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基于单片机电阻电容电感测量基于单片机的电阻、电容和电感的测量是一种常见的电子设计任务，特别是在嵌入式系统和传感器应用中。
以下是简要的介绍，具体实现方式可能因应用、单片机型号和测量精度的要求而有所不同。
1. 电阻测量：使用单片机进行电阻测量的一种方法是通过构建电压分压电路，然后使用模拟输入通道或模数转换器（ADC）来测量分压后的电压。
基本步骤如下：•构建电压分压电路，将待测电阻与已知电阻串联。
•通过单片机的ADC模块测量分压电路的电压。
•使用欧姆定律和分压电路的关系计算待测电阻的阻值。
2. 电容测量：电容测量可以通过测量充放电时间常数来实现。
具体步骤如下：•将待测电容与已知电阻组成一个RC电路。
•使用单片机的定时器来测量电容充电或放电的时间常数。
•通过时间常数和电阻值计算电容值。
3. 电感测量：电感测量一般使用LC振荡电路来实现。
具体步骤如下：•将待测电感与已知电容组成LC振荡电路。
•通过单片机的定时器来测量振荡周期。
•通过振荡频率和已知电容值计算电感值。
注意事项：1.校准：对于精度要求较高的测量，建议在使用前进行校准。
2.信噪比：在测量中要注意信号质量和干扰，尤其是在电容和电感的测量中。
3.电源电压：确保单片机和测量电路的供电电压稳定。
4.选择合适的元件值：为了提高测量的精度，选择合适的已知电阻、电容和电感值。
5.滤波：可以在测量结果中引入滤波以降低噪声。
这仅仅是一个简要的概述，具体的实现可能因项目要求和硬件平台而有所不同。
在设计时，请仔细考虑电路的特性和单片机的性能。
学校代码：14057学号： 20083005芜湖信息技术职业学院毕业论文（设计）论文题目：________基于51单片机的电阻测量________学科专业：________________电气自动化_______________________作者姓名：__________________王仁杰_________________________指导教师：__________________余红英__________________________完成时间：_________________2011年5月_____________________毕业论文（设计）写作提纲一、论文题目：基于51单片机的电阻测量二、论题观点来源：用A/D测电阻时，由于A/D采样的是电压值，根据电阻的分压原理算，用采样的电压值计算出被测电阻的阻值。
三、基本观点：A/D采样出电压值，根据电阻分压原理，计算出电阻值。
当用5.0V基准电压8位A/D时，能分辨的最小电压为19.5mV当用2.5V基准电压8位A/D时，能分辨的最小电压为9.8mV采样精度提高一倍，另外采用运放放大微弱的电压信号，再经单片机采样精度又能提高一倍，所以用8位A/D也能达到1%的精度。
四、论文结构：主要分为四个部分一部分：电路基础部分二部分：原理图和板图部分三部分：Protues仿真部分四部分：软件部分毕业论文（设计）工作中期检查表系别：班级：基于51单片机的电阻测量中文摘要电阻是基本电参数之一,常在直流条件下测量,也有在交流情况下测量的。
工程上常用的电阻范围为10的负七次方～10的负十五次方欧。
在材料研制、基本研究或特殊情况下进行实验时，测量电阻的范围一般扩大到接近零欧至10的负十八次方欧。
在物理学中，用电阻（Resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。
单片机测量电阻原理引言：电阻是电路中常见的元件之一，用于限制电流的流动。
在电子产品的设计和维修中，经常需要测量电路中的电阻值。
单片机是一种微型电脑，具有高集成度、低功耗等特点，可以用来测量电路中的电阻值。
本文将介绍单片机测量电阻的原理及实现方法。
一、电阻的基本原理电阻是电流通过时产生的电压降与电流之比，用欧姆定律表示为V=IR，其中V表示电压，I表示电流，R表示电阻。
二、单片机测量电阻的原理单片机测量电阻的原理是利用单片机的模拟输入引脚和内部的模数转换器（ADC）来实现。
具体步骤如下：1. 将待测电阻与单片机连接，一端接地，另一端接模拟输入引脚。
2. 单片机通过模拟输入引脚读取电阻两端的电压值。
3. 单片机将模拟电压值转换为数字信号。
4. 单片机通过数值计算得到电阻值。
三、实现方法单片机测量电阻的实现方法有多种，下面介绍一种简单的方法。
1. 硬件连接：将待测电阻与单片机的模拟输入引脚连接，一端接地，另一端接模拟输入引脚。
2. 程序设计：编写单片机的程序，实现测量电阻的功能。
具体步骤如下：（1）设置模拟输入引脚为输入模式。
（2）读取模拟输入引脚的电压值。
（3）将读取的模拟电压值转换为数字信号。
（4）通过一定的计算公式，得到电阻值。
（5）将电阻值输出。
四、注意事项在进行单片机测量电阻时，需要注意以下几点：1. 选择合适的单片机型号，确保其具备模拟输入引脚和ADC功能。
2. 确保电路连接正确，避免短路或接触不良等问题。
3. 根据实际情况选择合适的电阻范围和精度。
4. 考虑电阻测量的精度要求，可以采用多次测量取平均值的方法提高测量精度。
五、总结通过单片机测量电阻的原理及实现方法，我们可以方便地测量电路中的电阻值。
单片机具有较高的测量精度和稳定性，可以满足大多数电阻测量的需求。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的单片机型号和测量方法，以实现准确、快速的电阻测量。
六、参考文献[1] 陈红. 单片机原理与应用[M]. 机械工业出版社, 2017.[2] 陈志强. 单片机原理与应用实验教程[M]. 高等教育出版社, 2014.。
单片机课程设计电阻测量一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理和功能，掌握单片机在电阻测量中的应用；2. 掌握电阻的基本概念、测量方法和相关电路，能运用单片机进行电阻的精确测量；3. 了解并掌握相关程序设计方法，实现单片机对电阻值的读取、显示和处理。
技能目标：1. 能够运用单片机设计简单的电阻测量电路，并进行实际操作；2. 学会使用编程软件，编写、调试和优化单片机程序，实现对电阻值的测量和显示；3. 提高动手实践能力，培养分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术的兴趣和热情，激发学生学习电子技术的积极性；2. 培养学生的团队协作意识，学会与他人共同探讨、解决问题；3. 引导学生认识到科技对社会发展的作用，树立正确的价值观和责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过实际操作，掌握单片机在电阻测量中的应用。
学生特点：学生已具备一定的电子基础知识，对单片机有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手实践，培养学生的问题分析和解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 单片机基础知识回顾：复习单片机的组成、工作原理及编程基础，为后续课程打下坚实基础。
教材章节：《单片机原理与应用》第1章、第2章。
2. 电阻测量原理：讲解电阻的定义、测量方法及常见测量电路。
教材章节：《电子测量技术》第3章。
3. 单片机与电阻测量：介绍单片机在电阻测量中的应用，分析测量电路的原理和设计方法。
教材章节：《单片机原理与应用》第6章，《电子测量技术》第4章。
4. 程序设计：学习编写单片机程序，实现对电阻值的读取、显示和处理。
教材章节：《单片机C语言程序设计》第3章、第4章。
5. 实践操作：设计并搭建单片机电阻测量电路，进行实际操作，调试程序。
教材章节：《单片机实验教程》第2章、第3章。
6. 课程总结与拓展：总结本次课程所学内容，探讨单片机在电阻测量领域的拓展应用。
单片机测量热电阻的方法
在单片机应用中，有时会遇到AD端口资源不够用的情况，但又需要测量电阻的大小，例如一个热敏电阻的阻值。
可以通过以下方法进行测量：
1. 利用两个单片机IO口，连接两个电阻，向同一个电容充电。
设置一个IO 口为输出端口，另一个为输入端口。
输出端口通过连接的电阻向电容充电。
电容上的电压上升，当超过一定阈值，输入端口逻辑电平就会变成1。
这个充电时间与终止电压、阈值电压以及RC对应的时间常数有关系。
具体数值由这个公式决定。
这个过程再测量一遍。
对应的时间与R2成正比。
因此，两次时间的比值，就等于电阻的比值。
如果已知其中一个电阻阻值，另外一个电阻便可以根据时间比值计算出来。
这就是IO口测量电阻的基本原理。
2. 可以通过查找所选NTC对应的R-T对照表（即温度阻值对照表），并利用曲线拟合的方法来求解温度值。
将R-T曲线划分为多个区间，每个区间都可以近似为一段小直线，然后通过一元一次方程求解出对应的温度值。
这些方法仅供参考，实际应用中需要结合具体情况进行选择和调整。
如果对具体操作不熟悉，建议咨询专业人士获取帮助。
基于单片机设计的小电阻测试
1、引言
在电路测试过程中常常会碰到由于忽略某些小电阻的影响引起实验数据与理论值之间存在较大误差，从而影响测试效果。
例如电感器、变压器中往往存在铜电阻，地铁铁轨的电阻;由于其数值较小，一般的指针万用表无法测量出来;通常实验室里会用电桥进行测量，但电桥操作手续较烦，又不能直接读出被测电阻阻值。
鉴于此，我们采用了单片机，利用单片机的优势设计了该测量仪。
该测量仪可直接从LCD显示屏上读出所测得的电阻值，测量范围为10μΩ～2.9999kΩ，同时可以把测试的数据进行储存，然后经串行口送入上位机，通过上位机的强大功能，可以对所测得的数据进行分析、处理。
该测试仪的测量精度高达±0.1%，并采用四端测量法，电阻值不受引线长短及接触电阻的影响。
不仅测量简便，读数直观，且测量精度、分辨率也高于一般电桥。
可用于实验室、研究所，尤其适用于工作现场。
2、测试原理。
电阻量测量摘要本设计基于单片机和AD转换器实现电阻的测量。
采用ADC0808，实现由模拟电压转换到数字信号，通过单片机系统AT89C51处理后，由LCD显示器显示被测量电阻的阻值。
测量范围为1Ω～5KΩ，精度大于98%。
其中稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源，对单片机、A/D转换器、LCD显示器供电。
本设计从硬件和软件两部分入手，其中硬件分为数据采集、模数转换、数据显示三个模块。
数据采集通过我们对两方案的分析与对比，决定采用桥式法测量被测电阻电压，A/D转换器使用常见的仿真器件ADC0808，数据显示使用LCD1602。
硬件设计完成后，用Keil编程，编写每个模块的程序。
接着使用Proteus 对设计的硬件进行仿真，记录数据并进行了分析，得出误差小，测量范围大的结论。
最后使用Altium Designer绘制仿真电路的原理图和PCB板。
关键词：AT89C51单片机，Proteus仿真，数据处理目录第一章绪论 ............................................................ 错误!未定义书签。
第二章总体设计 .................................................... 错误!未定义书签。
§总体设计思路.............................................................. 错误!未定义书签。
第三章硬件设计 .................................................... 错误!未定义书签。
§直流稳压电源电路的设计.......................................... 错误!未定义书签。
§电压测量的设计.......................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的电阻测量方法探究
北京邮电大学张昊
摘要：电阻是任何电路中不可缺少的元件，它的作用很多，可以分压限流，可以进行能量转化，可以应用于传感，电阻阻值的大小直接关系到电路的性能。
基于电阻测量的方法有很多，其中利用单片机进行电阻测量是很重要的方法。
本次探究中，我们正式是使用了数字化的方法来实现对模拟电路值的间接测量。
TI的Cortex- M4总共为我们提供了四种测量电阻的方式，并且均可以在液晶板上显示相应的数值。
在具体实验时，我们需要在合适的位置加上跳线帽，并将电阻插在适当的模块上，计算得到我们要测量的电阻。
电路的相关原理会在本文中具体的阐释，实验当中也不可避免的会遇见一些问题，我们也对这些问题进行了探究。
关键词：电阻测量单片机恒流源ADS1100 仪用放大
1.背景与意义：
电阻是一类很重要的元件，它的作用极大，分压，分流，限流，有些特性电阻还有一般电路所没有的功能。
例如输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。
输入电阻越大，表明放大器从信号源取的电流越小，放大器输入端得到的信号电压也越大，即信号源电压衰减的少。
同时，电阻是产生热损耗与热噪声的重要原因，它的阻值大小直接决定了电路的好坏，因此围绕电阻测量产生了大量的测量方法。
常见的测量方法有伏安法，半偏法，电桥法等等，这些都是基本的方法，但普遍精度不高。
当前范围内有许多种精确测量电阻的方法，比如对于低值电阻，有采用四线制电流倒向技术测量的方法，高值电阻而言，也有兆欧的欧姆表用于测量。
本次探究是基于单片机的电阻测量，它也可以很大程度上提高精度，并且方便简单，由于使用了嵌入式系统，数字化测量方法是其一大特点，对于这一方法的探究很有价值，并且它拥有广阔应用前景。
2．内容及原理：
围绕电阻测量展开，我们分别用了4种方式，分别是恒流源，电桥配上ads1100与仪用放大器，共同目的是精准地测量电阻，每个实验所测电阻均是通过万用表测量与LCD显示屏所示数据计算所得，并将两种做法进行比较，得出一致的结论。
2.1 恒流源电路测量电阻
2.1.1 恒流源电路原理
恒流源提供给电阻R4大约2.5v电压，产生1mA的电流，并且接上了两级放大器，结成了达林顿结构，增大了电路电流的增益，使得流过待测电阻上的电流约在1mA，产生电压信号。
由于所得的电压信号是交流的，分析其频谱会发现，有一部分高频在采样的过程中会产生频谱混叠，产生失真。
故在采样前，我们先加了一级抗混叠滤波器，它本质是个低通滤波器，通过滤去高频部分抑制混叠。
图2.0 相关测量电路具体结构
2.1.2 ADS1100采样电路相关原理
具体采样时，使用了ADS1100这样一个芯片（如图2.0）。
该芯片具有高共模抑制比，高输入阻抗，低功耗等突出特点。
在这里，我们使用该芯片对电压信号进行编码，所产生的编码值经过芯片的自动增益调节，使得采样信号更加精准，测量更加接近真实值。
我们分别将通过万用表测量与单片机测量得出的结果进行对比，做出了关系曲线（如图2.1），发现两者基本拟合。
2.1.3 仪用放大器原理
待测电阻两端的电压首先经过了仪表放大 INA333, 仪表放大器用来对待测电阻两端的差分信号差分放大并转换为单端信号. INA333 是微功耗零漂移轨到轨精密仪表放大器，其内部由两级放大的三个放大器及 RF 滤波电路组成。
前面两个输入缓冲放大器作为第一级来提高放大器输入阻抗，并在第一级的外部通过 RG 提供差分信号的增益（保持共模信号不变），在第二级（即差动放大器）提供第二次差分信号的增益，并抑制共模信号（如图2.0）。
这样差分信号可以被两级放大，因此仪表放大器的放大倍数可以相当大，可以设定在 1～1000 之间。
本实验中，取增益调整电阻 R11 为 11KΩ，这样仪表放大器的放大倍数 G 为10.为了使放大器能够反映负压的输出，需增偏置电压VREF,通过调节电位器R19可以实现不同分压。
液晶屏显示电压值u=I*R*G+VREF,实验测量中将跳线 JP7 的“2”“3”端短接，偏置电压VREF为 0V.仪放 INA333 要求输入端共模电压在 100mV 以上,故被测电阻值不应超过100欧。
2.1.4 原始测量数据
经过整理的测量数据如下：
表2.1 恒流源+ADS1100
表2.2 恒流源+仪用放大器
2.1.5 数据处理
我们同时使用万用表与单片机两种方式测量电阻值，得到曲线（图2.1与图2.2）如下：
图2.1 电阻，电压关系曲线图
图2.2 仪用放大器电压电阻关系曲线
可以看出使用ADS1100的电路测量电阻值在很大范围内十分精准，而使用仪用放大器测得的电阻值在35欧姆以上出现了较大偏差，说明该种测量方法存在较大输入限制。
2.2 电桥电路测量电阻
2.2.1 电桥电路原理
电桥法测量电阻是一种很重要的测量技术，电阻电桥可以用电流源驱动，也可以用电压源驱动。
当桥臂电阻发生变化时，电桥的平衡被打破，电桥输出一个电压。
这个电压就反映了电阻的大小。
当电桥的四个桥臂电阻都相同，即电桥平衡时，电桥输出电压为 0V。
当调节待测电阻的阻值在 0～1KΩ变化时（实际应用中电阻阻值变化非常小），电桥不再平衡，电桥输出电压由公式给出。
经过抗混叠滤波器和ADS1100 采样电路后，进入单片机。
如果电桥桥臂电阻不匹配，就会导致电桥不平衡，此时测量电阻的误差非线性的，很难进行修正。
其步骤如下：调节待测电阻 (电位器)阻值为 0，测试测试点 Vin+和 Vin-之间的电压是否为零。
如果不为零，需要更改电桥桥臂电阻。
对于电桥测电阻，四个桥臂电阻最好使用精密电阻，以实现良好的匹配。
2.2.2 实验原始数据
表2.3 电桥法+ADS1100
表2.4 电桥法+仪用放大器
2.2.3 实验数据处理
我们使用万用表先测得原始电阻值，再将使用电桥情况下得到的电压值代入相关公式，算出理论电阻值，二者结合得到曲线（图2.3与图2.4）如下：
图2.3 电桥加ADS1100 电压电阻关系曲线
图2.4 电桥加仪用放大器电压电阻关系曲线
由上图可以看出使用ADS1100的电路测量电阻值在很大范围内十分精准，而使用仪用放大器测得的电阻值在400欧姆以上出现了较大偏差，说明该种测量方法存在输入限制。
3．单片机电阻测量部分程序示例：
2.ADC数据采样
在程序主循环中以一定更新频率的不断采样ADC外设端口的电压值
4.探究结论：
四组测量中，我们均将万用表测量电阻与单片机测量电阻进行对比，并作出了相应的曲线，发现除了仪用放大对测量电阻值范围有相应的要求外，其余实验结果均表明利用该系统所测量的电阻阻值很精确。
ADS1100与仪用放大器均使用了差分电路，抑制了共模信号，前者还带有自动电压增益控制，后者对输出电压值进行了显著地放大，所有这些为构建一个精确而稳定的测量电路提供了保障。
所以，利用单片机测量电阻可以较为精确而稳定地测得电阻值，并且方便简单，有利于嵌入式开发。
5．参考文献：
（1）《高值电阻准确测量方法》刘少刚《应用科技》2010年第四期
（2）《一种基于电流倒向技术的四线制微弱电阻测量方法》高玉峰上海海事大学2006 （3）《仪用放大器简介及应用》陈淑芳《赤峰学院学报：自然科学版》2008年第9期（4）《单片机自主学习实验平台及其在创新实践中的应用》龚向春《实验技术与管理》2007年08期
（5）《基于I^2C总线的模／数转换器ADS1100》王小红《传感器世界》
2007年第8期。
