，数码显示管所显示的数值就是脉冲个数N。
利用Multisim设计电容测量电路
一、概述随着科学技术的不断发展，人类社会进入高科技时代，而以电子元件组成的电器在生活中被运用的越来越广泛，大至航空航天技术，小到手机、电子手表等等。
而这些电器都是由一些电容、电阻等元器件组成。
特别是电容在这些电路中的作用，因此电容的大小的测量在电容使用过程中必不可少，测量电容的大小的办法也越来越多，并且多样化、高科技化。
当然，测量的结果应该保持较高的精确度和稳定性，不仅如此，还应兼顾测量速度快等要求。
目前应用比较普遍的方法有电桥法测电容、容抗法测电容、基于NE555的RC充放电原理等等，而此次课程设计采用的是基于NE555的RC冲放电原理。
用2片NE555芯片分别接成单稳态触发器和多谐振荡器，将待测电容接入单稳态触发器中，将电容的大小转换成一定的脉冲宽度，在这个脉冲宽度内的多谐振荡器产生的脉冲个数经过计数器的计数、锁存后用数码管显示出来。
因此可以直接计算出待测电容的大小，并且达到精确度比较高（±10%）、测量数值较为稳定，量程可控制（0.2uF—20uF）的要求，而且所设计的电路比较简易，所用的都是一些常用的元器件，电路连接简单不繁杂。
本设计报告由方案论证、电路设计、性能测试、结论、性价比、课程设计体会及合理和建议等部分组成，另外还附有参考文献、总电路图和元器件清单。
二、方案论证本设计方案采用的是基于NE555的RC充放电原理的脉冲宽度测量法，本设计的主要由测量电路、计数锁存电路和显示电路三部分构成。
测量电路核心就是由2片555定时器构成的单稳态触发器和多谐振荡器组成，计数电路由3片74LS160构成的计数器和2片74LS273构成的锁存器组成，显示电路由3片内部自带译码器的数码显示管（DCD_HEX）组成。
脉冲宽度测量法的系统功能框图如图1所示，利用单稳态触发器在待测电容C上的充放电的规律，将电容的大小转换成输出信号的脉冲宽度Tw，再将单稳2态触发器的输出信号和多谐振荡器的输出信号一起接入一个与门，与门的输出信号中脉冲宽度Tw内的脉冲个数N通过3片十进制计数器计数后输入到2片锁存器，最后由锁存器输入到自带译码器的数码显示管，数码显示管所显示的数值就是脉冲个数N。
利用Multisim设计电容测量电路
一、概述随着科学技术的不断发展，人类社会进入高科技时代，而以电子元件组成的电器在生活中被运用的越来越广泛，大至航空航天技术，小到手机、电子手表等等。
而这些电器都是由一些电容、电阻等元器件组成。
特别是电容在这些电路中的作用，因此电容的大小的测量在电容使用过程中必不可少，测量电容的大小的办法也越来越多，并且多样化、高科技化。
当然，测量的结果应该保持较高的精确度和稳定性，不仅如此，还应兼顾测量速度快等要求。
目前应用比较普遍的方法有电桥法测电容、容抗法测电容、基于NE555的RC充放电原理等等，而此次课程设计采用的是基于NE555的RC冲放电原理。
用2片NE555芯片分别接成单稳态触发器和多谐振荡器，将待测电容接入单稳态触发器中，将电容的大小转换成一定的脉冲宽度，在这个脉冲宽度的多谐振荡器产生的脉冲个数经过计数器的计数、锁存后用数码管显示出来。
因此可以直接计算出待测电容的大小，并且达到精确度比较高（±10%）、测量数值较为稳定，量程可控制（0.2uF—20uF）的要求，而且所设计的电路比较简易，所用的都是一些常用的元器件，电路连接简单不繁杂。
本设计报告由方案论证、电路设计、性能测试、结论、性价比、课程设计体会及合理和建议等部分组成，另外还附有参考文献、总电路图和元器件清单。
二、方案论证本设计方案采用的是基于NE555的RC充放电原理的脉冲宽度测量法，本设计的主要由测量电路、计数锁存电路和显示电路三部分构成。
测量电路核心就是由2片555定时器构成的单稳态触发器和多谐振荡器组成，计数电路由3片74LS160构成的计数器和2片74LS273构成的锁存器组成，显示电路由3片部自带译码器的数码显示管（DCD_HEX）组成。
脉冲宽度测量法的系统功能框图如图1所示，利用单稳态触发器在待测电容C上的充放电的规律，将电容的大小转换成输出信号的脉冲宽度Tw，再将单稳2态触发器的输出信号和多谐振荡器的输出信号一起接入一个与门，与门的输出信号中脉冲宽度Tw的脉冲个数N通过3片十进制计数器计数后输入到2片锁存器，最后由锁存器输入到自带译码器的数码显示管，数码显示管所显示的数值就是脉冲个数N。
如何设计一个简单的电子测量仪表电路
如何设计一个简单的电子测量仪表电路在电子技术领域，测量仪表电路是非常常见和重要的组成部分。
设计一个简单的电子测量仪表电路需要考虑到精确的测量和显示功能，同时要尽可能地简化电路的结构和成本。
本文将介绍一个简单电子测量仪表电路的设计方法。
一、原理介绍在开始设计之前，我们首先需要了解仪表电路的基本原理。
一般来说，测量仪表电路主要由信号输入、信号处理和信号输出三部分组成。
信号输入：通常使用传感器将待测量的物理量转化为电信号输入给电路。
比如，温度传感器可以将物体的温度转化为电压信号。
信号处理：接收到输入信号后，需要对其进行处理以获取精确的测量结果。
处理的方式可以是放大、滤波、线性化等操作。
信号输出：处理后的信号需要以某种形式输出，通常是显示给用户。
比如使用数码管显示电压值或者通过电脑界面显示温度。
二、设计步骤下面将详细介绍一个简单的电子测量仪表电路的设计步骤，以电压测量电路为例。
1. 确定测量范围：首先需要确定测量的电压范围，例如0-10V。
2. 选择传感器：根据测量范围选择合适的传感器，例如使用压敏电阻作为传感器，它的阻值与被测电压成正比。
3. 电压转换电路：设计一个简单的电压转换电路，将传感器输出的电阻值转化为电压信号。
这可以通过将传感器与一个适当的电阻串联并连接到电源电压上进行简单的电压分压实现。
4. 放大电路：经过电压转换后的信号可能较小，需要进行放大处理，以便于后续的处理和显示。
可以使用运放放大电路来实现。
5. 滤波电路：由于测量信号中可能会包含噪声，需要通过滤波电路消除或减小噪声的干扰。
可以使用低通滤波器进行滤波处理。
6. 数字显示电路：将放大且滤波后的信号转化为数字信号，并通过数码管等显示设备输出结果。
可以使用模数转换器（ADC）将模拟信号转化为数字信号。
7. 供电电路：设计一个供电电路来为整个测量仪表电路提供稳定的电源。
三、优化和改进除了基本的设计步骤外，为了进一步优化和改进测量仪表电路，可以考虑以下方面：1. 校准和精确度：进行仪表电路的校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
- 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)。
（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 （3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示， 则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝_________________。
V1 V2
V2
V1
U1/R+U1/r1=U2/r2
所以R=U1r1r2/(U2r1-U1r2)
(U2-U1)/R=U1/r1
题中如果给出了某用电器的“铭牌”，就先算出相应的额 定电流、额定电压、电阻及功率，这有助于我们选择 电表及滑动变阻器
（03年新课程15分）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。
给定电压表（内阻约为50kΩ ）、电流表（内阻约为40Ω ）、滑线变阻器、电 源、电键、待测电阻（约为250Ω ）及导线若干。
R' S1
G
.
R S2 E
用电池E1时 R总=30kΩ
.
用电池E2时 R总=60kΩ
用电池E3时 R总=90kΩ
（2）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图2和图3。图 为合理电路，另一电路不合理的理由是 。
G
.R .
a
Rb S3
.
1mA
10mA
图2
G 10mA Rc Rd 1mA
分析：图3在通电状态下，造成了两 分流电阻都未并联在表头两端，致 使经过表头的电流过大，超过其满 偏电流，从而烧坏电表
（2）在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻 R1=250Ω 。由热敏电阻的I—U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压 为—— V；电阻R2的阻值为 Ω。
I=0.07A
I1 I2
(5.2 34)
I1 =U/ R1 =9/250=0.036A
I2 =I1 – I2 =0.07-0.036=0.034A=34mA 从图像中读出U热=5.2V
分析：电路中最大的可能电流等于A2的量程200uA
此时电路总电阻为R=U/I=4v/200uA=20k Ω 因为无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都 要保证两块电流表的安全 所以R3为20k Ω （ 4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。既要满足上述实验要 求，又要调整方便，滑动变阻器______（填写阻值相应的字母）是最佳选择。 A. 1k Ω B. 5k Ω C. 10k Ω D. 25k Ω 分析：此时电路总电阻为R=U/I=4v/150uA=26k Ω
（2）实验室内有一电压表 mV，量程为150mV，内阻约为150Ω 。现要将 其改装成量程为10mA的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器 材：干电池E(电动势为1.5V)，电阻箱R，滑线变阻器R′，电流表 A (有 1.5mA，15mA与150mA三个量程)及开关K。 ( a) 对电 表改装 时必 须知道 电压 表的内 阻 。 可用图 示的 电路测 量电 压表 的内阻。既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中电流表〇 AA 应选用的量程是 。若合上K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为 150mV，电流表〇 A 的读数为1.05mA，则电压表的内阻RmV为 。(取三 A 位有效数字)
mV
A
A 选用15mA档
图中R为已知电阻， Rx为待测电阻， K1为单刀单掷开关， K2为单刀 双掷开关，V为电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略）。 现用图中电路测量电源电动E势及电阻Rx 1.写出操作步骤：
R Rx
K1断开，K2接a，电压表读数为U1
V
K1
a b K2
电源电动势E=U1
K1闭合，K2接a，电压表读数为U2
所以R=(U2-U1)r1/U1
（新课程卷 15 分） 现有一块 59C2 型的小量程电流表 G（表头），满偏电流为 50uA，内阻约为800～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。可供选 择的器材有： 滑动变阻器R1，最大阻值20 Ω ； 动变阻器R2 ，最大阻值100kΩ 电阻箱R1`，最大阻值9999Ω; 定值电阻R0 ，阻值1kΩ ；
所以R2=R-R3=6k Ω
（04全国卷） 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：
电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；
电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω； 电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω；
滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；
单刀单掷开关K，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量 程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电 路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。
8 + 0 × 0.02
=8.00 mm
1
+
47
×
0.02
=1.94mm
⑷由以上数据可求出ρ =_______________。（保留3位有效数字）
R=ρl/s
ρ=Rs/l
s=π(d/2)2
ρ = R π(d/2)2 /l = 8.46 × 10-2 Ωm
固定刻度上的读数+可动刻度上的格数×精确度0.01 mm 5.5mm 2.5mm 50.0 20.5 0.01 =2.705 =6.000
（03年上海 7分）图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温 度很敏感）的I—U关系曲线图。 分压式
限流式
（1）为了通过测量得到图1所示I—U关系的完整曲线，在图2 图3两个电路中应 选择的是图 2 ；简要说明理由： 。 伏安特性曲线要求电压从0开始，且连续可调
（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0－100Ω ）。
0× 100 + 8 × 10 + 6 × 1 + 3 × 0.1 = 86.3 Ω
（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器 R2的滑动端位置，都要保证两 块 电 流 表 的 安 全 。 在 下 面 提 供 的 四 个 电 阻 中 ， 保 护 电 阻 R3 应 选 用 ： __________（填写阻值相应的字母）。 A. 200k Ω B. 20k Ω C. 15k Ω D. 20 Ω
RX两端的电压U3=ERX/(R+RX+r)
B 填A或B)，这是因为__________________________ A量程过大，误差较大 ； 电压表应该选______(
A 填A或B)，这是因为__________________________ B额定电流过小，且调节不便 变阻器应该选______( 。
题后记：
对于电表的选择，要注重量程的选择，既不要太小（否则会 烧坏电表），也不要太大（否则误差就会大）
2.求直线的斜率k，k=R
K=(4.5-1.1)/15=227
强调：认清纵轴的起 点读数为多少
(0 1.1)
⑶待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长 度与直径直 径为________。 游标尺0刻度线 对应的主尺读 数 主尺读数 + 对齐格数 × 精确度
所以R2的电压U2 =9-5.2=3.8V 所以R2的电阻为R2 =3.8/0.034=111.8 Ω
3. （04年京 18分）测定电流表A1的内阻，采用如图1所示的电路。其中： A1是待测电流表，量程为，内阻约为； A2是标准电流表，量程是200uA； R1是电阻箱，阻值范围0~999.9 Ω ；
mV
A
A
(b)在对改装成的电流表进行校准时，把 A 作为标准电流表，画出对改装成 的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用)，图中各元件要用 题中给出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是 (取三位有效数字)，电 流表 A 应选用的量程是 。
量程 I =Ug / RV + Ug / R=0.15 / 143+0.15 / R 依题意I=0.01A 解得R=16.8 Ω
实验专题：电阻的测量
高二物理备课组
设计思路
用电压表测电压
R=U/I 用电流表测电流 为减小误差， 多测几组数据， 求平均值 V 滑动 A 变阻器
V A 外接法？ 内接法？
限流式？ 分压式？
（04上海 4分)在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为2)的电动势 和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A 电压表量程为15V，B 电压表量程为3V，A变阻器为(20，3A)，B变阻器为(500，0.2A)。
R2是滑动变阻器；
R3是保护电阻；
E是电池组，电动势为4V，内阻不计； S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。 （1）根据电路图1，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路。
（2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电 流表A2的读数是150uA；然后将开关 S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱 R1，使A2的读数仍为150uA。若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示，电阻箱R1 的阻值是_________，则待测电流表A1的内阻__________。
⑴画出测量R的电路图。
RV/RX=200 RX/RA=6.25 RV/RX>RX/RA 外接法
V A
V A
⑵图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图 求R值的步骤：___________求出的电阻值R=______。（保留3位有效数字）
(15
4.5)
1.舍去左起第2点，做一条直线， 使其余的5个点尽可能的靠近该 直线，且均匀的分布在直线的 两侧
mV
A
对于电压表
I= Ug/R=1mA RV=U/I=150/1.05=143 Ω
E
R`
K
(b)在对改装成的电流表进行校准时，把 A 作为标准电流表，画出对改装成 的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用)，图中各元件要用 题中给出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是 (取三位有效数字)，电 流表 A 应选用的量程是 。