基于51单片机的LCR测量仪(含程序、电路)

R、L、C测量仪

R、L、C测量仪

摘要：把R、L、C转换成频率信号f，转换的原理分别是RC振荡电路和LC电容三点式振荡电路。单片机计数得出被测频率，由该频率计算出各个参数值，数据处理后，送显示。

关键词：RC振荡电路LC电容三点式

R、L、C measure instrument

Liu zaile Zhou qunwei Lv xiaojuan

（Nanhua University HengYang Hunan 421001）

Teacher：Wang Yan

Abstract:The resistance、the inductance and the capacitance are translated into frequency on account of RC surging circuit and LC surging circuit。Single chip was measured frequency and computed each parameter value from this frequency，showing the parameter。

Key words:RC surging circuit LC surging circuit.

目录

- 1 -

R 、L 、C 测量仪

- 2 -

第一章 系统设计 (3)

1．1 设计要求 (3)

1．1．1 设计任务 (3)

1．1．2 技术要求 (3)

1．2 方案比较 (3)

1．3 方案论证 (4)

1．3．1 总体思路 (4)

1．3．2 设计方案 (4)

第二章 主要电路设计与说明 (5)

2．1 TS556芯片简介 (5)

2．1．1 芯片的顶视图及各引脚的功能 (5)

2．1．2 芯片的等效功能方框图及工作原理 (5)

2．2 CD4066芯片的简介 (7)

2．3测X R 的RC 振荡电路 (7)

2．3．1 用556时基电路构成多谐振荡器 (7)

2．3．2 测量电阻的电路模块 (9)

2．4 测X C 的RC 振荡电路 (10)

2．5 测X L 的电容三点式振荡电路 (11)

第三章 软件设计 (11)

第四章 系统测试 (12)

4．1 测试仪器 (12)

4．2 指标测试及误差分析 (12)

4．2．1 电阻的测量 (12)

4．2．2 电容的测量 (13)

4．2．3 电感的测量 (13)

第五章 总结 .............................................................................................. 13 参考文献 .................................................................................................... 13 附 录 ........................................................................................................ 14 附录1 元器件清单 ...................................................................................... 14 附录2 程序清单 ......................................................................................... 15 附录3 总体电路图 ...................................................................................... 17 附录4 印制板图 ......................................................................................... 18 附录5 系统使用说明 .. (19)

第一章 系统设计

R 、L 、C 测量仪

- 3 -

1．1设计要求

1．1．1 设计任务

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：

1．1．2 技术要求

基本要求

（1）测量范围

电阻 100Ω～1M Ω

电容 100 pF ～10000 pF

电感 100 µH～10 mH

（2）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

别和单位

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

1．2方案比较

目前，测量电子元件集中参数R 、L 、C 的仪表种类较多，方法也各不相同，这些方法都有其优缺点。

电阻R 的测试方法最多。最基本的就是根据R 的定义式来测量。在如图1.2.1中，分别用电流表和电压表测出通过电阻的电流和通过电阻的电压，根据公式/R U I =求得电阻。这种方法要测出两个模拟量，不易实现自动化。而指针式万用表欧姆档是把被测电阻与电流一一对应，由此就可以读出被测电阻的阻值，如图1.2.2所示。这种测量方法的精度变化大，若需要较高的精度，必须要较多的量程，电路复杂。

能同时测量电器元件R 、L 、C 的最典型的方法是电桥法（如图1.2.3 ）。电阻R 可用直流电桥测量，电感L 、电容C 可用交流电桥测量。电桥的平衡条件为

12()()12n x j j n x Z Z e Z Z e ϕϕϕϕ⋅+⋅+⋅⋅=⋅⋅

通过调节阻抗1Z 、2Z 使电桥平衡，这时电表读数为零。根据平衡条件以及一些已知的