数字式电容测量仪.doc

《数字式电容测量仪.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、北华航天工业学院《电子技术》课程设计报告报告题目：数字式电容测量仪作者所在系部：电子工程系作者所在专业：电子信息工程作者所在班级：B09212作者姓名：惠欢欢作者学号：指导教师：瑞雪完成时间：2011年6月1日课程设计任务书课题名称数字式电容测量仪的设计完成时间6.01指导教师瑞雪职称讲师学生惠欢欢班级B09212总体设计要求和技术要点设计一个数字式电容测量仪电路，要求如下：1．能测量10μF-990μF围的电容量。2．用两只LED数码管构成数字显示器。数码管用来显示后两位，均用十进制数表示，即数字显示器可显示出的最

2、大数字和最小数字分别为99和0。

3、3．数字显示器所显示的数字N与被测电容量CX的函数关系是N=Cx/(10μF)4．在正常工作条件下，测量电路接上CX后数字显示器便可自动显示出数字，即不需要测试者进行清零、启动之类的操作，便可正常显示。响应时间Tx不超过2s，即接上CX后，在2s之，显示器所显示的数字N符合上述函数关系，其误差的绝对值在给定器件的前提下尽量小。5、在正常测量围,显示数目应当清晰,但允许有所闪动。6．若被测电容超过990uF，则数码管呈全暗状态，发光二极管呈亮状态，表示超量程。7．测量电路应有被测电容器

4、的两个插孔，并标上符号“+”和“-”。“+”端电位瞬时值不低于“-”端电位的瞬时值，而且它们之间的开路电压瞬时值最大不超过5.5V。工作容及时间进度安排第15周：周1---周4立题论证方案设计周5预答辩第16周：周1---周3仿真实验周4---周5验收答辩课程设计成果1．与设计容对应的软件程序2．课程设计报告书容摘要电容具有隔直流同交流的能力，在电子电路中是十分重要的元件，电容的容值在电路设计中是一重要因素。由于在使用一段时间后，电容容值与出厂是所标注的值有所偏差，这就需要设计仪器去测量电容容值。传统的测量方法都采用

5、交流电桥法和谐振法，通常采用刻度读数，此方法不够直观。本课题主要介绍了数字电容测量仪的原理和设计思想。它由测试电路和显示电路两部分组成。在测试电路中555定时器做多谐振荡器，它通过电容配合电阻充放电产生一系列的方波脉冲，通过计数器记数算出电容的值，最后通过数码管显示被测电容的容值。设计的电容测量仪的测量围是10uF~990Uf，显示的数值N是00~99，数字显示器所显示的数字N与被测电容量CX的函数关系满足关系N=Cx/(10μF)。当被测电容值超出990uf时，数码管呈全暗状态，发光二极管呈两状态，表示超出量程。该

6、电容测量仪相对比较直观，且误差较小，将在电容测量方面显示出它读数方便，精确的优越性。关键字：测脉法脉冲数显电容目录一、概述………………………………………………………………1二、方案设计与论证………………………………………………………………21．测脉宽法……………………………………………………………………12．测频法………………………………………………………………………23．测压法………………………………………………………………………2三、单元电路设计与分析…………………………………………………………31．时钟脉冲发生

7、电路………………………………………………………32．闸门信号产生电路………………………………………………………33．计数脉冲产生电路……………………………………………………44．计数电路…………………………………………………………………55．锁存器……………………………………………………………………56．译码器…………………………………………………………………6四、总原理图及元器件清单……………………………………………………6五、结论…………………………………………………………………………6六、心得体会…………………

8、…………………………………………………6七、参考文献……………………………………………………………………6一、概述本方案通过555定时器够成的单稳态触发器使被测电容Cx产生一个CP脉冲（闸门信号），使闸门信号控制另一个由555定时器构成的多谐振荡器，使其产生与Cx相对应的一系列CP脉冲。通过74LS160

9、、74LS161计数器来测CP脉冲的个数，然后经过74LS273八D触发器锁存其数据，最后通过74LS48译码器，使七段数码管显示其数值N(N=Cx/10uf)。用两只LED数码管构成数字显示器。数码管用来显示后两

10、位，均用十进制数表示，即数字显示器可显示出的最大数字和最小数字分别为99和0。在正常工作条件下，测量电路接上CX后数字显示器便可自动显示出数字，即不需要测试者进行清零、启动之类的操作，便可正常显示。响应时间Tx不超过2s，即接上CX后，在2s之，显示器所显示的数字N符合上述函数关系。Cx的测量围为10uF~990uF,当Cx超出量程时七段数码管