电阻电容电感测试仪的毕业设计
目录
1 引言 (5)
2 电压比例法测量原理 (2)
3 系统方案 (4)
3.1系统总体方案设计与结构框图 (4)
3.2方案设计与论证 (4)
4 硬件电路 (9)
4.1稳压电源模块 (7)
4.2正弦信号发生器 (7)
4.3采样电路 (7)
4.4液晶显示模块 (9)
5 系统软件设计 (10)
5.1控制测量程序模块 (10)
5.2按键处理程序模块 (10)
5.3电阻电感电容计算程序 (11)
5.4液晶显示程序模块 (11)
6 系统测试与结果分析 (12)
6.1对正弦信号源的测试 (12)
6.2对电阻电容电感的测量 (12)
6.3误差分析 (14)
7 总结 (14)
参考文献 (19)
1 引言
现代电子产品正以前所未有的速度,向着多功能化、体积最小化、功耗最低化的方向发展,机电产品广泛应用于家电、通信、一般工业乃至航空航天和军事领域.无论是日常生活还是高端科技领域,电子技术的应用均日益深入.掌握必备的电子技术基础设计制作基础知识和基本技能,能够满足我国目前产业结构对广大技术工人、工程技术人员基本素质的要求,而且能为从事高端电子系统开发培养能力和素质,适应信息时代的需要.
目前市面上测量电子元器件参数R 、C 和L 的仪表种类较多,方法和优缺点也各有不同.一般的测量方法都存在计算复杂,不易实现自动测量而且很难实现智能化等缺点.
电阻电容电感测量方法较多(谐振法,电桥法,电压比例法等)但因为对于测量仪器来说精度越高越好,所以本设计选择精度比较高的电压比较法做电阻电感电容测试仪,它的原理是将一定频率的交流信号经过串联分压电路转化为电压信号,然后经过电路处理变成频率信号经过单片机进行比例运算,最后将计算出的测量值输送给显示模块并显示各参量对应的量纲.
2电压比例法测量原理
电阻高精度测量较好的方法之一是采用与标准电阻相比较的方法.其主要原理:是在待测电阻x R 与标准电阻1R 的串联电路中加一直流电压V,AD 采样得到Rx 上电压X V ,则测量电阻为:
X
x x R V V R V -=
(1)
设计中我们采用了与测量电阻一样的方法——电压比例法[1-2]来测量电感和电容;因为电感与电容是电抗元件,所以应采用交流信号来产生测量信号;在角频率为w 的交流信号的作用下电容电感获得的容抗和感抗:
c
j 1
X C w =
(2)
wL
j X L =
(3)
C 、L 为待测电容和电感.这样一来,标准元件的选择就有许多种方法.但为了提高测量精度和降低成本,该测量仪采用了标准电阻,且与电阻测量共用一套标准电阻.所以有电感:
）
（.
.
.
U jw L LX LX U R U -=
?
(4)
jwC
1
jwC 1
U
U .
.
CX +=
R
(5)
电容:
jwR
1
C .
.
-=
CX U U
(6)
测量Q 值时,加入交流信号测量出电感Q 值
L
jw R Z 1S 1+=
(7)
L
jw R Z 2S 2+=
(8)
两个方程联立,求得电感
2
-12
2
1
2W W -L 2
2
z
z =
(9)
2
-122
1
21s W W -jw R 2
2z z -=Z
(10)
S
R L Q jw
(11)
1Z 为电感在电路中角频率为1w 的等效阻抗,2Z 为电感在电路中角频率为
2w 的等效阻抗,L 为电感量,S R 为电感的等效电阻.
为保证测量精度,必须保证电阻的精度和w 的高稳定值.为此,我们在该设计中采用MAX038单片压控函数发生器[3-4]产生高精度的正弦波信号,同时输出缓冲器采用了运算放大器,为保证波形精度采用了闭环深度负反馈方式,无失真的放大正弦信号.
3.系统方案
3.1系统总体方案设计与结构框图
本电路由电源模块、正弦信号发生器、标准电阻和电感或电容串联分压电路、多路开关、电压跟随器、高精度交流/有效值转换、A/D 转换、单片机、液晶显
示、键盘等模块组成.系统主要模块流程图如图1所示:
图1系统流程图
3.2方案设计与论证
3.2.1电阻电感电容测试采样模块
电阻电感电容测试采样模块的设计方案有很多,例如利用纯模拟电路来实现、电阻可用比例运算器法、电容可用恒流法和比较法、电感可用时间常数法和同步分离法等.
方案一 利用纯模拟电路
虽然避免了编程的麻烦,但是电路复杂,所用的元器件较多,制作较麻烦并且测量精度低,调试困难,现已很少使用
.
方案二可编程序控制器(PLC）
应用广泛,它能够非常方便的集成到工业控制系统中.可编程控制器速度快,体积小,可靠性和精度都比较好,在此系统中可以使用PLC对硬件进行控制,但是PLC的价格相当昂贵,因而成本过高,应用于要求比较高的场合.
方案三利用震荡电路与单片机结合
利用555多谐振荡电路将电阻、电容转化为频率,而电感则是根据电容三点式电路也转化为频率,这样就把模拟量近似转化为数字量了,而频率是单片机很容易处理的数字量,该方案测量精度较高,易于实现仪表的自动化,而且单片机构成的系统可靠性高,硬件的描述完全可用软件来实现,成本低.但由于必须采用大量地倍频、分频、混频和滤波环节,导致结构复杂、体积大、成本高并且难以达到较高的频谱纯度而使测量误差加大,外围电路非常复杂.且不符合需要一个独立信号发生器的要求.
方案四电压比例法
采用与标准电阻相比较的的方法,其原理是在待测原件与标准原件的串联电路中加以电流I，这样被测元件与标准元件上得到的电压分别为Vx与Vi;通过计算得出被测值,此方法精度高,需要一个具有输出频率稳定的信号源来提供激励.
本设计采用此方案.
3.2.2正弦信号发生器模块
正弦信号源发生器模块是决定系统误差的重要部分,要求有稳定的频率,另外为了测试系统的可靠性还要求正弦信号发生器的频率和电压具有可调性,本系统要求频率范围1HZ～1MHZ,电压大于5V.
方案一 555信号发生器
采用555信号发生器制作的发生器,其外围电路较复杂.
这种方法能实现快速频率变换,具有低噪声以及所有方法中最高的工作频率.但由于必须采用大量地倍频、分频、混频和滤波环节,导致结构复杂、体积大、成本高并且难以达到较高的频谱纯度而使测量误差加大.
方案二单片机信号发生器[5]
使用单片机编程实现正弦波的产生简单易行.可以在外围电路不变的情况下通过程序来改变输出电压的幅值和频率.由于输出的是数字信号,可以做得很高,产生的信号精度及其性价比比较高,集成度也高并且需求电压低,功耗低.
方案三 DDS信号发生器[6]
利用直接合成DDS芯片的函数发生器,能产生任意波形并能达到很高的频率并且频率的稳定性比较好.但成本较高,主要用于测量电路和系统的频率特性、非
线性失真、增益与灵敏度等.按不同的性能与用途分为低频信号发生器、高频信
号发生器、频率合成式信号发生器等.
方案四 MAX038信号发生器
MAX038是MAXIM公司生产的一个只需要很少外部元件的精密高频波形产生器，他能产生准确的高频正弦波、三角波、方波。输出频率和占空比可以通过调整电流、电压或电阻来分别地控制.MAX038引脚排列如图2所示.
图2 MAX038引脚排列
所需的输出波形可由地址A0和A1的输入数据进行设置，如表1所示。波形切换可通过程序控制在任意时刻进行，而不必考虑输出信号当时的相位.其中X 表示任意状态，1为高电平,0为低电平.
表1 输出波形控制
采用MAX038单片压控函数信号发生器产生正弦波,改变外接电阻或电容值就可改变输出频率的值,其频率范围从0.1Hz到20MHz,最高可达40MHz,输出频率稳定.各种波形的输出幅度均为2V,幅值经过一个放大器就可以调节.占空比的调节范围宽,占空比和频率均可进行单独调节,互不影响.占空比最大调节范围10％～90％.波形失真小.正弦波失真度小于0.75％.因为不用编程可以节省较
多的时间.本设计采用此方案.
3.2.3显示模块
方案一采用LED数码管显示.数码管显示具有亮度高、夜视效果好等优点,但显示信息量小,且自身功耗较大.
方案二 LCD液晶显示器[7]可轻松实现字母、汉字的显示,控制简单,能耗小,可以中文输出便于人际交流显示内容丰富.所以本设计采用此方案.
4 硬件电路
4.1稳压电源模块
图3 稳压电源
4.2正弦信号发生器
该电路的核心器件为MAX038,具有输出频率范围宽、波形稳定、失真小、使用方便等特点.
图4正弦信号发生器
4.3采样电路
ICL7650是斩波稳零式高精度运算放大器[8],它具有输入偏置电流小、失调
小、增益高、共模抑制能力强、响应快、漂移低、性能稳定及价格低廉等优点.
ICL7650采用14脚双列直插式和8脚金属壳两种封装形式,图1所示是最常用的14脚双列直插式封装的引脚排列图.
图5 ICL7650引脚排列图
ICL7650的工作原理如图6所示
图6 ICL7650的工作原理
如图7所示,高精度的正弦波信号流过串联的标准电阻和待测元件,待测元件一端接地.仪器通过继电器转换分别从标准电阻的两端测量电压.由于AD637的输入电阻较低,为了降低其分压产生的误差,被测的交流电压先通过精密运算放大器ICL7650构成的电压跟随器,然后才通过高精度交流/有效值转换芯片AD637[9]转换成有效值,进过ADC转换成数字信号,在单片机中完成比例运算,得到
电容电感数值.测量不同数值电感电容时,可以选择相应的标准电阻和改变MAX038输出信号的频率来分压,这通过单片机控制继电器切换电路和编程来实现.
图7采样电路
4.4液晶显示模块
本设计采用常用的2行16个字的1602液晶显示器来显示电阻电感电容值.图8是1602液晶模块与51单片机的连接图.
图8 1602液晶模块与51单片机的连接图
单片机的P1口与1602液晶模块的数据口连接传输数据,P2口分别控制RS、RW和使能端E.RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器,低电平时选择指令寄存器.RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作.当RW和RS 同时为低时,可以写入指令或显示地址;当RS为低,RW为高时,可以读忙信号;当RS为高RW为低时,可以写入数据.E端为使能端,当E端有高电平跳变到低电平时,液晶模块执行命令.D0-D7为8位双向数据线.V0为液晶显示器对比度调节端,接正电源时对比度弱,接地是对比度高,使用时要通过一个10KΩ的电位器调整对比度.
5系统软件设计
5.1控制测量程序模块
单片机控制测量程序不仅担负着量程的识别与转换,而且还负责数据的修正和传输;因此主控制器的工作状态直接决定着整个测量系统能否正常工作,所以控制测量程序对整个测量来说至关重要.控制测量流程图如图9所示.
图9 控制测量程序流程图
5.2 按键处理程序模块
按键处理程序的主要功能是设置测量的类型和测量的档位,当有按键被按下时就执行相应的按键功能,流程如图10所示.
图10 按键处理程序流程图
5.3电阻电感电容计算程序
单片机根据A/D 转换得到的电压值计算出电阻、电感或者电容值,该程序流程图如图11所示.
图11电阻电感电容计算程序流程图
5.4液晶显示程序模块
该程序模块只有一个功能,就是对测量结果清晰正确的显示出来,并能够保持稳定.程序流程图如图12所示.
图12液晶显示程序模块流程图
6 系统测试与结果分析
测试仪器:双踪示波器和数字万用表.
6.1对正弦信号源的测试
我们使用示波器对信号源进行测试,发现波形和频率显示平稳,并得到了一些数据.由测量数据经我们分析计算得出此信号发生器输出电压幅值大于等于5∨,并且大小可以调节.自制信号源的测试结果如表2所示.
表2 自制信号源测试结果
6.2对电阻电容电感的测量
我们对于各种性质的元件(电阻电容电感)分别找了足够量的元件;用高精度数字万用表测量出其阻值(容值或感值）取多个相同电阻的平均值作为参考量;然后用我们自制的仪表进行测量,测量多个阻值不同的电阻,算出其误差,最后求
平均误差.电容和电感的测量同理.
表3 电阻测试结果
表4 电容测试结果
表5 电感测试结果
6.3误差分析
本测量仪的测量范围较宽,并且达到了很好的精度,
信号源测试结果分析:由于示波器精度所限,频率低于10Hz示波器无法识别信号.经计算自制信号源最大相对误差为0.4%,我们的信号源范围更宽.
电阻测试结果分析:测量电阻阻值误差较小,最大误差为2%,用16位AD采样直流分压信号极为精确.
电容测试结果分析:电容测试最大误差为3%.
电感测试结果分析:电感测试最大误差小于4%.
在实际测量中,由于测试环境,测试仪器,测试方法等都对测试值有一定的影响,都会导致测量结果或多或少地偏离被测量的真值,为了减小本设计中误差的大小,主要利用修正[15]的方法来减小本测试仪的测量误差.所谓修正的方法就是在测量前或测量过程中,求取某类系统误差的修正值.在测量的数据处理过程中选取合适的修正值很关键,修正值的获得有三种途径.第一种途径是从相关资料中查取;第二种途径是通过理论推导求取;第三种途径是通过实验求取.本测试修正值选取主要通过实验求取,对影响测量读数的各种影响因素,如温度,电源电压等变化引起的系统误差.通过对相同被测参数的多次测量结果和不同被测参数的多次测量选取平均值,最后确定被测参数公式的常数K值,从而达到减小本设计系统误差的目的.由于振荡电路外围器件由电容电阻分立元件搭接而成,所以由振荡电路产生的被测参数对应的频率有一定的误差,所以只能通过多次实验测量,选取合适的修正值来尽可能的减少本测试系统的误差.
7 总结
毕业论文是一次非常好的将理论与实际相结合的机会,通过对电阻、电容、电感测试仪的课题设计,锻炼了我的实际动手能力,增强了我解决实际工程问题的能力,同时也提高我查阅文献资料、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平.
本设计的硬件电路图简单,成本低;采用单片机可以提高系统的可靠性和稳定性,缩小系统体积,调试与维护方便,而且以51单片机最小系统为核心的控制系统能满足整个系统的要求,经过测试系统工作正常,完成了设计任务的全部要求.
当然本系统还存在着许多需要改进的地方,比如还可以继续提高测量的精度和加大测量的范围.因为是采用单片机实现的,利用其可以编程的特性,使测量的
值结合一些数据处理方式使测量更加接近真实值.
本系统也还有许多可以扩展的功能,可以增加语音功能,每次测量值稳定的时候就通过语音报告出来;也可以增加在线测量的功能,这样就更能够测量出元件工作时的正常值,而不仅仅是静态时的值.
参考文献
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南昌工程学院 毕业设计(论文) 信息工程学院系（院）通信技术专业毕业设计（论文）题目智能电阻、电容和电感测试仪的设计 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期2010 年 6 月19 日
智能电阻、电容和电感测试仪的设计Smart resistors, capacitors and inductors Test Instrument 总计毕业设计（论文） 27 页 表格 1 个 插图 12 幅
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，最后会对电阻，电容，电感的测试进行设计。本设计是利用AT89C52芯片的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量。这样，一方面测量精度较高，另一方面便于使仪表实现智能化。 关键词：AT89C52芯片555多谐振荡电路电容三点式 Abstract This paper first to design function and requirement are expounded, then puts forward to finish the design scheme of the function, and finally to resistance, capacitance and inductance. This design is used to realize the AT89C52 chip microcontroller test, resistor and capacitor is used at 555 resonance swings, which is produced by the inductance circuits are produced according to SanDianShi capacitance, thus realize each parameter measurement. So, on the one hand, the measurement precision, on the other hand to make intelligent instrument. Key words：AT89C52Chip;555 resonance swings circuit; SanDianShi capacitance
感谢您选用本公司的产品！ 您现在参考的是全自动电容电感测试仪说明书。在使用本产品之前，请您详细阅读本说明书，并特别注意以下注意事项： 1、测量时必须将钳形表置于OFF档。 2、测量时必须将测试电压输出开关置于“通”位置。 3、为获得正确的容量值，必须在测量前设置与电容器铭牌相同的电压值。 4、如果怀疑仪器精度有问题，请用仪器随机配置的参考电容器进行检查。 5、在测量小电容小电感时，钳形表的位置对测量值有影响，请将钳形表置 于最佳位置，并保持钳口完整闭合。
目录 一、概述 0 二、技术参数 0 三、工作原理 (1) 四、仪器面板 (2) 五、接线方法 (3) 1、并联电容器测量 (3) 2、电抗器电感测量 (4) 3、电感测量注意事项 (4) 六、操作步骤 (5) 1、参数设置 (5) 2、测量开始 (6) 3、保存数据 (8) 4、打印操作 (9) 5、查询数据 (10) 七、配套清单 (11) 八、贮存及运输 (11)
HC-500L 全自动电容电感测试仪 一、概述 全自动电容电感测试仪针对变电站现场测量并联电容器组中的单个电容器电容值时存在的问题而专门研制的，它着重解决了以下问题： （1）现场测量单个电容器需拆除连接线，不仅工作量大而且易损坏电容器。 （2）电容表输出电压低而导致故障检出率低。 （3）测量电抗器的电感。 该仪器具有测量工作量小、快捷简便、性能稳定、测量准确、故障检出率高等特点。此外，它的电流测量单元还可兼作CVT、避雷器等电器设备的测量之用，具有一机多能的功效。 本型号测试仪特点 （1）量程自动转换； （2）储存7168个测试数据； （3）大屏幕液晶（320×240 LCD）显示, 汉字菜单操作提示； （4）实现波形和测量处理数据同屏显示，使测试过程更直观； （5）具有设置、校正和调试功能。 二、技术参数 1、电容量量程：0.2μF～2,000μF； 容量范围：5～20,000 kvar； 测量精度：0.2μF～2μF ±1%读数±0.02μF； 2μF～2,000μF ±1%读数±2个字； 2、电感量程：1mH～9.99H；测量精度：±1.5%读数±2个字 3、输出测量电压：AC 26V/500VA；50Hz； 4、显示方式：大屏幕液晶示屏全汉字输出，TPμp-40面板式热敏打印机
课程设计任务书 学生：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 简易电阻、电容和电感测试仪设计 初始条件： LM317 LM337 NE555 NE5532 STC89C52 TLC549 ICL7660 1602液晶 要求完成的主要任务: 1、测量围：电阻 100Ω-1MΩ； 电容 100pF-10000pF； 电感 100μH-10mH。 2、测量精度：5%。 3、制作1602液晶显示器，显示测量数值，并用发光二级管分别指示所测元件的类别。 时间安排： 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：__________ 年月日
目录 摘要 (3) ABSTRACT (4) 1、绪论 (5) 2、电路方案的比较与论证 (5) 2.1电阻测量方案 (5) 2.2电容测量方案 (7) 2.3电感测量方案 (8) 3、核心元器件介绍 (10) 3.1LM317的介绍 (10) 3.2LM337的介绍 (11) 3.3NE555的介绍 (11) 3.4NE5532的介绍 (13) 3.5STC89C52的介绍 (14) 3.6TLC549的介绍 (16) 3.7ICL7660的介绍 (17) 3.81602液晶的介绍 (18) 4、单元电路设计 (20) 4.1直流稳压电源电路的设计 (21) 4.2电源显示电路的设计 (21) 4.3电阻测量电路的设计 (22) 4.4电容测量电路的设计 (23) 4.5电感测量电路的设计 (24) 4.6电阻、电容、电感显示电路的设计 (25) 5、程序设计 (26) 5.1中断程序流程图 (26) 5.2主程序流程图 (27) 6、仿真结果 (27) 6.1电阻测量电路仿真 (27) 6.2电容测量电路仿真 (28) 6.3电感测量电路仿真 (28) 7、调试过程 (29) 7.1电阻、电容和电感测量电路调试 (29) 7.2液晶显示电路调试 (29) 8、实验数据记录 (30)
三相电容电感测试仪接线，三相Y形电容电感测试电力电容器组内部联线方式一般采用星形联接(Y）和三角形联接(△)。实际运行经验表明，三角形联接电容器组其损坏率远高于星形联接电容器组，目前高压并联电容器组多数采用星形联接。该仪器可测试电力高压并联电容器组，其内部连接方式有：三相△形、三相Y 形、三相Yn形、三相Ⅲ形。 三相Y形联接A相接线： Y形联接A相接线图 ①黑色测量线插在（输出）； ②红色测量线插在（电容）； ③钳形电流传感器插在（测量）； 按接线图三相Y形A相测量接线方法，测量线由仪器测量输出端对应插好，将红色夹子夹在母线排A相上、黑色夹子夹在母线B相上，然后将电流测量线插在仪器接口上拧紧、钳形传感器应套在高压电容器组A相引线上，方可测量，完成后转下一相接线。
仪器面板接线： ①黑色测量线插在（输出）； ②红色测量线插在（电容）； ③钳形电流传感器插在（测量）；接线图（4）三相△形A相测量接线方法，测量线由仪器测量输出端对应插好，将红色夹子夹在母线排A相上、黑色夹子夹在母线B相上，短接BC相，然后将电流测量线插在仪器接口上拧紧、钳形传感器应套在高压电容器组A相引线上，方可测量，完成后转下一相接线。 Yn形联接被试电容A相接线图
仪器面板接线： ①黑色测量线插在（输出）； ②红色测量线插在（电容）； ③钳形电流传感器插在（测量）； 接线图三相四线Yn形A相测量接线方法，测量线由仪器测量输出端对应插好，将红色夹子夹在母线排A相上、黑色夹子夹在N线上，然后将电流测量线插在仪器接口上拧紧、钳形传感器应套在高压电容器组A相引线上，方可测量，完成后转下一相接线。同样道理测量B 相及C相的测量数据。 Ⅲ形联接A、B、C相接线： 仪器面板接线： ①黑色测量线插在（输出）； ②红色测量线插在（电容）； ③钳形电流传感器插在（测量）； 接线图三相Ⅲ形A相测量接线方法，测量线由仪器测量输出端对应插
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告 摘要：本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源，并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路，通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压，利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，运用自校准电路提高测量精度，同时用差压法，消除了电源波动对结果的影响。测量结果采用12864液晶模块实时显示。实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。 关键词：LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量 一、设计内容及功能 1.1设计内容 设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪，由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成，系统模块划分如下图所示： 测量对象 LCD显示 电阻/电容/电感 简易的数字电阻、电容和电感测量仪 自制电源 1.2 具体要求 1. 测量范围 （1）基本测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。 （2）发挥测量范围：电阻10Ω～10MΩ；电容50pF～10μF；电感50μH～1H。 2. 测量精度 （1）基本测量精度：电阻±5% ；电容±10% ；电感±5% 。 （2）发挥测量精度：电阻±2% ；电容±8% ；电感±8% 。 3. 利用128*64液晶显示器，显示测量数值、类型和单位。 4. 自制电源 5. 使用按键来设置测量的种类和单位 1.3系统功能 1. 基本完成以上具体要求 2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试 3. 采用液晶显示器显示测量结果 二、系统方案设计与选择 电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现，例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。在设计前本文对各种方案进行了比较：
1 前言 1.1 设计的背景及意义 目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。 通常情况下，电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或频率后进行测量。 电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。 传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。 电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 因为测量电阻，电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计是在参考555振荡器基础上拟定的一套自己的设计方案。是尝试用555振荡器将被测参数转化为频率，这里我们将RLC的测量电路产生的频率送入AT89C52的计数端端，通过定时并且计数可以计算出被测频率再通过该频率计算出各个参数。 1.2 电阻、电容、电感测试仪的发展历史及研究现状 当今电子测试领域，电阻，电容和电感的测量已经在测量技术和产品研发中应用的十分广泛。 电阻、电容和电感测试发展已经很久，方法众多，常用测量方法如下。电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 在我国1997年05月21日中国航空工业总公司研究出一种电阻、电容、电感在线测量方法及装置等电位隔离方法，用于对在线的电阻、电容、电感元件实行等电位隔离，其特征在于，(1>将一个运算放大器的输出端与其反相输入端直接连接，形成一个电压跟
电阻，电感，电容的主要参数 电阻主要特性参数 1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。 允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00）、±2%-0.2(或0）、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级 3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。 线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100 4、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。 5、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压较低。 6、温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。 7、老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。 8、电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。 9、噪声：产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。 电感器的主要参数 电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。
三：测试原理 3.1隔离技术（GUARDING) 隔离技术是ict有别于万用表，是ＩＣＴ特有的一种技术．因电路板上的元器件都是串并联在一起的，直接测试会因周边零件的影响而造成测试数值不准确，故在ICT里面有一种非常重要的技术，它就是隔离技术，通过隔离来屏蔽其他零件的影响。如图所示： D 隔离是利用运算放大器的“虚断”和“虚短”原理使C点的电位保持和B点基本等同接地，电压为0V。 隔离一般为分二种：隔离ＶＣＣ与地。一般电阻测试都是隔离ＶＣＣ，电容测试隔离地（ＧＮＤ）隔离点（Ｇ点）的设置一般在３个以下，三个以上的隔离点使用效果也不太。 3.2电阻测试原理 3.2.1 电阻器的分类 电阻器有不同的分类方法。按材料分，有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等不同类型；按功率分，有 1/2W、 1/4W、 1/8W、1/16W 、1W、2W等额定功率的电阻；按电阻值的精确度分，有精确度为± 5%、± 10%、± 20%等的普通电阻，还有精确度为± 0.1%、± 0.2%、± 0.5%、± l%和± 2%等的精密电阻。电阻的类别可以通过外观的标记识别。电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。在电子产品中，以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律，第一个字母R代表电阻；第二个字母的意义是：T－碳膜，J－金属，X－线绕，这些
符号是汉语拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是RT型的。而红颜色的电阻，是RJ型的。一般老式电子产品中，以绿色的电阻居多。为什么呢？这涉及到产品成本的问题，因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好，但制造成本也高，而碳膜电阻特别价廉，而且能满足民用产品要求。 电阻器当然也有功率之分。常见的是1/8瓦的“色环碳膜电阻”，它是电子产品和电子制作中用的最多的。当然在一些微型产品中，会用到1/16瓦的电阻，它的个头小多了。再者就是微型片状电阻，它是贴片元件家族的一员，以前多见于进口微型产品中，现在电子爱好者也可以买到了国产产品用来制作小型电子装置。 1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。 4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 3.2.2 固定电流源(Constant Current)模式C2 f! r' H' r; \: ` 对于不同的电阻值,ICT本身会自动限制一个适当的固定电流源做为测试的信号源使用,如此才不会因使用都的选择不当,因而产生过高的电压而烧坏被测试元件,故其测试方式为:提供一个适当的固定电流源I,流经被测电阻R,再于被测电阻R两端,测量出Vr,由于Vr及I已知,利用Vr=IR公式,即可得知被测电阻R值,如图： y2 A( K1 Q3 R9 k5 z $ S4 U8 S( b2 n! Z9 ~ : R2 a+ m. F9 j3 t 3.2.3低固定电流源(Low Constant Current)模式
电容电感测试仪的功能特点以及技术参数 电容电感测试仪针对变电站现场测量并联电容器组中的单个电容器电容值时存在的问题而专门研制的。 它着重解决了以下问题： 现场测量单个电容器需拆除连接线，不仅工作量大而且易损坏电容器。 电容表输出电压低而导致故障检出率低。 测量电抗器的电感。 该仪器具有测量工作量小、快捷简便、性能稳定、测量准确、故障检出率高等特点。此外，它的电流测量单元还可兼作CVT、避雷器等电器设备的测量之用，具有一机多能的功效。 “预防电容器装置事故的技术措施”中规定：对高压并联电容器部分，应定期进行电容器组单台电容器电容量的测量，推荐使用不拆连接线的测量方法，避免因拆装连接线导致套管受力而发生套管漏油的故障。 常州市汇高电子有限公司是一批具有相当理论基础和丰富实践经验的中、高级科技人员于2006年组建成立的高新技术企业，公司长期致力于电子测量仪器的开发、设计、制造，积极引进国际先进技术，消化吸收，开发出了热敏电阻测试仪、压敏电阻测试仪、铁心测试仪、宽频LCR数字电桥、高精度电容电感测试仪、多路温度巡检仪等几十种测量仪器，高、中、低挡兼备，质量可靠。下面由常州市汇高电子来给大家讲述一下电容电感测试仪的功能特点。 量程自动转换； 储存7168个测试数据； 大屏幕液晶（320×240 LCD）显示, 汉字菜单操作提示； 实现波形和测量处理数据同屏显示，使测试过程更直观； 具有设置、校正和调试功能。 仪器技术参数 电容量量程：0.2μF～2,000μF； 容量范围：5～20,000 kvar； 测量精度：0.2μF～2μF ±1%读数±0.02μF； 2μF～2,000μF ±1%读数±2个字； 电感量程：1mH～9.99H；测量精度：±1.5%读数±2个字 输出测量电压：AC 26V/500VA；50Hz； 显示方式：大屏幕液晶示屏全汉字输出，TPμp-40面板式热敏打印机 外形/ 重量：370×370×220 mm / 16 kg 工作条件： a. 环境温度：0℃～+40℃，相对湿度：≤90% b. 电源：AC 220V±10%；50Hz；
简易数字式电阻、电感和电容测量仪 摘要 本系统主控制部分采用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149。以自制电源作为LRC测量模块和各个主要控制芯片的输入电源，测量原理是通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的引起的频率变化，利用频率与电阻、电容、电感的函数关系推算出电阻值、电容值或者电感值。测量的原理是LM311组成的LC震荡器的震荡回路的频率由单片机采样，然后再依据震荡频率计算出对应的电容或电感值，以及由NE555多谐振荡电路实现对电阻的测量。软件设计部分使用C语言编程编写了包括控制测量程、按键处理、电阻电感电容计算、液晶显示程序。利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，测量结果采用12864液晶模块实时显示。 关键词： MSP430F149、NE555芯片、LRC测量、12864液晶
目录 1 系统总体方案设计 (1) 1.1系统方案选择 (1) 1.2系统软硬件总体设计 (1) 1.2.1硬件部分 (1) 1.2.2软件部分 (2) 2系统模块设计 (3) 2.1硬件模块设计 (3) 2.1.1电感电容测量模块 (3) 2.1.2电阻测量模块 (4) 2.1.3主控制模块 (5) 2.1.4 AD采样模块 (5) 2.1.5 液晶显示模块 (5) 2.2软件模块设计 (5) 2.2.1 控制测量程序模块 (5) 2.2.2按键处理程序模块 (6) 2.2.3电阻电感电容计算程序 (7) 2.2.4液晶显示程序模块 (7) 3系统测试 (8) 3.1测试原理 (8) 3.2测试方法 (8) 3.3测试结果 (8) 3.4测试分析 (9) 4系统总结 (9) 参考文献： (10)
全自动电容电感测试仪的基本概述及工作原理 GB50150-1991与Q/CSG10007-2004规定:高压并联、串联电容器和交流滤波电容器的电容值偏差不超过额定值的-5%~+10%；电容值不应小于出厂值的95%；耦合电容器和电容分压器的电容值，每节电容值偏差不超出额定值的-5%~+10%，电容值与出厂值相比，增加量超过+2%时，应缩短试验周期。 随着城农电网改造的进行，电容器补偿装置得到前所未有的发展，新开发的产品也相继投入运行。但随之而来的是电容器事故率的大幅上升，尤其是电容器装置多年不见的爆炸着火事故亦多次发生，并出现过严重的群伤事故。无功补偿装置专家工作组组织专家对事故进行认真分析、研究后，认为事故率的上升除制造厂的产品质量下降外，很重要的另一个原因是：无功补偿技术管理和运行人员新老交接，又无可操作的反事故措施可用。 鉴于目前电力行业对电容器测试的需要，我公司结合目前市场上各类不拆线电容器测量仪的优缺点，悉心研究开发出免拆线 YTC720A电容电桥测试仪。此仪器最大的特点是“免拆线，抗干扰，高精度，不易损”，大大提高工作效率，保障检测运行。 工作原理：
在被测电容支路有对被测电容的电压、电流取样的取样电路，取样电路的输出端分别接放大电路，从电压放大电路输出的电压信号和从电流放大电路输出的电流信号通过鉴相器输出相位差信号，与电压信号和电流信号通过A/D转换器后，输入CPU计算而得到被测电容值。因为采用了移动的电流取样单元，而使得无需拆除连接线就可以直接测量电容值。 加之测量过程档位是自动进行选择，避免了手动操作引起的误差，因此具有稳定性好、重复性好，准确可靠的特点。 湖北仪天成电力设备有限公司是专业生产销售电力检测设备的技术型厂家，尤其是所生产的YTC720A电容电感测试仪，广受业界好评，我们承诺，凡我公司产品，三月包换，三年质保，终身保修！
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
目录 1. 系统设计 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 方案比较 (2) 1.2.1 电阻测量方案 (2) 1.2.2 电容测量方案 (4) 1.2.3电感测量方案 (5) 1.2.4显示电路方案 (6) 1.3 方案论证 (6) 1.3.1 总体思路 (6) 1.3.2 设计方案 (7) 2. 单元电路设计 (7) 2.1 电阻测量电路 (7) 2.2 电容测量电路 (8) 2.3 电感测量电路 (9) 2.4 1602显示电路 (10) 3. 软件设计 (11) 4. 系统测试 (11) 4.1 测试仪器与设备 (11) 4.2 指标测试 (12) 5 结论 (13) 参考文献 (13) 附录1、元器件明细表...............................................................= (13) 附录2：程序清单 (13)
1. 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. 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 V Rx R0 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：利用555构成单稳态的方案
简易电阻、电容和电感测试仪 1.1 基本设计要求 （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 1.2 设计要求发挥部分 （1）扩大测量范围； （2）提高测量精度； （3）测量量程自动转化。
摘要：本系统是依赖单片机MSP430建立的的，本系统利用555多谐振荡电路将电阻，电容参数转化为频率，而电感则是根据电容三点式振荡转化为频率，这样就能够把模拟量近似的转换为数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，一方面测量精度高，另一方面便于使仪表实现自动化，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性。系统扩展、系统配置灵活。容易构成何种规模的应用系统，且应用系统较高的软、硬件利用系数。单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，而且设计时间短，成本低，可靠性高。综上所述，利用振荡电路与单片机结合实现电阻、电容、电感测试仪更为简便可行，节约成本。所以，本次设计选定以单片机为核心来进行。 关键词：430单片机，555多谐振荡电路，，电容三点式振荡 一、系统方案 电阻测量方案：555RC多谐振荡。 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，再交由单片机处理。 综合比较，本设计采用方案三，采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路，电路简单可行，单片机易控制。 电容测量方案：555RC多谐振荡 同样利用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容的大小，如果固定电阻值，该方案硬件电路实现简单，能测出较宽的电容范围，能够较好满足题目的要求。 采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路，电路简单可行，单片机易控制。 电感测量方案：电容三点式 采用LC配合三极管组成三点式震荡振荡电路，通过测输出频率大小的方法来实现对电感值测量。该方案成本低，其输出波形为正弦波，将其波形整形后交给单片机测出其频率，并转换为电感值。 二、理论分析与计算 1.电阻测量的分析及计算 根据题目要求，如图2.1，采用555多谐振电路，将电阻量转化为相应的频率信号 值。考虑到单片机对频率的敏感度，具体的讲就是单片机对10KHz-100KHz的频率计数 精度最高。所以要选用合理的电阻和电容大小。同时又要考虑到不能使电阻的功率过
前言 一、衷心感谢您使用本公司的产品，您因此将获得本公司全面的技术支持和服务保障。 二、本使用说明书适用于*****介损测试仪。 三、当您在使用本产品前，请仔细阅读本使用说明书，并妥善保存以备查考。 四、请严格按说明书要求步骤操作，使用不当可能危及人身安全。 五、在阅读本说明书或仪器使用过程中如有疑惑，可向我公司咨询。 使用本仪器前，请仔细阅读操作手册，保证安全是用户的责任 本手册版本号： 20121215 本手册如有改动，恕不另行通知。
目录 一、仪器概述 (2) 二、安全措施 (2) 三、可测试参数 (3) 四、性能特点 (3) 五、技术指标 (4) 六、测量方式及原理 (5) 七、常见设备的接线方法 (6) 八、仪器功能简介 (9) 九、仪器操作步骤 (10) 十、现场试验注意事项 (12) 十一、仪器检定 (14) 十二、变频测量讨论 (14) 十三、仪器的装箱清单 (15)
******介损测试仪说明书 一、仪器概述 介损测量是绝缘试验中很基本的方法，可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质，以及局部缺陷等。在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损的测量是衡量其绝缘性能的最基本方法。*******介损测试仪突破了传统的电桥测量方式，采用变频电源技术，利用单片机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算；达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便；电源采用大功率开关电源，输出45Hz和55Hz纯正弦波，自动加压，可提供最高10千伏的电压；自动滤除50Hz干扰，适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。 二、安全措施 1、使用本仪器前一定要认真阅读本手册。 2、仪器的操作者应具备一般电气设备或仪器的使用常识。 3、本仪器户内外均可使用，但应避开雨淋、腐蚀气体、尘埃过浓、高温、阳光直射等场所使用。 4、仪表应避免剧烈振动。 5、对仪器的维修、护理和调整应由专业人员进行。 6、在任何接线之前必须用接地电缆把仪器接地端子与大地可靠连接起来。 7、由于测试设备产生高电压，所以测试人员必须完全严格遵守安全操作规程，防止他人接触高压部件和电路。直接从事测试的人员必须完全了解高压测试线路，及仪器操作要点。非从事测试人员必须远离高压测试区，测试区必须用栅栏或绳索、警视牌等清楚表示出来。 8、仪器的调整维修和维护，必须在不加电情况下进行，如果必须加电，则操作者必须非常熟悉本仪器高压危险部件。 9、保险管损坏时，必须确保更换同样的保险，禁止更换不同型号保险或将保险直接短路使用。
课程设计任务书 题目: 简易电阻、电容和电感测试仪设计 初始条件： LM317 LM337 NE555 NE5532 STC89C52 TLC549 ICL7660 1602液晶 要求完成的主要任务: 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1602液晶显示器，显示测量数值，并用发光二级管分别指示所测元件的类别。 时间安排： 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：__________ 年月日
目录 摘要 (4) ABSTRACT (5) 1、绪论 (7) 2、电路方案的比较与论证 (7) 2.1电阻测量方案 (7) 2.2电容测量方案 (9) 2.3电感测量方案 (10) 3、核心元器件介绍 (12) 3.1LM317的介绍 (12) 3.2LM337的介绍 (13) 3.3NE555的介绍 (13) 3.4NE5532的介绍 (15) 3.5STC89C52的介绍 (17) 3.6TLC549的介绍 (18) 3.7ICL7660的介绍 (20) 3.81602液晶的介绍 (21) 4、单元电路设计 (23) 4.1直流稳压电源电路的设计 (24) 4.2电源显示电路的设计 (24) 4.3电阻测量电路的设计 (25) 4.4电容测量电路的设计 (26) 4.5电感测量电路的设计 (27) 4.6电阻、电容、电感显示电路的设计 (28) 5、程序设计 (29) 5.1中断程序流程图 (29) 5.2主程序流程图 (30) 6、仿真结果 (30) 6.1电阻测量电路仿真 (30) 6.2电容测量电路仿真 (31) 6.3电感测量电路仿真 (32) 7、调试过程 (33) 7.1电阻、电容和电感测量电路调试 (33) 7.2液晶显示电路调试 (33) 8、实验数据记录 (34)
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）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 In this article, the function and the requirement of design were introduced, and then puts forward to want to complete the function, the design of the last comprehensive consideration selection methods, and then a resistor, capacitor, inductor measurement circuit design. This design is to realize the test using single chip computer, of which the resistor and capacitor is used more than 555 resonance swing circuitry, and inductance is produced according to the capacitance SanDianShi, so as to realize the measurement of each parameter. In the resistance and capacitance measurement circuit, we put it into two files to make the measurement, and single chip microcomputer to drive the relay to realize, so that, on the one hand, has high accuracy, on the other hand to make intelligent instrument and automation. Key words: more than 555 single chip microcomputer chip oscillation capacitance SanDianShi relay
实验二十八 交流电桥测电容和电感 交流电桥与直流电桥相似，也由四个桥臂组成。但交流电桥组成桥臂的元件不仅是电阻，还包括电容或电感以及互感等。由于交流电桥的桥臂特性变化繁多，因此它测量范围更广泛。交流电桥除用于精确测量交流电阻、电感、电容外，还经常用于测量材料的介电常数、电容器的介质损耗、两线圈间的互感系数和耦合系数、磁性材料的磁导率以及液体的电导率等。当电桥的平衡条件与频率有关时，可用于测量交流电频率等。交流电桥电路在自动测量和自动控制电路中也有着广泛的应用。 一、实验目的 1．了解交流电桥的平衡原理及配置方法． 2．自组交流电桥测量电感、电容及损耗． 3．学习使用数字电桥测量电阻、电感和电容． 二、仪器与用具 低频信号发生器，交流毫伏表，交流电阻箱，可调标准电容箱(例如RX7-0型)，待测电容，电感线圈，电阻，数字电桥，开关等． 实验原理 1．交流电桥平衡条件 交流电桥是对比直流电桥的结构而发展出来的，它在测量电路组成上与惠斯通电桥相似，如图28-1所示，电桥的四个臂，，，通常是复阻抗(可以是电阻、电容、电感或它们的组合)，间接交流电源，间接交流平衡指示器(毫伏表或示波器等)． 电桥平衡时，、两点等电位，由此得到交流电桥的平衡条件： = (28.1) 利用交流电桥测量未知阻抗 (=)的过程就是调节其余各臂阻抗参数使(28.1)式满足的 过程．一般来说，包含二个未知分量，实际上按 复阻抗形式给出的平衡条件相当于两个实数平衡 条件，电桥平衡时它们应同时得到满足，这意味 着要测量，电桥各臂阻抗参数至少要有两个可 调，而且各臂必须按电桥的两个平衡条件作适当 配置． 图28—1 2．桥臂配置和可调参数选取的基本原则 在多数交流电桥中，为了使线路结构简单和 实现“分别读数”(即电桥的两个可调参数分别 只与被测阻抗的一个分量有单值的函数关系)，常把电桥的两个臂设计成纯电阻(统称为辅助臂)，这样，除被测x Z ~ 外只剩一个臂具有复阻抗性质，此臂由标准电抗元件(标准电感或标准电容 )与一个可调电阻适当组合而成(称为比较臂)，在这样的条件下，由交流电桥的平衡条件得到桥臂配置和可调参数选取的基本原则． (1)当比较臂与被测臂阻抗性质相同(指同为电感性或电容性)，二者应放在相邻的桥臂位置上；反之，应放在相对的桥臂位置上． (2)若取比较臂的两个阻抗分量作可调参数，则当比较臂阻抗分量的联接方式(指串联或并联)与被测臂等效电路的联接方式一致时，二者应放在相邻的桥臂位置；反之，就放在相对的桥臂位置． (3)当缺乏可调标准电抗元件或需要采用高精度固定电抗元件作为标准量具时，则选取辅助臂和比较臂所含电阻中的两个作为可调参数使电桥趋于平衡．(此时一般不能分别读
CL-I电容电感测试仪 使用说明书 苏州华电电气股份有限公司
目录 一、产品介绍 (1) 1.1 技术指标 1.2 功能特点 二、操作指导 (2) 2.1 面板说明 2.2 测量操作 三、现场测试 (4) 3.1 接线 3.2 注意事项 四、仪器附件 (5) 五、维修及售后服务 (6)
一、产品介绍 CL-I电容电感测试仪是专门用来测量电容、电感器组在不用断开连线的情况下的电容、电感值，特别适用于发、变电站内已投运的电力电容、电感器组。 1.1技术指标 电容测量范围误差 0.01μF～1.0μF ±0.05μF 1.0μF～100.0μF ±（1%读数+0.2%满度） 100.0μF～2000.0μF ±（1%读数+0.2%满度） 最小分辨率： 0.001uF 电感测量范围误差 0.2mH～20mH ±0.05mH 20mH～200mH ±(2%读数+0.2%满度） 200mH～10H ±(2%读数+0.2%满度） 最小分辨率： 0.001mH 电阻测量范围误差 0.5Ω～5Ω±0.05Ω 5Ω～500Ω±（1%读数+0.2%满度） 500Ω～2000Ω±（1%读数+0.2%满度） 最小分辨率： 0.001Ω 电源（市电） 电压：220V±22V （AC） 频率：50Hz±0.5Hz 输出试验电压 1
0.5VAC、1.0VAC、2.0VAC、5VAC、25VAC工频 使用环境条件 温度：-10°C～50°C 湿度：≤90%RH 不结露 体积重量 体积：500mm×350mm×200mm 重量：≤15kg 钳表口径 不小于68mm 1.2功能特点 ◆操作简单，选择测量电容、电感、电阻 只需要通过简单的接线和按键操作就可以完成用户需要的试验设定，测 量过程由仪器自动控制完成，测试结果由液晶全汉字显示，简便、直观。 ◆保护提示 钳表检查提示 接线错误提示 ◆配备微型打印机，测量结束，可手动打印测试数据 二、操作指导 2.1面板说明 1.电源插座（连接220V电源，带3A保险丝） 2.仪器电源开关 3.试验电压输出开关 4.液晶显示屏 2
常用电子元器件(电阻.电容,电感)检测方法与经验 元器件的检测是家电维修的一项基本功，如何准确有效地检测元器件的相关参数，判断元器件的是否正常，不是一件千篇一律的事，必须根据不同的元器件采用不同的方法，从而判断元器件的正常与否。特别对初学者来说，熟练掌握常用元器件的检测方法和经验很有必要，以下对常用电子元器件的检测经验和方法进行介绍供对考。 一、电阻器的检测方法与经验： 1 固定电阻器的检测。A 将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。为了提高测量精度，应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系，它的中间一段分度较为精细，因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置，即全刻度起始的20％～80％弧度范围内，以使测量更准确。根据电阻误差等级不同。读数与标称阻值之间分别允许有±5％、±10％或±20％的误差。如不相符，超出误差范围，则说明该电阻值变值了。B 注意：测试时，特别是在测几十kΩ以上阻值的电阻时，手不要触及表笔和电阻的导电部分；被检测的电阻从电路中焊下来，至少要焊开一个头，以免电路中的其他元件对测试产生影响，造成测量误差；色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定，但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。 2 水泥电阻的检测。检测水泥电阻的方法及注意事项与检测普通固定电阻完全相同。 3 熔断电阻器的检测。在电路中，当熔断电阻器熔断开路后，可根据经验作出判断：若发现熔断电阻器表面发黑或烧焦，可断定是其负荷过重，通过它的电流超过额定值很多倍所致；如果其表面无任何痕迹而开路，则表明流过的电流刚好等于或稍大于其额定熔断值。对于表面无任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断，可借助万用表R×1挡来测量，为保证测量准确，应将熔断电阻器一端从电路上焊下。若测得的阻值为无穷大，则说明此熔断电阻器已失效开路，若测得的阻值与标称值相差甚远，表明电阻变值，也不宜再使用。在维修实践中发现，也有少数熔断电阻器在电路中被击穿短路的现象，检测时也应予以注意。 4 电位器的检测。检查电位器时，首先要转动旋柄，看看旋柄转动是否平滑，开关是否灵活，开关通、断时“喀哒”声是否清脆，并听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音，如有“沙沙”声，说明质量不好。用万用表测试时，先根据被测电位器阻值的大小，选择好万用表的合适电阻挡位，然后可按下述方法进行检测。 A 用万用表的欧姆挡测“1”、“2”两端，其读数应为电位器的标称阻值，如万用表的指针不动或阻值相差很多，则表明该电位器已损坏。 B 检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。用万用表的欧姆档测“1”、“2”(或“2”、“3”)两端，将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近“关”的位置，这时电阻值越小越好。再顺时针慢慢旋转轴柄，电阻值应逐渐增大，表头中的指针应平稳移动。当轴柄旋至极端位置“3”时，阻值应接近电位器的标称值。如万用表的指针在电位器的轴柄转动过程中有跳动现象，说明活动触点有接触不良的故障。 5 正温度系数热敏电阻(PTC)的检测。检测时，用万用表R×1挡，具体可分两步操作： A 常温检测(室内温度接近25℃)；将两表笔接触PTC热敏电阻的两引脚测出其实际阻值，并与标称阻值相对比，二者相差在±2Ω内即为正常。实际阻值若与标称阻值相差过大，则说明其性能不良或已损坏。 B 加温检测；在常温测试正常的基础上，即可进行第二步测试—加温检测，将一热源(例如电烙铁)*近PTC热敏电阻对其加热，同时用万用表监测其电阻值是否随温度的升高而增大，如是，说明热敏电阻正常，若阻值无变化，说明其性能变劣，不能继续使用。注意不要使热源与PTC热敏电阻*得过近或直接接触热敏电阻，以防止将其烫坏。