电容计的设计 毕业论文

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1、13电容计的设计摘要：本次设计采用NE555集成定时器构成多谐振荡器，单稳态触发器等电路来实现。由NE555构成的单稳态触发器的输出高电压时间。这种电路产生的脉冲宽度可以从几个微秒到几分钟，精度可达0.1％。当Ｒ固定时，改变Ｃ的大小，可以改变的脉宽，这样通过计数器40110在时间内对脉冲的计数就可以调为电容的大小，测得电容值。再由LED显示器显示电容大小。。关键词：NE555触发器CD40110计数器LED显示目录引言………………………………………………………………………………………………4第一章电

2、路设计要求……………………………………………………………………………5第二章设计思路…………………………………………………………………………………6第三章电容计系统方框图………………………………………………………………………6第四章设计原理图………………………………………………………………………………7第五章电路工作原理……………………………………………………………………………8第六章各电路的分析………………………………………………………………………….9第七章电路制作与元件介绍…………………………

3、………………………………………11第八章安装电路过程…………………………………………………………………………12第九章调试电路………………………………………………………………………………12第十章电容计的PCB装配图…………………………………………………………………131313致谢……………………………………………………………………………………………14参考文献………………………………………………………………………………………15附录………………………………………………………………………………………

4、……15引言引言：电容器（capacitor）简称电容，也是组成电子电路的主要元件。它可以储存电能，具有充电、放电及通交流、隔直流的特性。从某种意义上说，电容器有点像电池。尽管两者的工作方式截然不同，但它们都能存储电能。电池有两个电极,在电池内部，化学反应使一个电极产生电子，另一个电极吸收电子。而电容器则要简单得多，它不能产生电子——它只是存储电子。它是各类电子设备大量使用的不可缺少的基本元件之一。各种电容器在电路中能起不同的作用，如耦合和隔直流、旁路、整流滤波、高频滤波、调谐、储能和分频等。电容器

5、应根据电路中电压、频率、信号波形、交直流成分和温湿度条件来加以选用。电容的主要作用有；1隔直流：阻止直流通过而让交流通过。2旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供阻抗通路。3耦合：作用两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。4滤波：这个对DIY而言很重要，点卡上的电容基本就是这个作用。5整流：在约定的时间开或关导体开关元件。6储能：储存电能，用于必须要的时候释放，例如照相机的闪光灯还有手机，一个电容储存的电能可以让手机用一天。1313电容器在电子线路中得到广泛的应用，它的容量大

6、小对电路的性能有重要影响。本课题就是用数字显示的方式对电容进行测量。电容测量的基本原理是：把电容通过电路转换成电压量，然后把电压量经过模数转换成为数字量进行显示。第一章电路设计要求一.设计任务及要求1．基本要求：1）测量范围：电容容量0.1～10uF，误差不大于10％。2）采用数字显示被测电容容量。3）超量程时声光提示。2．发挥部分：1）误差不大于1％。2）扩大测量范围。3）量程自动转换。二.设计方案2.方案：利用555构成的单稳态触发电路中不同的RC参数，产生不同的正脉冲宽度这一基本原理。我们用该

7、正脉冲来控制多谐振荡电路的工作时间，不同的工作时间产生的脉冲个数自然不同，再将其输出脉冲信号送计数、显示电路，这样就可以测出对应的电容值C。并采用继电器来实现量程的自动转换。电路器件都较为常见，电路结构较为简单，价格比较便宜。系统方框图如图3：1313此方案采用较为简单的电路组合实现的，符合性价比这一规律的要求。元器件比较便宜，而且测得比较准确。另外还有其他的方法：电桥法、阻抗－相位法。用电桥法，硬件电路复杂，不易实现自动测量；采用的阻抗—相角法，需要测量的物理量较多，测量范围窄，精度低，而且需要用

8、到价格较贵单片机；也需要用到单片机。第二章设计思路采用NE555集成定时器构成多谐振荡器，单稳态触发器等电路来实现。由NE555构成的单稳态触发器的输出高电压的时间为：tw=RCln2≈1.1RC。这种电路产生的脉冲宽度可以从几个微秒到几分钟，精度可达0.1％。当Ｒ固定时，改变Ｃ的大小，可以改变tw的脉宽，这样通过计数器40110在tw时间内对脉冲的计数就可以调为电容的大小，测得电容值。再由LED显示器显示电容大小。第三章电容计设计方框图1313第四章设计原理图原件清