简易电阻、电容、电感测量仪

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1、简易电阻、电容和电感测试仪的设计一、任务设计并制作一个简易电阻、电容和电感测试仪系统，包括测量、控制与显示三部分。其中测量电路包括：被测电阻，被测电容，被测电感，其中包括模拟快关、整形、分频等部分；显示电路包括：二极管的显示、数字显示；控制电路括：按键的选择测量电路与单片机的控制部分。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）制作4位数码管显示器，显示测量数值。示意框图2．发挥部分（1）扩大测量范围；

2、（2）提高测量精度；（3）测量量程自动转化。3评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证、理论50计算与分析、电路图，测试方法与数据结果分析实际完成情况50发挥部分完成第（1）项9完成第（2）项9完成第（3）项12特色与创新20摘要：本文先对设计功能及要求进行了阐述，然后提出要完成该功能的设计方案，最后综合考虑之后选定方法，再对电阻，电容，电感的测量电路进行设计。本设计是利用单片机来实现测试的，其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的，而电感则是根据电容三点式产生的，从而实现各个参数的测

3、量。在电阻的测量电路中，我们把它分为两档来进行测量，并用单片机来驱动继电器以实现，这样，一方面测量精度较高，另一方面便于使仪表实现智能、自动化。关键词：单片机555多谐振荡电容三点式继电器Inthisarticle,thefunctionandtherequirementofdesignwereintroduced,andthenputsforwardtowanttocompletethefunction,thedesignofthelastcomprehensiveconsiderationselec

4、tionmethods,andthenaresistor,capacitor,inductormeasurementcircuitdesign.Thisdesignistorealizethetestusingsinglechipcomputer,ofwhichtheresistorandcapacitorisusedmorethan555resonanceswingcircuitry,andinductanceisproducedaccordingtothecapacitanceSanDianShi,

5、soastorealizethemeasurementofeachparameter.Intheresistanceandcapacitancemeasurementcircuit,weputitintotwofilestomakethemeasurement,andsinglechipmicrocomputertodrivetherelaytorealize,sothat,ontheonehand,hashighaccuracy,ontheotherhandtomakeintelligentinstr

6、umentandautomation.Keywords:morethan555singlechipmicrocomputerchiposcillationcapacitanceSanDianShirelay一、系统方案论证1.1电阻测试模块电路方案一:电阻分压法。如下图：电阻分压电路将待测电阻Rx和基准电阻R串联在电路中。由于电阻分压的作用，当串联到电路上的电阻Rx的值不同时其Rx上分的压降也不同。通过测量上Vx便可求得Rx。该方案原理简单，理论上只要参考电阻精确，就可以测量任何阻值的电阻，但实际上由于

7、AD的分辨率有限，当待测电阻的很大或是很小时就很难测出Rx上的压降Vx，从而使测量范围缩小，要提高测量范围和精度就需要对电阻分档测试和提高AD的分辨率。这无疑会增加系统的复杂性和成本。方案二：利用RC充电原理，根据电路原理电容充电的时间常数τ=RC。通过选择适当的参考电容，通过测量充电到一个固定电压时所需的时间即可以测量出相应的电阻阻值。此方案中当电阻值过小时，充电时间很短，普通的微处理器难以测量，同时通过实际测试发现当电阻太大时充电时间和电阻的大小线性度变差，这将导致测量误差增大。这些因素导致电阻测量

8、范围较窄。方案三：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，同时输出波形为TTL电平的方波信号所以不需要再对信号做电平变换。即可直接供数字电路处理。综上所述，本设计采用方案三，用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路来设计电路。1.2电容测试模块方案一：同电阻测试方案二，利用RC充电原理，通过测量充电时间来测量电容