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摘要本设计以MSP430F149单片机为核心，由正弦波发生、信号电压提升、分压及差分放大等功能模块组成。
采用基于伏安法测阻抗的自由轴法，通过对待测阻抗Zx 和标准阻抗Zs 两端的电压精确采样计算实现了对电阻电容和电的高精度测量，同时也能对电感品质因数和电容损耗系数进行测量。
关键词：MSP430F149，自由轴法，测量，高精度 一、方案论证常用的RLC 参数的测量方法主要有电桥法、谐振法和伏安法三种。
电桥法具有较高的测量精度，被广泛采用，现已派生出许多类型。
但电桥法测量需要反复进行平衡调节，测量时间长，很难实现快速的自动测量。
谐振法要求较高频率的激励信号，一般不容易满足高精度的要求。
由于测试频率不固定，测试速度也很难提高。
伏安法是最经典的方法，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。
本着扩大测量量程、提高测量精度的原则，我们采用了基于伏安法测阻抗的自由轴法。
二、总体思想自由轴法的基本思想是：待测阻抗Zx 和标准阻抗Zs 串联，严格要求被测参数矢量在X 、Y 坐标轴上投影准确正交，然后分别测出待测阻抗、标准阻抗两端的矢量电压Ux 和Us 在直角坐标X 、Y 轴上的分量，最后送入单片机经过四则运算即可求出最后结果。
本设计系统框图如图1所示。
信号发生电路产生的正弦波加在被测阻抗与标准阻抗上，分压后经过差分放大电路分别得到两阻抗上的电压值。
因为单片机只能正确采样0~5V 之间的电压，而输入的信号是正弦信号，因此在将其送入单片机之前进行电压提升，使正弦信号任意时刻的电位均大于或是等于0。
分压后的正弦信号送入单片机进行正交采样计算求得待测阻抗值，并显示结果。
矢量电压值分两次测量，先测量实部，然后测量虚部。
即在任一时刻采样得到信号瞬时值U1，然后经过1/4周期（相当于相移π/2）采样得到瞬时值U2，则可以得到21,21jU U U jU U U s x +=+= 其测量矢量图如图2所示。
毕业设计说明书课题名称：简易自动电阻测试仪的设计目录摘要 (2)1 系统电路原理及元件选择 (3)1.1 单片机模块的论证与选择 (4)1.2 A/D转换模块的论证与选择 (4)1.3 显示模块的论证与选择 (4)2 系统理论分析与计算 (5)2.1 电阻测量原理 (5)2.2 自动量程转换 (5)2.3 电阻筛选功能 (5)2.4 电位器阻值变化曲线装置 (6)3 硬件设计 (7)3.1 AD转换模块 (7)3.2辅助装置模块 (7)3.3键盘与显示模块 (7)4 软件设计 (7)4.1 自动档位处理模块 (7)4.2 A/D转换模块 (8)4.3 电阻筛选模块 (8)5 系统功能检测 (8)5.1 测试方案、测试条件及测试仪器 (8)5.2 测试结果完整性 (8)5.3 测试结果分析 (9)6 设计总结 (9)7参考文献 (10)致谢 (11)附录1：电路图图纸 (12)附录2：PCB图纸 (13)附录3（a）：自动档位处理流程图 (14)附录3（b）：电机驱动流程图 (15)附录3（c）：筛选模块流程图 (16)摘要本系统设计的是简易自动电阻测试仪，主要由单片机模块、A/D转换模块、自动换挡模块、电阻测量模块、辅助装置模块、键盘及显示模块组成。
本系统以STC12C5A60S2单片机为主控制器，AD574芯片为A/D转换芯片，LCD12864液晶模块为显示模块，可实现电阻自动测量显示以及测量量程100Ω、1KΩ、10KΩ、10M Ω四档自动切换功能，测量准确度为±（1%读数＋2字），测试速率大于5次/秒。
同时，本系统可实现显示旋转电位器随旋转角度阻值变化曲线的辅助装置，其全程测量不超过10秒，测量点不少于15个点。
整个控制系统硬件设计简单实用，性价比较高，功能全面，响应较快，经过测试本系统完全符合项目设计要求。
关键词：电阻测试；STC12C5A60S2；AD574；LCD12864液晶1 系统电路原理及元件选择本系统主要由单片机模块、A/D转换模块、自动换挡模块、电阻测量模块、辅助装置模块、键盘及显示模块组成。
LRC-自由轴测量法摘要本设计采用了基于89s51 低功耗单片机的数字式LRC 参数自动测试仪，采用自由轴法测量电阻、电容、电感的值及相关辅助变量。
本系统由自制电源、DDS信号产生电路、半桥测量电路、相敏检波器、A/D 变换器、微处理器、键盘与LCD 等构成。
采用DDS9851产生方波并进行滤波变换得到标准信号源和精确的测量频率以及A/D 转换器的时钟频率。
半桥测量电路由四级标准电阻和高精度集成运算放大器组成，能够自动选择相应的标准电阻档级，完成量程自动转换。
另外系统中还对信号进行放大控制，使小阻抗的测量过程中可得到精确的采样信号。
系统采用模拟相敏检波电路技术和双积分式高精度A/D变换器，并结合自由轴法测量提高了测量精度。
关键词 DDS信号发生器，单片机，双积分A/D，自由轴法。
1．方案比较论证1.1信号源产生方案选择方案一，利用FPGA 实现直接数字频率合成,产生波形好、幅值稳定的正弦波作为测试激励信号，再用分频器分出需要使用的各种频率信号。
方案二，利用两片DDS9851芯片信号发生器级联直接产生需要的两路正弦波信号，经过滤波和比较电路后产生出需要的信号源。
方案三，利用产生的方波，经过分频和移相之后，得到需要的相差90的两路信号。
综上：GPGA适用于高速的精度运算，但本设计中不需要如此耗费，DDS芯片完全能满足需要，故我们选择方案二。
1.2相敏检波电路选择方案一，相敏乘法型D/A 鉴相，由于鉴相前端的直流容易产生漂移，在乘法器中直流也会产生漂移，造成噪声的处理和滤波都很麻烦。
方案二，相敏开关鉴相案，即通过模拟开关选通相应的导通量。
根据需要分别导通相差90的两路方波信号。
方案三，利用DDS芯片直接产生的信号与D/A乘法器相连，实现数字量与模拟量的直接相乘。
但是，此方法技术目前还不成熟。
综上：相敏检波器开关鉴相设计方法电路简单明白,所以我们选择方案二。
1.3 A/D转换电路选择方案一，采用微处理器上的普通的A/D转换器，但是，精度达不到要求标准。
