题目4： 简易电阻、电容和电感测试仪.

题目一实用低频功率放大器一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。

其原理示意图如下：二、要求1．基本要求（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻R L为8Ω下，放大通道应满足：① 额定输出功率P OR≥10W；② 带宽BW≥（50～10000）Hz；③ 在P OR下和BW内的非线性失真系数≤3%；④ 在P OR下的效率≥55%；⑤ 在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声功率≤10mW。

（2）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。

2．发挥部分（1）放大器的时间响应① 方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：频率为1000Hz、上升时间≤1μs、峰-峰值电压为200mV pp。

用上述方波激励放大通道时，在R L=8Ω下，放大通道应满足：② 额定输出功率P OR≥10W；带宽BW≥（50～10000）Hz；③ 在P OR下输出波形上升时间和下降时间≤12μs；④ 在P OR下输出波形顶部斜降≤2%；⑤ 在P OR下输出波形过冲量≤5%。

（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减小非线性失真等）。

题目二实用信号源的设计和制作一、任务在给定±15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。

二、要求1．基本要求（1）正弦波信号源① 信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz② 频率稳定度：优于10-4③ 非线性失真系数≤3%（2）脉冲波信号源① 信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz② 上升时间和下降时间：≤1μs③ 平顶斜降：≤5%④ 脉冲占空比：2%～98%步进可调，步长为2%（3）上述两个信号源公共要求① 频率可预置。

② 在负载为600Ω时，输出幅度为3V。

③ 完成5位频率的数字显示。

2．发挥部分（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。

（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。

全国大学生电子设计竞赛试题1．1 第一届电子设计竞赛试题（1994年）题目一 简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。

其原理示意图如图所示。

二、设计要求1．基本要求① 输出电压：范围0至+9.9V ，步进0.1V ，纹波不大于10mV ； ② 输出电流：500 mA ；③ 输出电压值由数码管显示； ④ 由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；⑤ 为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V ，+5V 。

2．发挥部分① 输出电压可预置在0至+9.9V 之间的任意一个值；② 用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V 不变）； ③ 扩展输出电压种类（比如三角波等）。

题目二 多路数据采集系统一、设计任务主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集和显示。

具体设计任务是：①现场模拟信号产生器。

②八路数据采集器。

③主控器。

二、设计要求1．基本要求①现场模拟信号产生器自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz至2kHz范围变化，再经频率电压娈换电路后输出相应1V至5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）②八路数据采集器数据采集器第一路输入自制1V至5V直流电压，第2至7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第八路备用。

将各路模拟信号分别转换成八位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。

③主控器主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。

采集方式包括循环采集（即1路、2路、…、8路、1路…）和选择采集（任选一路）二种方式。

显示部分能同时显示地址和相应的数据。

2．发挥部分①利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系；②尽可能减少传输线数目；③其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能等）1．2 第二届电子设计竞赛试题（1995年）题目一实用低频功率放大器一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。

电阻、电容、电感测试仪一、题目要求1、测量范围：电阻100Ω-1MΩ；电容 100pF-100000pF；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。

二、方案选择２．１电阻测量方案利用串联分压原理的方案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。

测量待测电阻Rx和已知电阻R0上的电压，记为Ux和U0.Rx UxU0R0ＡＤ采集一个电阻上的电压，然后根据比例求电阻值２．２电容测量方案利用555构成单稳态原理的方案根据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 1ln2*(R12R2)*Cx13ln2*f*R1 若R1=R2,得 Cx２．３电感测量方案利用电容三点式正弦波震荡原理的方案由 f=2π1C1*C2C1+C2*Lx得Lx=(2πf)21C1*C2C1+C2２.４电源制作模块本系统采用双电源供电，故应设计正、负两路直流稳压电源。

三、程序设计方案四、仿真效果图五、实验数据记录电阻、电容、电感测量数据记录表附录单片机程序//简易电阻、电容、电感测量仪程序//初始化#include <reg52.h> #include <math.h> #include<intrins.h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define ulong unsigned long #definePI 3.1415926uchar code table1[8]="Welcome!";uchar table2[16]="f(Hz)=";uchar table3[16]="R(Ohm)=";uchar table4[16]="C(pF)=";uchar table5[16]="L(uH)=";uchar num,a=0,th0,tl0;ulong C,L,adval;ulong f,R;sbit lcden=P2^4; //液晶使能端sbit lcdrs=P2^5; //液晶数据命令选择端sbit rd=P2^6;sbit wr=P2^7;sbit key_R=P1^5; //测量电阻按键sbit key_C=P1^6; //测量电容按键sbit key_L=P1^7; //测量电感按键sbit R_out=P1^2; //测量电阻信号输入sbit C_out=P1^3; //测量电容信号输入sbit L_out=P1^4; //测量电感信号输入//声明子函数void delayms(uint xms); //延时函数void write_com(uchar com); //液晶写命令函数void write_data(uchar date); //液晶写数据函数void led_init(); //液晶初始化函数void t_init(); //定时器0初始化函数void keyscan(); //键盘检测函数(确定被测元件为电阻、电容或电感)void display_f(ulong f); //频率显示函数void display_R(ulong R); //电阻显示函数void display_C(ulong C); //电容显示函数void display_L(ulong L); //电感显示函数void ADC();//主函数void main(){led_init();t_init();keyscan();write_com(0x01);while(1){switch(a){case 1:R=(33000*adval/(253-adval));display_R(R);break;case 2:display_f(f);C=((ulong)(3123330.0/f)); display_C(C);break; case3:display_f(f);L=(ulong)(1000000000000.0/0.1/PI/PI/f/f+0.5);display_L(L);break; }}}//AD启动void ADC() //启动AD转换{wr=1;_nop_();wr=0;_nop_();wr=1;delayms(5);P3=0xff;rd=1;_nop_();rd=0;_nop_();adval=P3;}//中断函数void T0_count() interrupt 1 {switch(a){case 1:ADC();break;case 2:while(C_out);while(!C_out);TH0=0;TL0=0;while(C_out);while(!C_out);th0=TH0;tl0=TL0;TR0=0;break;case 3:while(L_out);while(!L_out);TH0=0;TL0=0;while(L_out);while(!L_out);th0=TH0;tl0=TL0;TR0=0;break;}f=1000000.0/1.400069/(th0*256+tl0)+0.5; }//延时函数void delayms(uint xms){uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}//液晶写命令函数void write_com(uchar com){lcdrs=0;P0=com;delayms(5);lcden=1;delayms(5);lcden=0;}//液晶写数据函数void write_data(uchar date){lcdrs=1;P0=date;delayms(5);lcden=1; delayms(5); lcden=0; } //液晶初始化函数 void led_init() { lcden=0;write_com(0x38); //设置16×2显示，5×7点阵，8位数据接口 write_com(0x0c); //设置开显示，不显示光标 write_com(0x06); //写一个字符后地址指针加1write_com(0x01); //显示清0，数据指针清0 write_com(0x80); //显示欢迎界面for(num=0;num<8;num++) { write_data(table1[num]); delayms(5); } } //定时器0初始化函数 void t_init() { TMOD=0x01; //设置定时器0工作方式1(M1M0=0x0001) TH0=0; //装初值 TL0=0;EA=1; //开总中断 ET0=1; //开定时器0中断 TR0=1; //启动定时器0 }//键盘检测函数(确定被测元件为电阻、电容或电感) void keyscan(){if(key_R==0){delayms(10);if(key_R==0)a=1;}elseif(key_C==0){delayms(10);if(key_C==0)a=2;}elseif(key_L==0){delayms(10);if(key_L==0)a=3;}elsewhile(key_R&&key_C&&key_L); }//频率显示函数void display_f(ulong f){uchar count=0;ulong f0;f0=f;while(f){count++;}for(num=5+count;num>5;num--) {table2[num]=f0%10+48;f0=f0/10;}write_com(0x80);for(num=0;num<6+count;num++) { write_data(table2[num]);delayms(5);}}//电阻显示函数 //按键按下时退出死循环void display_R(ulong R) {uchar count=0;ulong R0;R0=R;while(R){R=R/10;count++;}for(num=6+count;num>6;num--) {table3[num]=R0%10+48; R0=R0/10;}write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<7+count;num++) { write_data(table3[num]); delayms(5);}}//电容显示函数void display_C(ulong C) {uchar count=0;ulong C0;C0=C;{C=C/10;count++;}for(num=5+count;num>5;num--) { table4[num]=C0%10+48; C0=C0/10; }write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<6+count;num++) { write_data(table4[num]); delayms(5); }}//电感显示函数void display_L(ulong L) {uchar count=0;ulong L0;L0=L;while(L){L=L/10;count++;}for(num=5+count;num>5;num--) { table5[num]=L0%10+48; L0=L0/10; }write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<6+count;num++) { write_data(table5[num]); delayms(5); }}。

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。

电赛设计报告题目：电阻、电容、电感测量仪指导教师：军波年级：2010学院：生物医学工程专业：生物医学工程学生：2012 年 4 月9 日简易电阻、电容和电感测试仪一、任务设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪。

二、要求1．基本要求（1）测量围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。

（2）测量精度：±5%（三年级），±10（二年级）。

（3）具有四位数字显示功能。

2．发挥部分（1）扩大电阻、电容或电感的其中任何一种的测量围：测量上限或者下限扩展10倍（二年级）。

扩大电阻、电容或电感的每一种的测量围：测量上限或者下限扩展10倍（三年级）。

（2）提高测量精度，电阻、电容或者电感其中一种的测量精度提高到1%（三年级），5%（二年级）。

（3）测量量程自动转换。

三、评分意见一、系统方案论证1 平衡电桥法测量原理桥电路由未知阻抗z ，已知标准电阻S R 和具有总电阻P R 的电阻性电位计组成，电桥各元素分别是Z 、s R 、()P R x -1、P xR 。

其中x 代表电位计变换的位置。

电桥由正弦交流电源0u 供电，频率为d U ο0ω为桥路输出电压。

当改变电位计x 的位置时，就可得到半平衡电桥。

真正的半平衡状态是d U ο与一个特定的桥路电压相差900。

可用相敏检测仪检测出来。

这种方案的优点是测量的精度很高，同时可以测量电容和电阻的大小，但其电路电路复杂,调节起来麻烦，实现起来较为困难。

2.伏安法：最经典的方法，它的测量原理来源于阻抗的定义。

即若已知流经被测阻抗的电流相量并测得被测阻抗两端的电压，则通过比率便可得到被测阻抗的相量。

显然，要实现这种方法，仪器必须能进行相量测量及除法运算.，而且需要精确的信号发生电路，整个电路的复杂程度就大大的提高了，软件的设计和芯片的获得也是问题，所以放弃了此方案。

2．谐振法谐振法：利用RC 和LC 震荡的原理，把L 和C 的数值转换成单片机容易测量的数字频率信号，再利用频率和R 和C 或L 和C 的关系，利用单片机算出C 和L 的数值。

课程设计任务书学生姓名：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 LM337NE555 NE5532STC89C52 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 (11)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 (14)3.4NE5532的介绍 (17)3.5STC89C52的介绍 (18)3.6TLC549的介绍 (20)3.7ICL7660的介绍 (23)3.81602液晶的介绍 (24)4、单元电路设计 (26)4.1直流稳压电源电路的设计 (27)4.2电源显示电路的设计 (28)4.3电阻测量电路的设计 (29)4.4电容测量电路的设计 (30)4.5电感测量电路的设计 (31)4.6电阻、电容、电感显示电路的设计 (32)5、程序设计 (33)5.1中断程序流程图 (33)5.2主程序流程图 (34)6、仿真结果 (34)6.1电阻测量电路仿真 (34)6.2电容测量电路仿真 (35)6.3电感测量电路仿真 (36)7、调试过程 (37)7.1电阻、电容和电感测量电路调试 (37)7.2液晶显示电路调试 (38)8、实验数据记录 (38)心得体会 (40)参考文献 (41)附件 (42)附件1：电路图 (42)附件2：元件清单 (43)附件3：程序代码 (45)附件4：实物图 (64)摘要近几年来，电子行业的发展速度相当快，电子行业的公司企业数目也不断增多。

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：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。

简易电阻、电容和电感测试仪摘要：在现代化生产、学习、实验当中，往往需要对某个元器件的具体参数进行测量，在这之中万用表所选择使用。

然而万用表有一定的局限性，它不能够测量电感，而且容量稍大的电容也显得无能为力，所以制作一个简单易用的电抗元器件测量仪是很有必要的。

本系统是以STC89C52单片机为基础，用555定时器振荡电路测量电阻、电容，用电容三点式测电感。

三种方式产生的频率值送到单片机的计数器口进行计数，通过单片机操作实现频率到各个电参数的转换，然后用数码管显示出来。

本系统实现了使用三个按键分别控制R、C、L的测试，用红、黄、绿三个发光二极管分别代表三种类别的测试，同时每个电参数都有两档，用发光二极管的自动转换来指示。

关键词：STC89C52单片机555多谐振荡电路电容三点式振荡Abstract：In modern production, learning, experiment, often require specific parameters of a component is measured, the multimeter with its easy to use, low power consumption advantages used by most people. so making a reactance components easy to use measuring instrument is very necessary.The system is based on STC89C52, using 555 timer oscillator circuit measuring the resistance, capacitance, inductance capacitance measurement with three point. Three ways to produce frequency counter to the port count, through the SCM operation to realize frequency conversion to various electrical parameters, and then use the digital tube display. This system has realized using three buttons control R, test C, L, three categories representing with red, yellow, green three light-emitting diode test, at the same time, each of the electrical parameters are two files, automatic conversion LEDs to indicate.目录一、设计功能及要求 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统功能 (3)二、方案设计与论证 (3)2.1 方案一电桥法 (3)2.2 方案二振荡法 (4)三、系统硬件电路设计 (4)3.1 电路方框图及说明 (4)3.2 各部分电路设计 (4)3.2.1 电阻测量电路 (5)3.2.2 电容测量电路 (5)3.2.3 电感测量电路 (6)3.3 测量数据 (7)3.3.1 电阻值及误差 (7)3.3.2 电容值及误差 (8)3.3.3 电感值及误差 (9)四软件实现 (10)4.1主程序流程图 (10)4.2用软件补偿后的测量值 (11)4.2.1 电阻值及误差 (11)4.2.2 电容值及误差 (12)4.2.3 电感值及误差 (12)4.2.4 分析 (13)五心得 (13)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，示意框图如下：1．基本要求（1）测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。

历届全国大学生电子设计竞赛试题第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）简易数控直流电源（A题）（2）多路数据采集系统（B题）第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）实用低频功率放大器（A题）（2）实用信号源的设计和制作（B题）（3）简易无线电遥控系统（C题）（4）简易电阻、电容和电感测试仪（D题）第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）直流稳压电源（A题）（2）简易数字频率计（B题）（3）水温控制系统（C题）（4）调幅扩播收音机（D题）第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）测量放大器设计（A题）（2）数字式工频有效值多用表（B题）（3）频率特性测量仪设计（C题）（4）短波调频接收机设计（D题）（5）数字化语音存储与回放系统（E题）第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）波形发生器（A题）（2）简易数字存储示波器（B题）（3）自动往返电动小汽车（C题）（4）高效率音频功率放大器（D题）（5）数据采集与传输系统（E题）（6）调频收音机（F题）第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）电压控制LC振荡器（A题）（2）宽带放大器（B题）（3）低频数字式相位测量仪（C题）（4）简易逻辑分析仪（D题）（5）简易智能电动车（E题）（6）液体点滴速度监控装置（F题）第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）正弦信号发生器（A题）（2）集成运放测试仪（B题）（3）简易频谱分析仪（C题）（4）单工无线呼叫系统（D题）（5）悬挂运动控制系统（E题）（6）数控恒流源（F题）（7）三相正弦波变频电源（G题）第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）音频信号分析仪（八）【本科组】（2）无线识别（B）【本科组】（3）数字示波器（C）【本科组】（4）程控滤波器（D）【本科组】（5）开关稳压电源（E）【本科组】（6）电动车跷跷板（F）【本科组】（7）积分式直流数字电压表（G）【高职高专组】（8）信号发生器（三）【高职高专组】（9）可控放大器（D【高职高专组】（10）电动车跷跷板（J）【高职高专组】第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）光伏并网发电模拟装置（A题）【本科组】（2）声音导引系统（B题）【本科组】（3）宽带直流放大器（C题）【本科组】（4）无线环境监测模拟装置（D题）【本科组】（5）电能收集充电㈱（E题）【本科组】（6）数字幅频均衡的功率放大器（F题）【本科组】（7）低频功率放大器（G题【高职高专组D（8）LED点阵书写显示屏（H题【高职高专组D （9）模拟路灯控制系统Q题【高职高专组】）。

简易电阻、电容和电感测试仪设计原理简易电阻、电容和电感测试仪一、任务设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，示意框图如下：二、要求1．基本要求．基本要求（1）测量范围：电阻100Ω～1M Ω；电容100pF 100pF～～10000pF 10000pF；电感；电感100μH ～10mH 10mH。

（2）测量精度：±5% 。

）测量精度：±5% 。

（3）制作4位数码管显示器，显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位。

三、设计步骤三、设计步骤1、分模块测量电路的设计原理（1）电阻测量电路的基本原理电阻测量仪的关键技术是电阻测量仪的关键技术是R X /V 转换器，转换器，R R X 即所需测量的电阻，无论电路多么复杂，总可以把与R X 相并联的元件等效为两只互相串联的电阻R 1和R 2。

由此构成三角形电阻网络，其原理图如下所示：上图中R 0为量程电阻，只要使R 1两端呈等电位，此时U R1=0=0，则，则R 1相当于开路，路，R R 2变成运放的负载电阻，变成运放的负载电阻，R R 1和R 2就不起分流作用，这样即可直接测就不起分流作用，这样即可直接测 R R X 的阻值。

的阻值。

E E 为测试电压，为测试电压，I I S 为测试电流，设流过R X 和R 1的电流分别为I X 和I 1，根据基尔霍夫定律可知：，根据基尔霍夫定律可知：I S =I X + I 1又根据“虚地”原理，则又根据“虚地”原理，则U R1= I 1 R 1=0故I 1=0=0，可忽略不计。

由此得到：，可忽略不计。

由此得到：，可忽略不计。

由此得到：I S =I X再考虑到C 点接地，则D 点为“虚地”，因此：点为“虚地”，因此：I S=E/ R0进而推导出：进而推导出： U X= I X R X= I S R X= （E/ R0）·R X显然，只要能得到RX 两端的电压UX，就能求出RX的值，即：的值，即： R X= U X/（E/ R0）= U X R0/ E这就是电阻测量的基本原理。

简易数字式电阻电容和电感测量仪设计方案设计一个简易的数字式电阻、电容和电感测量仪可以分为以下几个步骤：1.设计测量电路：首先，需要设计一个测量电路，电路可以使用基本的电压和电流测量技术。

电阻测量可以使用恒流法或恒压法，电容测量可以使用充放电法或交流法，电感测量可以使用交流法。

根据选择的测量方法设计合适的电路。

2.选取合适的传感器：为了实现数字化测量，需要选择合适的传感器。

电阻可以使用电阻表，电容可以使用电容计，电感可以使用电感表。

根据需要选择合适的传感器并进行调试和校准。

3.连接传感器与微控制器：将选取的传感器与微控制器进行连接，确保传感器的输出信号可以被微控制器读取。

可以使用模拟输入通道或数字接口来连接传感器和微控制器。

4.编写微控制器程序：根据测量电路和传感器的特性，编写微控制器的程序，实现测量功能。

程序中需要包括对传感器信号的处理、测量结果的计算和存储等功能。

5.设计用户界面：为了方便使用，可以设计一个简单的用户界面。

可以使用液晶显示屏、按键或触摸屏等组件来实现用户界面。

用户界面可以用来选择测量类型、显示测量结果等。

6.调试和测试：将硬件和软件部分进行集成，并进行调试和测试。

确保测量准确性和可靠性，对测量仪进行必要的校准和调整。

总结：设计一个简易的数字式电阻、电容和电感测量仪需要选择合适的测量电路和传感器，采集传感器信号并经过微控制器处理、计算和显示。

同时需要设计合适的用户界面，实现用户操作和结果显示。

最后进行调试和测试，确保测量仪的准确性和可靠性。

题号： G全国大学生电子设计大赛报告题目：简易电阻测试仪【G题】参赛者：冯林评分标准：简易电阻、电容和电感测试仪一、任务设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，示意框图如下：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）显示测量数值，并分别指示所测元件的类型和单位。

2．发挥部分（1）扩大测量范围。

（2）提高测量精度。

（3）测量量程自动转换。

简易电阻、电容和电感测试仪摘要本设计主要由电阻测试模块、电容测试模块、电感测试模块、分频电路、以及数据选择电路几大功能模块组成。

并通过STC89C52单片机进行频率测量和计算以及对系统的控制,实现对电阻、电容和电感的测试并在LCD1602上显示其测试结果。

系统利用RC震荡原理以及电感的储能原理，配合555定时器组成多谐振荡电路。

由于不同的电容、电阻、电感值的大小对应的谐振频率不同，通过测量振荡电路发出的频率计算出相应的电阻、电容和电感的值。

本系统设计简单，成本低，性能完全超出题目要求指标，测量范围广，在测量范围内测量误差≦1%。

系统操作简单，人机界面友好。

关键词：谐振电路，谐振频率，555定时器Abstract:This design consist of the resistance test module, capacitance test module, inductance test module, points frequency circuit, and data choice circuit several big function module. And through STC89C52 microcontroller undertake frequency measurement and calculation of system control and to realize resistance, capacitance and inductance and displayed on the LCD1602 test results.The system use RC concussion principle and the inductance of the principle, cooperate energy-storage composed resonant circuit 555 timing. Due to the different capacitance and inductance value resistors, the size of the resonance frequency of the corresponding to different, through the test out oscillating circuit to calculate the frequency corresponding resistance, capacitance and inductance value. This system design simple, low cost, performance is beyond the topic request index and wide measurement range in measuring range, measurement error ≦1%. The system operation simple and have a friendly man-machine interface.Keywords: tuned circuit , tuned frequency, 555 timer一、系统方案论证与比较1.系统设计思路根据题目要求的电路示意图可知，本系统需要分别设计三个测试模块分别测试电阻、电容和电感，同时系统只有一个通道将测试信号送入处理器。

毕业设计（论文）任务书电气自动化专业级电气班设计（论文）题目：简易电阻、电容和电感参数测试仪的设计与制作学生姓名：起讫日期：年 4 月11 日年 5 月31 日指导老师：_ 职称_副教授__ 一、设计（论文）题目：简易电阻、电容和电感参数测试仪的设计与制作二、设计（论文）任务主要技术指标：1、设计任务：设计并制作一台数字显示的电阻器、电容器和电感器参数测试仪。

示意框图如下：电阻器电容器信号变换测试与显与处理示电感器直流电源频率2、设计主要技术指标：（1）、测量功能及量程范围电阻：100Ω—1MΩ 电容：100pF—10000pF 电感：100Μh—10mH （2）、测量精度显示为4 位LED有过量程指示；测量精度：±5三、设计（论文）基本要求：（包括：技术要求、工作要求、图纸要求、写作要求等）1、毕业设计（论文）要求（1）、资料收集，写出综述；（2）、电路原理分析；（3）、能够对做出的实物进行测量和调试。

（4）、写出测量的数据，并对所测得的数据进行分析。

（5）、能独立完成毕业设计（论文）课题所规定的各项任务，具有一定的综合分析问题和解决问题的能力，在毕业设计（论文）成果中能表现出某些自己的见解。

（6）、毕业设计（论文）说明书齐备，内容正确，概念清楚，条理分明，文章通顺，书写工整，图纸齐全，符合现行标准规定。

（7）、毕业设计（论文）成果必须采用计算机绘图，毕业设计（论文）说明书必须打印成册上交。

（8）、毕业答辩时能熟练地、正确地回答问题。

2、毕业设计（论文）内容评价、（1）完成情况：是否完成所给毕业设计（论文）题目的任务及完成的程度。

（2）、设计（论文）水平：分析、计算是否正确，资料引用正确与否，重点是否突出，图表是否符合标准，文字叙述是否简明清晰。

（3）、毕业设计（论文）方案的实用价值，对生产实际、科学技术发展的意义及作用。

（4）、毕业设计（论文）说明书的质量。

四、重点研究和解决的问题或指定的专题：1、重点研究的问题能够准确测量出电阻、电容、电感的数据，并使测量的数据误差小于技术参数2、重点解决的问题R、L、C 等参数的物理量到电量的转换；用汇编语言数据的算法，软件、硬件的调试和如何减小测量过程中的误差；单片机系统的设计与制作?濉⒂λ鸭 淖柿霞安慰嘉南祝?何立民主编.单片机应用技术选编（１）〔Ｃ〕北京：北京航空航天大学出版社，1993 －19992何立民主编.单片机高级教程.应用与设计〔Ｍ〕北京：北京航空航天大学生出版社，2002.83李广弟编.单片机基础〔Ｍ〕北京：北京航空航天出版社，1999.10 何立民编.MCS－51 系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术〔Ｍ〕北京：北京航空航天大学出版社，1999.64张毅刚等编. MCS－51 单片机应用设计〔Ｍ〕哈尔滨工业大学出版社出版，19905周良权等编.模拟电子技术基础〔Ｍ〕高等教育出版社，19936余永权编.ATMEL 89 系统Ｆlash 单片机原理与应用〔Ｍ〕电子工业出版社，19937全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选（1994-1999）〔M〕北京理工大学出版社，2003 年 3 月六、设计（论文）完成时应提交的文件：1、毕业设计说明书或论文2、毕业设计原件3、毕业设计任务书4、读书笔记七、进度计划安排：各阶段内容名称起止日期时间比例（）1 下达任务书、学生收集、熟悉资料2005/4/11～2005/4/17 1周2 毕业实习、设计调研2005/4/18～2005/4/22 1周3 总体设计2005/4/23～2005/4/27 1周 4 硬件设计2005/4/27～2005/5/3 2周 5 软件设计2005/5/4～2005/5/10 1周6 电路制作2005/5/11～2005/5/16 1周7 系统调试2005/5/16～2005/5/23 0.5 周8 设计说明书与图纸输出2005/5/23～2005/5/27 1.5 周9 总结、准备设计答辩2005/5/27～2005/5/30 0.5 周10 毕业答辩2005/5/31～2005/6/2 0.5 周八、其他摘要RLC 参数的测量在学习和工作中常常用到.电阻、电容、电感的测量有模拟指针式和数字式测量仪器模拟指针式测电阻、电容、电感速度快但是读数的偏差很大加之它的体积大不易携带.而数字式测量仪不紧速度快测量精度高还有体积小等特点.这些特点主要是使用了单片机这一智能芯片它集中完成了控制、测量、计算使的电路简单、可靠. 设计的原理是把R、L、C 转换成频率信号f，转换的原理分别是RC 振荡电路和LC 电容三点式振荡电路。

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VRx 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。

竞赛题目：简易电阻、电容和电感测量仪2012年4月10日简易电阻、电容和电感测量仪摘要：本系统是以STM32为控制系统的简易数字式电阻、电容和电感测量仪。

系统利用半桥测量RLC的原理，设计了由信号产生电路、半桥电路、信号放大电路、真有效值测量电路、相位检测电路构成的系统。

电阻、电容和电感的信息通过半桥电路变成电信号，由放大电路和检测电路变换为可测量量，由控制系统计算得到元器件信息。

整个系统可以实现电阻、电容和电感的测量。

关键词：RLC测量仪半桥电路真有效值测量相位检测STM321.绪论现今的万用表可以测量交流电压，交流电流，直流电压，直流电流，电阻，二极管正向压降，晶体管共发射极电流放大系数，有一些还能测试电容量，电导，温度等，但是对于电感量却不能直接测出，也不能够免掉在不同测量量之间切换的麻烦。

在模拟电子技术中，最基本的元器件莫过于电阻、电容和电感，如何准确、快速的测出这三者各项系数对于快速选择元器件和设计和搭建电路至关重要。

本组成员通过参看国内外万用表数据资料，了解其工作原理，并借鉴有关RLC测量的方法，通过对比谐振法和电桥法，并根据客观条件，选用了一种既能够较准确的测量各项参数，又符合实际条件的方法——电桥法。

2.方案论证总体方案题目要求系统能对电阻、电容、电感测量，测量范围：电阻100Ω~1MΩ；电感100Pf~10000pF；电感100uH~10mH；测量精度为±10%。

方案一：运用谐振法，利用不同的频率使RLC电路产生谐振，从而测量出R、L、C参数。

利用信号源产生两种不同分辨率、两种不同频率范围的纯正弦波信号；经宽带稳压放大电路放大，形成检测电路需要的10V 恒压；测试接口电路根据测试参数自动切换量程；通过A/D 转换芯片检测接口电路中电容两端电压，经MCU 处理；MCU 根据谐振时，电容两端电压最大原理判断电路是否处于谐振，在谐振时，多次重复测量相关参数以减少随机误差，最后将计算结果显示。