简易数字式电容测试仪

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1、长安大学电子技术课程设计课题名称简易数字式电容测试仪班级32040901姓名章飞指导教师日期2011年6月21日前言电容元件广泛应用于各种电子产品和电路中，具有十分广泛的应用。电容的容值参数是设计中应考虑的重要参数。常见的电容分为有极电容和无极电容。电容的容值与电容的直对面积、形状、电解质等有关系。目前的电容体积小，用常规方法难以精确测出。为解决该问题。我们设计了简易数字式电容测试仪。该设计将电容的测量转化为频带宽度的测量，具有便携、易操作、高精度等特点。限于作者水平，本文难免出现缺陷和错误，我们热忱欢迎广大读

2、者朋友提出宝贵意见和建议。作者2011年6月21日目录Ø摘要………………………………………………………………………………1Ø设计要求…………………………………………………………………………1Ø第一章　系统概述………………………………………………………………21、总体方案的选择及可行性分析…………………………………………………22、方案论证…………………………………………………………………………3Ø第二章单元电路设计分析……………………………………………………41、555定时器………………………………………………

3、………………………42、用555定时器构成的单稳态触发器………………………………………………53、用555定时器构成的多谐振荡器…………………………………………………64、占空比可调的多谐振荡器电路…………………………………………………75、同步十进制计数器74LS160………………………………………………………86、4位集成寄存器74LS175…………………………………………………………87、LED数码管…………………………………………………………………………9Ø第三章　电路总体描述及功能实现……………………

4、……………………101、总电路图…………………………………………………………………………102、参数选择及仪表调试……………………………………………………………113、产品使用说明……………………………………………………………………124、安装与调试………………………………………………………………………12Ø第四章　结束语………………………………………………………………131、总结………………………………………………………………………………132、收获与体会………………………………………………………………………

5、13Ø参考文献………………………………………………………………………14Ø附录……………………………………………………………………………14Ø附录一元器件表………………………………………………………………14Ø附录二鸣谢……………………………………………………………………15Ø评语……………………………………………………………………………16简易数字式电容测试仪摘要:由于单稳态触发器的脉冲宽度tw与电容C成正比，把电容C转换成脉冲宽度为tw的矩形脉冲，然后将其作为闸门信号控制计数器计标准频率脉冲的个数，并送锁存

6、—译码—显示系统就可测得电容的数值。时钟脉冲可由555构成的多谐振荡器提供。如果时钟脉冲的各参数合适，数码管显示的数字N便是待测电容Cx的值。关键字:电容测试仪闸门信号标准频率脉冲多谐振荡器单稳态振荡器55574160计数器技术要求1.测试电容容量范围为100PF～100μF；2.应设计3个以上的测量量程；3.用四位数码管显示测量结果4.用红、绿色发光二极管表示单位系统综述第一章系统概述1、总体方案的选择及可行性分析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值，从而判断电容器质量的优劣及电容参数

7、。由给出的指标设计，它的设计要点可分为俩部分：一部分是LED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进行显示。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R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

8、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。方案三：像测量R一样，测量电容