简易数字式电阻、电容、电感测量仪

合集下载

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。

简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计

简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计

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概述

简易电阻、电容和电感测试仪报告概述

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

简易电阻、电容、电感测量仪 ppt课件

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

简易数字电容测量仪

简易数字电容测量仪

电子技术课程设计报告——简易数字电容测量仪的设计设计题目:简易数字电容测量仪班级学号:学生姓名:目录一、预备知识.................... 错误!未定义书签。

二、课程设计题目:简易数字电容测量仪的设计错误!未定义书签。

三、课程设计目的及基本要求...... 错误!未定义书签。

四、设计内容提要及说明.......... 错误!未定义书签。

4.1设计内容........................................ 错误!未定义书签。

4.2设计说明........................................ 错误!未定义书签。

五、原理图及原理说明 ........................ 错误!未定义书签。

5.1功能模块电路原理图..................... 错误!未定义书签。

5.2模块工作原理说明 ........................ 错误!未定义书签。

六、调试...........................................................................错误!未定义书签。

七、设计中涉及的实验仪器和工具.... 错误!未定义书签。

八、课程设计心得体会 ........................ 错误!未定义书签。

九、参考文献 ........................................ 错误!未定义书签。

一、预备知识关于数字式简易数字电容测试仪的设计,我们提出了三种设计方法和思路。

在具体操作中,经过对资料的收集、分析,研究与对比,最终选择了简单易懂,而且精度较高的方法,即门控法。

本方法的基本理论是单稳态触发器电路的输出脉宽wt与电容C成正比,再通过一系列的控制,计数,锁存,显示电路实现了对电容的一般测试与数字显示。

在本次数电课程设计的同时,对于中大规模集成电路从认识到分析、再到整体框图设计、单元模块设计、最终到电路的模拟和实际电路的成形有了一定的认识,同时使我们在电子设计方面有了一定的实际动手能力,也为这次数电课程设计打下了坚实的基础。

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。

历届全国大学生电子设计竞赛试题

历届全国大学生电子设计竞赛试题

历届全国大学生电子设计竞赛试题第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)简易数控直流电源(A题)(2)多路数据采集系统(B题)第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)实用低频功率放大器(A题)(2)实用信号源的设计和制作(B题)(3)简易无线电遥控系统(C题)(4)简易电阻、电容和电感测试仪(D题)第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)直流稳压电源(A题)(2)简易数字频率计(B题)(3)水温控制系统(C题)(4)调幅扩播收音机(D题)第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)测量放大器设计(A题)(2)数字式工频有效值多用表(B题)(3)频率特性测量仪设计(C题)(4)短波调频接收机设计(D题)(5)数字化语音存储与回放系统(E题)第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)波形发生器(A题)(2)简易数字存储示波器(B题)(3)自动往返电动小汽车(C题)(4)高效率音频功率放大器(D题)(5)数据采集与传输系统(E题)(6)调频收音机(F题)第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)电压控制LC振荡器(A题)(2)宽带放大器(B题)(3)低频数字式相位测量仪(C题)(4)简易逻辑分析仪(D题)(5)简易智能电动车(E题)(6)液体点滴速度监控装置(F题)第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)正弦信号发生器(A题)(2)集成运放测试仪(B题)(3)简易频谱分析仪(C题)(4)单工无线呼叫系统(D题)(5)悬挂运动控制系统(E题)(6)数控恒流源(F题)(7)三相正弦波变频电源(G题)第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)音频信号分析仪(八)【本科组】(2)无线识别(B)【本科组】(3)数字示波器(C)【本科组】(4)程控滤波器(D)【本科组】(5)开关稳压电源(E)【本科组】(6)电动车跷跷板(F)【本科组】(7)积分式直流数字电压表(G)【高职高专组】(8)信号发生器(三)【高职高专组】(9)可控放大器(D【高职高专组】(10)电动车跷跷板(J)【高职高专组】第九届(2009年)全国大学生电子设计竞赛题目(1)光伏并网发电模拟装置(A题)【本科组】(2)声音导引系统(B题)【本科组】(3)宽带直流放大器(C题)【本科组】(4)无线环境监测模拟装置(D题)【本科组】(5)电能收集充电㈱(E题)【本科组】(6)数字幅频均衡的功率放大器(F题)【本科组】(7)低频功率放大器(G题【高职高专组D(8)LED点阵书写显示屏(H题【高职高专组D (9)模拟路灯控制系统Q题【高职高专组】)。

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 。

万用表测量电阻电容电感

万用表测量电阻电容电感
= ……………………………………………………………………(3)
待测电感与基准电感的差距越小,测量就越准确,因此对于不同电感值电感,应当采用不同的基准电感。电路的切换仍然用继电器来控制,在此为避免重复,继电器部分不再重述,与切换电阻的方法是完全一样的。为了简化电路,我们采用两个量级的基准电感10mH和10 。电路如图表10
4
在我们的万用表中,各种各样的器件都需要稳定的不同的电源供给,而我们可用的电压只有 ,为了得到这些不同的电压,我们自己搭建了几个稳压电路。
I、5V电压
在实际中应用很广泛的是7805芯片,在此我们选用该芯片提供5V电压。
I I、-5V电压
我们采用7660来提供-5V电压
I I I、12V电压
由于我们可用的电压只有 一种,如果直接从15V稳压到5V,不仅稳压效果不好,而且7805会严重发热,甚至芯片被烧坏。为此,我们采用多级稳压,先将15用7812稳压到12V在将12V电压稳到5V。稳压模块的电路图如图表4
程序框图:
图表15
五、设计效果
经过测试,我们可以测量100 -1M ,误差在%以内;
可以测量1-20 的小电阻,误差在5%以内;
可以测量100
误差分析
本系统误差主要由恒流源、AD真有效值转换、双积分ADC器件等几个方面所带来的误差。AD真有效值转换,在误差允许的范围内可以将所测交流电压转换成对应的真有效值,但不可避免地受到环境温度的影响,造成转换时可能引起误差;由于环境温度的改变,在用恒流法测电阻时,会引起恒流源不为一个定值,导致所测电阻流过恒流源所产生的电压有所偏差,特别是在测小电阻时,插槽与被测小电阻之间的接触电阻会引起测量的较大误差;双积分ADC器件与前端处理电路同样受到温度、电磁场、工频干扰的影响,会引起数据的不稳定。

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。

[计算机]数字万用表的使用方法

[计算机]数字万用表的使用方法

[计算机]数字万用表的使用方法数字万用表是一种多功能的电子测量仪器,可以测量电压、电流、电阻、电容、电感等多种物理量。

下面是数字万用表的使用方法:一、准备工作1.检查电池:在使用数字万用表之前,需要检查电池是否安装正确,电量是否充足。

如果电池电量不足,需要更换电池。

2.检查表笔:表笔是用来连接数字万用表和被测电路的。

需要检查表笔是否完好无损,是否能够正常工作。

3.选择量程:根据需要测量的物理量,选择合适的量程。

例如,如果要测量电压,可以选择电压量程;如果要测量电阻,可以选择电阻量程。

二、测量电压1.将红表笔插入“VΩ”插孔中,黑表笔插入“COM”插孔中。

2.将量程开关转到电压量程,选择合适的量程。

3.将红表笔和黑表笔分别连接到被测电路的两端,读取测量结果。

三、测量电流1.将红表笔插入“mA”或“A”插孔中,黑表笔插入“COM”插孔中。

2.将量程开关转到电流量程,选择合适的量程。

3.将红表笔和黑表笔分别连接到被测电路中,读取测量结果。

四、测量电阻1.将红表笔插入“VΩ”插孔中,黑表笔插入“COM”插孔中。

2.将量程开关转到电阻量程,选择合适的量程。

3.将待测电阻的一端连接到红表笔上,另一端连接到黑表笔上,读取测量结果。

五、测量电容和电感1.将红表笔插入“VΩ”插孔中,黑表笔插入“COM”插孔中。

2.将量程开关转到电容或电感量程,选择合适的量程。

3.将待测电容或电感的一端连接到红表笔上,另一端连接到黑表笔上,读取测量结果。

六、注意事项1.在使用数字万用表时,需要注意安全,避免接触裸露的电线和连接器等危险物品。

2.在测量电压时,需要注意正确连接红黑表笔和被测电路的两端,避免短路或断路。

3.在测量电流时,需要注意正确连接红黑表笔和被测电路的路径,避免烧毁电路或万用表。

4.在测量电阻时,需要注意正确连接待测电阻的两端,避免烧毁电阻或万用表。

5.在测量电容和电感时,需要注意正确连接待测电容或电感的两端,避免烧毁电容或电感。

近几年竞赛题目分类

近几年竞赛题目分类

今年的训练题目主要针对往年的本科类的题目去做,回顾以往做过的题,把往年的题做好。

控制类题目:
94简易数控直流电源
97水温控制系统
99题数字化语音存储与回放系统
01自动往返电动小汽车
05悬挂运动控制系统
07电动车跷跷板
09LED点阵书写显示屏
09模拟路灯控制系统
11帆板控制系统
13电磁控制运动装置
信号类题目:
95实用信号源
01 波形发生
03 电压控制LC振荡器
05年正弦信号发生器
07 信号发生器
11波形采集、存储与回放系统
仪器仪表类题目:
简易电阻、电容和电感测量仪
97 简易数字频率计
99 数字式工频有效值
01 简易数字存储示波器
03 简易逻辑分析仪
05 集成运放分析仪
07积分式直流数字电压表
11简易自动电阻测试仪
13简易照明线路探测仪
模拟类题目:
1、电源类:
94简易数控直流电源
97直流稳定电源
05 数控直流电流源
13直流稳压电源及漏电保护装置
2、功率放大类:
95实用低频功率放大器
01高效率音频功率放大器
07可控放大器
09低频功率放大器
3、信号放大类:
99测量放大器
03 宽带放大器。

  1. 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. 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. 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)。

论文题目:简易数字式电阻、电容、电感测量仪专业:微电子学学生:马海兵(签名)__________指导教师:柴钰(签名)__________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。

这个现象带来的直接结果是电子行业方面的人才需求不断增多。

所以,现在大多数高校都开设与电子类相关的专业及课程,为社会培养大量的电子行业的人才。

做过电路设计的工作人员或者学生大多数使用万用表来测量一些元件参数或者电路中的电压电流。

然而万用表有一定的局限性,它只能测量有限种类的元器件的参数,对于电容和电感等一些电抗元件就无能为力了。

所以制作一种简便的电容电感测量仪显得尤为重要,方便电路设计人员或者高校电子类专业的学生测量电路中需要用到的电容及电感的具体值。

本次设计的思想是基于以上原因提出来的。

该系统以TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149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128×64液晶屏幕上。

系统使用按键设置及选择系统参数,使用128×64液晶屏作为显示部分,使用继电器完成自动量程转换,实现了全自动化测量。

测量时,只需将待测元件引脚夹在测试仪的输入端,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。

关键词:MSP430F149单片机;电阻测量;电容测量;电感测量论文类型:应用型Title: Simply Measuring Device of Resistances, Capacitances and InductancesMajor: MicroelectronicsName: Ma Haibing (Signature) __________ Supervisor: Chai Yu (Signature) __________ABSTRACTIn recent years, the electronics industry is a very fast pace of development, the electronics industry companies directly caused by the growing needs of the community have continued to increase. So now most universities have opened with the electronics and related professional courses for the community to nurture a large number of electronics industry professionals. Done circuit design staff or students should be used multimeter to measure the parameters of a number of components in the circuit voltage or current. Multimeter has some limitations, however, it can only measure the parameters of the limited types of components for capacitors and inductors and some reactance components on the powerless. So make a simple RLC meter basis is particularly important to facilitate the circuit design staff or university students are required to facilitate the measurement circuit used in the specific capacitance and inductance values.The design idea is based on the above reasons put forward. The system uses TI's MSP430F149 16-bit ultra-low power microcontroller for the control of the core, with the necessary external circuit resistance, capacitance and inductance parameters were measured. The basic principle of the system is resistor, capacitance values, changes in inductance are converted square wave pulse frequency conversion, frequency measurement using the counter to do after the operation through the microcontroller, and finally calculate the device under test and display various parameters In the 128 × 64 LCD scree n. Use buttons to set the whole system and selection of system parameters, using 128 × 64 LCD screen as the display part of the range using the relay automatically switches to achieve a fully automated measurements. Measurement, the measured components simply caught in the tester pin input, with the key operation parameters to be measured, we can easily measure the parameters of the tested components, easy to use. Experimental results show that the system is stable and high accuracy.Key words:MSP430F149 Microcontroller, Resistance Measurement, Capacitance Measurement ,Inductance Measurement Type of thesis:Applied目录1 绪论 (1)1.1元器件参数测量仪 (1)1.2元器件参数测量仪常用解决方案 (1)1.2.1 平衡电桥法测量原理 (1)1.2.2 利用NE555芯片和电容电感组成的震荡电路测量原理 (2)1.2.3 利用运算放大器LM311及外围组成的震荡电路测量原理 (2)1.3 本系统实现的的功能和指标 (3)2 系统设计和分析 (4)2.1 简易电阻、电容电感测量仪的原理 (4)2.2 简易电阻、电容电感测量仪的系统分析 (4)2.3 简易电阻、电容电感测量仪的系统框图 (5)3 系统的控制部分及人机交互处理 (5)3.1 MSP430F149单片机 (5)3.1.1 MSP430F149单片机简介 (5)3.1.2 MSP430F149单片机主要功能部件 (6)3.2 MSP430F149单片机最小系统简介 (8)3.2.1 单片机的最小系统的电源电路 (8)3.2.2 串口通信电路 (8)3.2.3 复位电路 (9)3.2.4 时钟电路 (9)3.2.5 并口调试电路 (10)3.3 128×64液晶显示器 (10)3.3.1 128×64液晶简介 (10)3.3.2 128×64时序图 (12)3.4 键盘原理简介 (13)3.5 频率计数器工作原理 (14)3.5.1 计数器电路介绍 (14)3.5.2 74LS393功能及特点 (14)3.5.3 计数器原理图 (16)4 模拟电路设计 (17)4.1 电阻测量电路 (17)4.1.1 电阻测量原理介绍 (17)4.1.2 电阻的计算方法及简单原理图 (18)4.1.3 电阻测量电路完整原理图 (19)4.1.4 ADVFC32原理简介 (20)4.1.5 ADVFC32输入方波脉冲的特点 (21)4.2 电容、电感测量电路 (22)4.2.1 电容、电感测量原理介绍 (22)4.2.2 LM311功能和原理简介 (23)4.2.3 电容、电感测量电路的完整原理图 (23)4.3 系统电源电路设计 (25)4.3.1 电源电路的基本要求 (25)4.3.2 三端稳压芯片功能简介 (26)4.3.3 本系统利用三端稳压芯片所设计的电源电路原理图 (27)5 软件设计 (29)5.1 中断程序流程图 (29)5.2 主程序流程图 (30)6 系统测试 (30)6.1 数据测试 (30)6.1.1 测量工具及方法 (30)6.1.2 电阻测试数据 (30)6.1.3 电容测试 (31)6.1.4 电感测试 (31)6.2 误差分析 (32)6.3 总结 (32)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)附录1:MSP430F149最小系统原理图 (36)附录2:简易电阻、电容电感测量仪完整原理图 (37)附录3:部分源程序 (38)附录4:实物照片 (41)1 绪 论1.1元器件参数测量仪在现代化生产、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。

相关文档
最新文档