简易电阻电容电感测量

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1、简易的测量电阻电容电感摘要：本设计是一个电阻电感电容的简易测量装置，主要由模拟测量和1602液晶显示两部分组成，其中电阻和电容电感的测量都是通过构造电路产生一定频率的波形，再通过单片机读取频率，经过程序处理转化，再通过1602液晶显示。由于系统处理数据时通过单片机对频率信号的读取，使得最后测量的结果更加精确与稳定，误差控制在题目所允许的范围内。关键词：电阻电容电感测量仪，1602显示，555定时器，电容三点式1目录1.系统设计……………………………………………………………………………………21.

2、1设计要求………………………………………………………………………………………21.2方案比较………………………………………………………………………………………21.2.1电阻测量方案………………………………………………………………………………21.2.2电容测量方案………………………………………………………………………………41.2.3电感测量方案………………………………………………………………………………51.2.4显示电路方案………………………………………………………………………………61.

3、3方案论证………………………………………………………………………………………61.3.1总体思路……………………………………………………………………………………61.3.2设计方案……………………………………………………………………………………72.单元电路设计…………………………………………………………………………………72.1电阻测量电路………………………………………………………………………………72.2电容测量电路………………………………………………………………………………82.3电感测量

4、电路…………………………………………………………………………………92.41602显示电路………………………………………………………………………………103.软件设计………………………………………………………………………………………114.系统测试………………………………………………………………………………………114.1测试仪器与设备……………………………………………………………………………114.2指标测试……………………………………………………………………………………125结论………………

5、…………………………………………………………………………13参考文献…………………………………………………………………………………………13附录1、元器件明细表………………………………………………………=…………………13附录2：程序清单…………………………………………………………………………………1311.系统设计1.1设计要求设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪1.测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。2.测量精度：±5%。3

6、.带有显示部分。1.2方案比较1.2.1电阻测量方案相位测量方案的关键问题是电阻测量方法的选择。方案一：串联分压原理VRxR0图1串联电路原理图根据串联电路的分压原理可知，串联电路上电压与电阻成正比关系。通过测量Rx和R0上的电压。由公式Rx=Ux/(U0/R0)方案二：利用直流电桥平衡原理的方案图2电桥（其中R1，R2，为可变电位器，R3为已知电阻，R4为被测电阻）根据电路平衡原理，不断调节电位器，使得电表指针指向正中间。由R1*R4=R3*R4.在通过测量电位器电阻值，可得到R4的值。方案三

7、：利用555构成单稳态的方案1图3555定时器构成单稳态根据555定时器构成单稳态，产生脉冲波形，通过单片机读取高低电平得出频率，通过公式换算得到电阻阻值。由f=1/[(R1+2R2)*C*In2]得到公式：R2=1/2*[1/(f*c*Ln2)-R1]上述三种方案从对测量精度要求而言，方案一的测量精度极差，方案二需要测量的电阻值多，而且测量调节麻烦，不易操作与数字化，相比较而言，方案三还是比较符合要求的，由于是通过单片机读取转化，精确度会明显的提高。故本设计选择了方案三。1.2.2电容测量方案

8、方案一：直接通过串联路原理。通过电容换算的容抗跟已知电阻分压，通过测量电压值，再经过公式换算得到电容的值。原理同电阻测量的方案一。方案二：交流电桥平衡原理（原理图同图2）通过调节Z1,Z2使电桥平衡。这时电表的毒水为零。通过读取Z1,Z2，Zn的值，即可得到被测电容的值。方案三：555构成单稳态原理1根据555定时器构成单稳态，产生脉冲波形，通过单片机读取高低电平得出频率，通过公式换算得到电容值。由f=1/[(R1+2R2)*C*In2]得到公式：Cx=1/[c*Ln2(R1+2*R2)]本设计