数字电容测量仪
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。
数字式电容测量仪的设计与制作报告
数字式电容测量仪的设计与制作摘要: 针对现有的电容测量仪器量程不高且精度有限问题，使用AT89C51 单片机NE555 单稳态电路及LED 数码显示，通过程序设计，实现了一种直观经济的电容测试仪实验表明，该仪器提高了电容量程和测量精度，性能稳定可靠，可广泛应用于电容等电子元器件检测之中。
关键词: 电容测试仪; 单片机; 量程; 精度1．引言电容容量是电学理论分析与电路设计中的重要参数。
电容容量测量的主要方法有电桥平衡法、谐振频率测量法或脉冲宽度测量法等等。
交流电桥虽然测量准确，但存在笨重、操作繁琐、不能自动测量的缺陷。
目前一般的数字万用表测量电容的最大值仅为20 F，且测量精度有限，遇到要测量较大的电容时往往无能为力随着单片机性能的不断提高，将其应用于对电容的测量中具有方便直观经济的优点，并可以进行软件校准，减少测量误差( 一般能够精确在0.5% 左右) 同时，通过对LED 数码显示管或LCD 液晶的合理使用还可使检测人员能够更直观地读取电容数值。
2．设计要求与方案论证2.1设计要求1、基本部分(1) 自制稳压电源、绿色发光管指示接通电源，正常工作。
(2) 被测电容的容量在0.01μF至200μF范围内(3) 能够根据测量电容的大小自动转换合适量程。
(4) 用4个数码管或液晶显示测量结果，测量误差小于10%。
(5) 当电容值超出上述范围时测量仪溢出报警，黄色发光管LED点亮。
(6) 当电容短路时测量仪发出声光报警，红色发光管LED点亮。
2、发挥部分(1)被测电容的容量扩大到1000PF至1000μF范围内。
(2) 测量误差小于10%。
2.2方案设计根据设计要求，系统可以分为测量电路、通道选择和控制电路三大部分, 如图2-1 所示。
2-1 系统硬件结构框图2.2.1测量电路方案方案一测量电路的核心是由555 定时器构成的多谐振荡器, 将电容的大小转换成频率的大小，然后使用单片机计数后再运算求出电容值。
数字电容测量仪
时 ，第＠脚６ 分频输 出端 输 出高 电平 加至 Ｉ４ Ｃ 第＠唧锁 存控制端 ．将 Ｉ４ Ｃ 中的计数 脉冲锁存 ．用于 显示
卜２ ０
－ 求购 ・
求 。 。 。 购 、 。 、
纰 Ｅ ｉ ｉａ １ ． ＿ 川 ｎ ｙ ｎ ６ ｍ ｑ ｕ＠ ３。
入端
与此同时 ，当Ｉ４ Ｃ 对来 自基 准振 荡器 的 脉冲 计数
时 ．Ｉ ２ 断 地 对 来 自 门振 Ｃ不
荡器的脉冲计数 。当Ｉ２ Ｃ 计
数 至 ５ ．Ｉ ２ 时 Ｃ 第＠脚 输 出 电 平 由 高 电 平 变 为 低 电
平 ．这 个低 电平 阻止 来 自
基准振荡器 的脉冲到达Ｉ ４ Ｃ
家庭电子
维普资讯
目前市 售汽 车 防盗 报警 器大 部 采
用 声光报警 ，本文 介绍 一种 新 型防 盗 报 警器 ，其报警信 号通 过２ ． ４ 唧 ｚ ６ ９ ５ 无
★国外巧作荟萃★
线 电波 停播 ，在 一定 区域 内通 过 专用
器 带在 身上 ．随时监测 汽车 的安全
振荡器 的频率 ，而待 测 电容ｃ 和 选择 ｘ
的反馈 电阻确定门振荡器的频率 。 门振 荡器 Ｉ Ｉｃ 出脉冲经 Ｉ ｌｄ Ｃ－输 Ｃ—
反相 后，送 入Ｉ ２ （０ ７ Ｃ ４ １ ）第＠脚作为 时钟信号，Ｉ ２ Ｃ 输出复位脉冲和 锁存脉 冲对１ ４ ｃ 进行控制 ，并且还输 出门控脉
口
图Ｉ
停止 工作 。当ｘ 被破 坏 呈开 路状 态 １
时．Ｄ Ｉ Ｌ Ｄ ． 第＠脚输 出，Ｖ １ Ｄ 截止 ，Ｄ １ ４ Ｄ ． 开始振 荡，使 Ｄ 、Ｄ １５ Ｄ１６ Ｄ 第鲫 输 出脉冲信 号，Ｖ Ｉ Ｔ 断续导通 ．＂ ２ Ｔ 被调制 ． 、Ｖ ３ 发出断续无线 电波 进行报警 Ｖ）在脉 冲振荡器输 出脉冲 正程 Ｉ ２ 期导通 ．１ ｌ振荡器关断．获得调制的ｉＨ 音 频信号输 出 ｌｚ ｄ ｋｚ
电容测试仪
电容测试仪第1章方案设计1.1 设计要求1.1.1 设计任务设计一种能准确测量电容容量的简易数显式电容测试仪。
1.1.2 技术要求基本要求:1、测试仪量程范围至少在100PF-100μF之间；2、至少有两个测量量程; 测量范围可转换；3、用3位数码管显示测量结果。
1.2 设计方案及总体思路设计并制作一台数字显示的电容测试仪，示意框图如下：图1-1 总体框图总体思路: 本电容测试仪就是将待测电容转换为相应的脉冲，使该脉冲周期与标准脉冲成正比。
将该脉冲转换为门控信号，对标准脉冲进行计数，对计数输出进行译码用数码管显示结果，改变脉冲周期可得不同的量程。
第2章主要电路设计与说明2.1 TS556芯片简介2.1.1 TS555芯片简介555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。
广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
555定时器又称时基电路。
555定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL 型）和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。
本设计中555定时器起着非常重要的作用，在电路图中 555与R7-R10,待测电容Cx组成待测电容容量-频率转换器,将待测电容Cx的容量转换成特定频率的脉冲,即组成图1-1中待测电容量频率转换器这一部分.为了对本电路图有更深的理解，现对它做具体分析以便更好地理解本设计原理图。
1.555引脚排列图图2-1 555引脚排列图TH:阈值输入端 TR:触发输入端CO:控制电压 OUT:输出端DIS:放电端 RD:清零端图2-2 555时基电路等效功能方框图2 555芯片的工作原理1/2TS556的等效功能框图（图2-2）中包含两个COMS电压比较器A和B，一个RS触发器，一个反相器，一个P沟道MOS场效应管构成的放电开关SW，三个阻值相等的分压电阻网络，以及输出缓冲级。
数字式电感电容测量仪的设计
数字式电感电容测量仪的设计作者：何富运罗晓曙来源：《现代电子技术》2008年第22期摘要：在测量电感电容值时，传统的测量大都采用交流电桥法和谐振法。
然而这些方法通常采用刻度读数，读数不够直观。
着眼于对传统测量方式的改进，基于LC振荡电路原理，结合以AT89S51单片机为核心的频率测量电路，设计一种数字式电感电容测量仪,给出详细的电路原理和程序流程，对测量原理做了较详细的阐述。
基于LC振荡电路原理测量LC是本设计的创新之处。
关键词：电感电容；LC振荡电路；AT89S51；频率测量电路中图分类号：TP216文献标识码：B文章编号：1004373X(2008)2202002Design of Digital Inductance Capacitance Measuring ApparatusHE Fuyun,LUO Xiaoshu(Physics & Electronic Engineering College,Guangxi Normal University,Guilin,541004,China)Abstract：Measuring the value of the inductance capacitance in traditional measuring mostly utilizes AC bridge and resonance.But these methods often read the value by scale meter,so the display isn′t pared with the tra ditional method,the design of digital inductance capacitance measuring apparatus is based on the principle of LC oscillation circuit and the frequency measuring circuit which uses AT89S51 as the core.Detailed circuit principle and program diagram are given.The measuring principle is also expatiated in detail.The innovation of the design is measuring LC based on the principle of LC oscillation circuit.Keywords：inductance capacitance;LC oscillation circuit;AT89S51;frequency measuring circuit1 测量原理整个测量仪原理框图如图1所示，其测量原理为。
推荐-基于51单片机的数字电容测量仪设计实验报告 精
电子技术实验报告设计课题基于单片机的数字式电容仪设计（）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的（），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用（）的规定，即：按照学校要求提交（）的印刷本和电子版本；学校有权保存（）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位原创性声明本人郑重声明：所呈交的是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位版权使用授权书本学位作者完全了解学校有关保留、使用学位的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交的复印件和电子版，允许被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位。
涉密按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日【摘要】随着科技的不断发展，人类的不断进步，在电子技术领域的发展可谓突飞猛进，然而电容器在电子线路中得到广泛的应用，它的容量大小对电路的性能有着重要的作用。
因此，电容量的测量在日常使用中就不可避免。
本设计详细介绍了一种基于单片机的数字式电容测量仪设计方案及实现方法。
设计的主要方法是采用555芯片构成单稳态触发器,将电容容量转换为脉冲宽度。
PCM—lA型精密电容测量仪
PCM—lA型精密电容测量仪
PCM—1A型精密电容测量仪用于测量液体的电容和介电常数，采用四位半数字显示，易读，便于计算。
操作方法如下：
(1) 插上电源插头，打开电源开关，预热20分钟。
(2) 每台仪器配有两根两头接有Q9插头的屏蔽线，将这两根线分别插至仪器上标有“测试”字样的两个Q9插座内，屏蔽线的另一端暂时不插入电容池及其底座上的Q9插座内。
(3) 缓慢调节调零电位器，使数字显示屏示值为零。
(4) 将一根屏蔽线另一端的Q9插头插入电容池上的Q9插座内，另一根屏蔽线的另一端插在电容池底座上的Q9插座内。
这时数字显示值为空气的电容值。
(5) 在电容池内加入待测液体样品，便可从数字显示屏上读出有介质时的电容值。
每次加入的样品量必须相同。
(6) 用吸管吸出电容池内的液体样品，并用洗耳球对电容池吹气，使电容池内液体样品全部挥发(此时数字显示屏的读数应等于空气电容)，再加入新样品进行测量。
图精密电容测量仪
1—调零旋钮；2—电源指示；3—测量接线；4—显示屏；5—电容池；
6—加液口；7—恒温液循环口；8—Q9插口；9—电容池底座。
数字式电容测量仪+答辩+倪城振+电气3班
X1
CRYSTAL
C2
+5V 1nF
18
XTAL2
9
RST
C1
10uF 29 30 31 PSEN ALE EA
R1
10K
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C51
三、硬件设计
1、系统组成（模块组成） (1)单片机最小系统 (2) 555时钟芯片模块 (3)低脉冲产生电路 (4)键控模块 (5)显示模块 (6)量程选择电路 2、模块电路设计 (1)单片机最小系统:
C4 U1
1nF 19 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
二、方案比较与设计
第一种实现方案：如果三角波输入给以被测 电容器作为微分电容的微分电路，在电路参 数选择适当的条件下，微分电路的输出幅度 与Cx成正比，再经峰值检测电路或精密整流 及滤波电路，可以得到与Cx成正比的直流电 压Ux ，然后再进行A/D转换送给数字显示器， 便可实现所要求的函数关系。
数字式电容测量仪
专业综合设计报告设计题目：数字式电容测量仪专业班级：2011级电子1班小组成员：徐睿昀指导教师：***完成日期：2014年11月11日数字式电容测量仪设计一、设计任务与要求1.1 基本部分1.被测电容的容量在0.01μF至100μF范围内；2.设计两个的测量量程；3.用3为数码管显示测量结果，测量误差小于20%。
1.2 发挥部分（选做）1.自制稳压电源；2.至少设计两个以上的测量量程，使被测电容的容量扩大到100PF至100μF范围内；3.测量误差小于10%。
二、方案设计与论证2.1设计方案数字式电容测量仪的作用是以十进制数码的方式来显示被测电容的大小，从而判断电容器质量的优劣及电容参数。
由给出的指标设计，它的设计要点可分为俩部分：一部分是数码管显示，另一部分就是要将Cx值进行转换。
能满足上述设计功能的方案很多，我们共总结出下面四种参考方案：方案一：把电容量通过电路转换成电压量，然后把电压量经模数转换成数字量显示。
可由555集成定时器构成单稳态触发器、多谐振荡器等电路，当单稳态触发器输出电压的脉宽为：tw=RC㏑3≈1.1RC。
从式中可以看出，当固定时，改变电容C则输出脉宽tw跟着改变，由tw的宽度就可以求出电容的大小。
把单稳态触发器的输出电压Vo取平均值，由于电容量的不同，tw的宽度也不同，则Vo 的平均值也不同，由Vo的平均值大小可以得到电容C的大小。
如果把平均值送到A/D转换器，经显示器显示的数据就是电容的大小。
但是我们对A/D转换器的掌握程度还不够充分，设计有一些困难。
方案二：用阻抗法测R、L、C有两种实现方法：永恒流源供电，然后测元件电压；永恒压源供电，然后测元件电流。
由于很难实现理想的恒流源和恒压源，所以它们适用的测量范围很窄。
[1]方案三：像测量R 一样，测量电容C 的最经典方法是电桥法，如图2.1所示。
只是电容C 要用交流电桥测量。
电桥的平衡条件[2]是：()()1212n x j j n x Z Z e Z Z e φφφφ⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦⨯⨯=⨯⨯图1 电桥电路通过调节阻抗Z1、Z2使电桥平衡，这时电表读数为零。
JJF黔-《数字LCR测量仪校准规范》(一)
JJF黔-《数字LCR测量仪校准规范》(一)随着技术的发展和应用范围的不断扩大，测量仪器已经成为各行各业必不可少的工具。
同时，为保证测量的准确性，各种测量仪器的校验也越来越重要。
在此背景下，JJF黔发布了《数字LCR测量仪校准规范》。
一、规范的背景和重要性1.背景LCR测试仪是一种常见的电器测试仪器，主要用于测量电感、电容和电阻等电器元件的OM）值。
随着电路复杂度和元器件种类的增多，数字LCR测试仪器的使用越来越广泛。
2.重要性LCR测试仪器的精度直接关系到测试结果的准确性，而仪器的精度则需要依靠校准来保证。
只有当LCR测试仪器的校准符合规范，才能保证测试结果的正确性，为后续的设计和生产提供可靠的数据。
二、规范的主要内容1.术语和定义规范中首先给出了LRC测试仪器校准相关的术语和定义，明确了不同概念之间的界限和关系。
2.校准要求规范明确了不同测试模式下的校准要求和标准，包括电容、电感和电阻等测试模式的校准要求。
3.校准步骤规范详细说明了LCR测试仪器的校准步骤，要求用户按照规范操作，并记录相关的校准参数、过程和结果等。
4.校准不合格处理规范中还说明了当LCR测试仪器校准不合格时的处理方法。
在校准不合格或者超出规范要求时，应进行故障排除，找到问题，并进行修理、调整或更换。
三、规范贯彻落实的意义和作用1.提高测量精度规范的制定和贯彻落实，可以有效地提高LCR测试仪器的校准精度，保证测试结果的准确性。
2.提高可靠性规范的实施可以帮助用户正确使用和维护LCR测试仪器，避免因操作不当或维护不当引起的测量故障，提高测试结果的可靠性。
3.推动行业发展规范可以帮助企业树立品牌形象，提高产品质量和服务水平，对于促进电器测试仪器行业的健康发展具有积极的推动作用。
总之，JJF黔发布的《数字LCR测量仪校准规范》是电器测试仪器领域的重要文化，有助于提高测试仪器的校准精度和可靠性，推动整个电器测试仪器行业的健康发展。
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。
《数字电容测试仪》word版
1 课程设计目的在实际的电子线路的设计中经常要用到电容器，而电容器的容量值大小直接影响它在电路中的作用。
电容容量的测量一般不够直观，为了方便人们对电容的直接测量，我们组通过查阅资料并结合自己所学的知识设计了一个能直接显示被测电容容量大小的数字电容测量仪。
2 课程设计指标（1）被测电容的容量在μF至100μFX围内。
（2）设计测量量程。
（3）用3位数码管显示测量结果，测量误差小于10%。
（4）响应时间在2s内3 课程设计原理3.1 设计方案利用单稳态触发器和电容器充放电规律，可以把被测电容的大小转换成对应脉冲的宽窄，即脉冲宽度与电容器容量大小成正比。
只要把此脉冲与频率固定不变的方波即时钟脉冲相连，便可得到计数脉冲，把计数脉冲传送给计数器计数，然后再给显示器显示。
若时钟脉冲的频率等参数选择得当，数字显示器显示的数字便是待测电容器容量的大小。
我们之所以会选择该方案是由于我们刚学到的数字电子技术书中学到了单稳态触发器的原理、用多谐振荡器产生时钟脉冲的原理，考虑到选这个方案设计比较容易，而且所需电路图及原理都比较熟悉，必要时还可以扩展量程，更重要的是该方案设计出来的数字测试仪测量的结果比较精确。
3.2 设计原理框图图中多谐振荡器产生时钟脉冲，控制电路将待测电容的容量值转化成相应宽度的脉冲，计数器记录这段宽度脉冲数目，并由显示器显示出来，清零模块用于将计数器清零。
4 设计的步骤和过程4.1 控制电路控制电路的主要功能是根据被测电容 Cx 的容量大小形成与其成正比的控制脉冲宽度 Tx ，下图所示为单稳态控制电路的原理图。
该电路的工作原理如下：多谐振荡器 控制电路计数器显示器待测电容清零模块当被测电容 Cx接到电路中之后，只要接通开关 S，电源电压Vcc 经由微分电路C1、Rl和反向器，送给 555定时器的低电平触发端TRI一个负脉冲信号使单稳态触发器由稳态变为暂稳态，使其输出端OUT由低电平变为高电平．该高电平控制与门使时钟脉冲信号通过，送入计数器计数端3*Cx。
数字电容测量仪课程设计
数字电容测量仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电容测量仪的工作原理，掌握其操作步骤。
2. 学生能够运用数字电容测量仪进行电容的测量，并准确读取测量结果。
3. 学生能够掌握电容的基本概念，如电容的单位、电容器的构造及其功能。
技能目标：1. 学生能够正确操作数字电容测量仪，进行简单的电容测量实验。
2. 学生能够通过实验数据分析，解决实际问题，提高实验操作能力和问题解决能力。
3. 学生能够运用所学知识，设计简单的电容测量实验，提升实验设计和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，认识到物理实验在科学研究和实际应用中的重要性。
2. 学生在实验过程中，培养合作精神，学会与他人共同解决问题。
3. 学生能够养成严谨的科学态度，对待实验数据和结果认真负责，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为物理学科实验课程，旨在让学生通过实际操作，掌握电容测量方法，提高实验技能。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理知识基础，对实验充满好奇心，但实验操作能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生通过实验探究，培养实验操作能力和问题解决能力，同时关注学生情感态度价值观的培养。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电容的定义、单位及公式。
- 电容器的构造、类型及其工作原理。
- 数字电容测量仪的原理、结构及使用方法。
2. 实践操作：- 数字电容测量仪的操作步骤及注意事项。
- 电容测量实验：使用数字电容测量仪测量不同电容器的电容值。
- 数据处理与分析：对测量结果进行记录、计算和误差分析。
3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾电容基础知识，介绍电容器的构造和工作原理。
- 第二阶段：讲解数字电容测量仪的原理、结构及使用方法。
- 第三阶段：组织学生进行电容测量实验，指导学生操作数字电容测量仪。
- 第四阶段：对测量数据进行处理和分析，讨论实验结果。
简易数字电容测量仪设计
简易数字电容测量仪设计引言电容是电子电路中常见的元件之一，用于存储电荷和调节电路的频率响应。
因此，对电容进行准确测量是电子工程师和爱好者常常面临的挑战之一。
本文将介绍一种简易数字电容测量仪的设计，该仪器可以实现对电容的快速、准确测量。
一、设计原理数字电容测量仪的设计基于计时电路的原理。
当一个已知电容通过一个已知电阻充电或放电时，可以测量所需的时间来计算电容的值。
具体而言，我们需要设计一个计时电路，通过测量电容充电或放电所需的时间，然后使用公式 C = t / (R * ln(2)) 来计算电容的值。
二、硬件设计1. 电路图我们的数字电容测量仪的电路图如下所示：2. 元件选择为了简化设计，我们选择了一些常用的元件。
电阻选用1kΩ的标准电阻，电容选用10μF的陶瓷电容。
此外，我们还需要一个微控制器来处理计时和计算电容值。
3. 电路实现根据电路图，我们可以使用常见的电子元件将电路实现。
首先，将电容和电阻按照图中的连接方式进行连接。
然后，将微控制器与电路连接，以便进行计时和计算。
最后，将电路供电，即可完成硬件的设计。
三、软件设计1. 计时和计算我们需要编写一个程序来实现计时和计算电容值。
首先，我们需要初始化计时器，并设置为充电或放电模式。
然后，我们可以使用计时器来测量所需的时间，并存储在一个变量中。
最后，我们使用上述公式来计算电容的值。
2. 显示结果为了方便使用者查看测量结果，我们可以在液晶显示屏上显示电容的值。
我们需要编写一个程序来将计算得到的电容值转换为适当的格式，并将其显示在液晶屏上。
四、实验结果与讨论我们通过使用实际的电容进行测试，验证了我们设计的数字电容测量仪的准确性和可靠性。
实验结果表明，我们的测量仪可以精确地测量电容的值，并将其显示在液晶屏上。
五、总结本文介绍了一种简易数字电容测量仪的设计。
通过使用计时电路和微控制器，我们可以实现对电容的快速、准确测量。
该仪器的设计原理简单，硬件和软件设计也相对简单，适合初学者和爱好者使用。
电容测量仪的使用教程
电容测量仪的使用教程电容测量仪是一种常用的电子测量工具，可以用来测试电容器的容值大小。
在电子学和电路设计中，电容测量仪被广泛使用，它不仅可以用于故障排查，还可以用于电路的调试和优化。
本文将介绍电容测量仪的基本原理和使用方法，以帮助读者更好地进行电容测量。
一、电容测量仪的基本原理电容测量仪的基本原理是利用电容器对电源电压的响应来测量其容值大小。
当电容器向恒流源充电或放电时，其电压会随时间变化。
根据电容器的电压变化曲线，我们可以计算出电容器的容值。
电容测量仪通过对电容器的充放电过程进行实时监测，并计算出电容器的容值。
二、电容测量仪的使用方法1. 准备工作首先，我们需要确认电容测量仪的工作状态是否正常。
打开电容测量仪，检查显示屏是否正常显示。
如果显示屏没有显示任何内容，可能是电池电量不足或者出现故障，这时需要更换电池或进行维修。
2. 连接测量仪将测量仪的正负极与待测电容器的两极进行连接。
确保连接稳固，以免影响测量结果。
在连接时，应注意将正负极对应正确，否则会导致测量值出现错误。
3. 进行测量启动电容测量仪，并按照仪器上的操作指南进行操作。
通常，测量仪会给出测量的起始电压和充放电的时间间隔。
按照仪器的提示，进行充放电操作。
4. 读取测量结果测量仪通常会在操作完成后自动显示测量结果。
这些结果可能以数字或者图表形式呈现，显示电容容值的大小。
对于一些高级的测量仪，还可以提供电容器的等效串联电阻（ESR）等参数。
三、使用技巧1. 选择合适的测量仪市场上有各种不同类型的电容测量仪，包括手持式和台式仪器。
根据自己的需要和预算，选择适合的测量仪。
另外，还应注意测量仪的测量范围和精度是否满足实际需求。
2. 确保稳定的电源电容测量仪需要稳定的电源供电，以保证测量结果的准确性。
在进行测量前，应先检查电源是否正常，并避免使用低电量的电池。
3. 注意电容器的极性某些电容器具有极性，即正负极。
在进行测量时，应注意将测量仪的正负极与电容器的正确极性相连接，以免测量出错误的结果。
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。
数字电容测量仪-课程设计
探探探探探探探2012级电子科学与技术专业数字电子技术课程设计探※※※※※※※※数字电子技术课程设计报告书课题名称数字电容测量仪的设计姓名吴亚香学号1212501 -35专业电子科学与技术指导教师张学军2014 年 6 月10 日指导教师签名：__________________2014年月日二、成绩验收盖章2014年月日数字电容测量仪的设计1设计目的(1)掌握multisim12仿真软件的应用技巧。
(2)掌握电容数字测量仪的设计组装与调试方法。
(3)熟悉相应的中大规模集成电路的使用方法，并掌握其工作原理。
2设计思路本设计中用555振荡器产生一定周期的矩形脉冲作为计数器的CP脉冲也就是标准频率。
同时把待测电容C转换成宽度为tw的矩形脉冲，转换的原理是单稳态触发器的输出脉宽tw与电容C成正比。
把此脉冲作为闸门时间和标准频率脉冲相“与”，得到计数脉冲，该计数脉冲送计数一译码显示系统就可以得到电容量的数据。
外部旋钮控制量程的选择。
用计数器控制电路控制总量程。
3设计过程3.1设计框图外接电容图1数字电容测量仪原理图3.2多谐振荡器电路的设计振荡器是数字电容测量仪的核心，振荡器的稳定度以及其所产生的基准频率的稳定度决定了数字电容测量仪的准确度，通常选用石英晶振构成振荡电路。
在要求不高的情况下可以选用555构成的多谐振荡器如果图2所示。
555组成多谐振荡器的工作原理如下：接通电源Vcc后，Vcc经电阻R i和R2对电容C充电，其电压U C由0按指数规律上升。
当U C >2/3V CC时，电压比较器C i和C2的输出分别为U ci=0、U C2=1，基本RS触发器被置0, Q=0、Q' =1,输出U o跃到低点平U OL。
与此同时，放电管V导通，电容C经电阻R2和放电管V放电，电路进入暂稳态。
随着电容C 放电，Uc下降到Uc< 1/3Vcc时，则电压比较器C i和C2的输出为U ci=1、U c2=0，基本RS触发器被置1, Q=1，Q' =0,输出U0由低点平U OL跃到高电平U O H。
- 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)。
实验课程名称近代电子学实验实验项目名称数字电容测量仪学院
专业班级
学生姓名
学号
指导老师
实验时间
一．实验目的：
1.态译码显示的设计及应用；
2.
二．
1.设计，安装一个自动数字电容测量仪；
2.采用动态译码显示
3.测量范围1PF---1000UF;分为五个当即：
1PF----999PF
1NF----9.99NF
10NF----999NF
1UF-----99.9NF
10UF-----9999UF
4.测量精度 5%
三．实验原理：
简单的数字电容测量仪原理方框图如下：
基准脉冲发生器产生一串精准的脉冲T1，送入闸门控制器中，但其通过控制器的数量受闸门脉冲Tc控制；而待测电容时间是通过放大器对待测电容积分产生闸门控制脉冲Tc，显然：Tc=T⨯N。
本电路的关键，在于待测电容时间转换器的转换时间Tc的精度即基准脉冲T1的精度。
待测电容时间转换器可以通过积分运算放大器或触发单稳态电路来实现，本电路采用单稳态电路，基本结构如下图：
图中，单稳态的稳态时间为：Tc=1.1（R⨯Cx）
所以，Cx=（T⨯N）/(1.1R)
这样，N于Cx就成为对应关系，N的数值就代表转换时间Tc的大小。
当选择不同的基准脉冲周期T和定时电阻R时，就可以得到不同的量程。
不同量程的基准脉冲周期T和定时电阻R，测量范围即倍率如下：
基准脉冲周期T 定时电阻R 测量范围倍率
11us 100M 1pf-----999pf *1pf
11us 100K 1nf-----9.99nf *0.1nf
11us 10K 10nf-----999nf *1nf
1.1ms 10K 1uf-----99.9nf *0.1uf
11ms 1K 100uf-----999pf *10pf
在单稳态时间Tc结束后，计数器计数值通过分时传送方式，按个位，十位，百位分别传送到对应的LED译码显示。
脉冲触发开关的作用是，产生一个周期较长二脉冲宽度较窄的负脉冲，使待测电容时间转换器每隔一个周期测量一次从而实现自动测量。
基准脉冲产生电路：
四．电路图如下
实验总结：1.数字电容测量仪测量的常见毛病有，一是单稳态触发不起作用，
电路不断计数并通过LED显示出来。
二是基准脉冲不产生脉冲。
这些都是由于电路连接出错导致的，所以必须认真接线，通过不断调节电阻，电容的大小，使待测电容的误差尽量小。
2.在实际的面包板上连接电路时，会出现很多与理论相出入的情况。
主要是由
于我们在连接电路图时，用铜线插入面包板的插孔的接触不好，或是插入过深出现短路现象。
有时候我们在使用芯片时，其管脚与仿真的电路有一定的差别，稍不注意就会接错，导致结果错误，甚至会烧毁芯片。
在使用电阻和电容等时，理论计算的值和实际的值不一定符合，所以我们可以通过微调电阻来达到预期的效果。
当出现问题时，要学会分块将电路划分成细小的版块来找出问题，查找原因。
实际的动手很重要，我们不能只停留在电路软件仿真上，只有通过动手连出电路观察结果，找出错误的原因，我们才能学到更多的东西，和实践经验。