简易电阻、电容、电感测量仪
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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)1 系统总体方案设计1.1系统方案选择方案一.基于模拟电路的测量仪利用模拟电路,电阻可用比例运算器法和积分运算器法,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,虽然避免了编程的麻烦,但电路复杂,所用器件较多,灵活性差,测量精度低,现在已较少使用。
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。
由于测量电阻,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。
全国大学生电子设计竞赛历届题目第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目 (4)题目一简易数控直流电源 (4)题目二多路数据采集系统 (5)第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目 (6)题目一实用低频功率放大器 (6)题目二实用信号源的设计和制作 (7)题目三简易无线电遥控系统 (7)题目四简易电阻、电容和电感测试仪 (9)第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目 (9)A题直流稳定电源 (9)B题简易数字频率计 (10)C题水温控制系统 (11)D题调幅广播收音机* (12)第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目 (13)A题测量放大器 (13)B题数字式工频有效值多用表 (14)C题频率特性测试仪 (16)D题短波调频接收机 (17)E题数字化语音存储与回放系统 (18)第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目 (19)A题波形发生器 (19)B题简易数字存储示波器 (20)C题自动往返电动小汽车 (21)D题高效率音频功率放大器 (22)E题数据采集与传输系统 (23)F题调频收音机 (24)第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目 (25)电压控制LC振荡器(A题) (25)宽带放大器(B题) (26)低频数字式相位测量仪(C题) (28)简易逻辑分析仪(D题) (29)简易智能电动车(E题) (30)液体点滴速度监控装置(F题) (32)第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目 (33)正弦信号发生器(A题) (33)集成运放参数测试仪(B题) (34)简易频谱分析仪(C题) (36)单工无线呼叫系统(D题) (37)悬挂运动控制系统(E题) (38)数控直流电流源(F题) (39)三相正弦波变频电源(G题) (40)第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛题目 (41)音频信号分析仪(A题)【本科组】 (41)无线识别装置(B题)【本科组】 (42)数字示波器(C题)【本科组】 (44)程控滤波器(D题)【本科组】 (46)开关稳压电源(E题)【本科组】 (47)电动车跷跷板(F题)【本科组】 (48)积分式直流数字电压表(G题)【高职高专组】 (50)信号发生器(H题)【高职高专组】 (51)可控放大器(I题)【高职高专组】 (52)电动车跷跷板(J题)【高职高专组】 (53)第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目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。
电阻\电容和电感简易测量方法一、系统原理与结构系统框图结构如图1所示。
由单片机选择通道,向模拟开关送两位地址信号,取得振荡频率,然后根据所测频率判断是否转换量程,或是把数据进行处理后,送数码管显示相应的参数值。
二、测量Rx的Rc的振荡电路如图2所示,它是一个由555电路构成的我谐振荡器电路。
其振荡周期为:T=T1+T2=(In2)(R4+2Rx)C8,故此:Rx=1/[(21n2)C8f]-R4/2为使振荡频率保持在10Hz~100kHz频段(单片机计数的高精度范围),需选择合适的C8和R4值,同时要求电阻功耗不能太大。
在第一个量程选择:R4=200Ω,C8=0.22μF;第二个量程选择:R4=20Ω,C8=1000pF。
这样在第一量程中,Rx=100Ω时(下限)f=16.4kHz。
因为RC振荡的稳定度可达10-3,而单牌机频率最多误差一个脉中,所以由单片机测量频率值引起的误差在1%以睛。
量程转换原理为:单片机在第一个频率的记录中发现频率过小,即通过继电器转换量程。
再测频率,计算出Rx值。
在电路中采用了稳定性良好的独石电容,所以被测电阻的精度可达1%。
三、测量Cx的RC振荡电路测量Cx的RC振荡电路与测量Rx的振荡电路完全一样,若将图2中的R4的Rx换成R1、R2。
C8换成Cx,且R1=R2,则f=1/[3(1n2)R1Cx]。
两量程中的取值分别为:第一量程R1=R2=510Ω;第二量程:且R1=R2=10Ω。
这样取值使电容挡的测量范围很宽。
在电路中采用精密的金属膜电阻,其值的变化能够满足1%左右的精度,使得电容的精度也可以做得较高。
四、测量Lx的电容三点式振荡电路如图3所示,在电容三点式振荡器中,C1、C2分别采用1000pF和2200pF 的独石电容,其电容值远远大于晶体管极间电容,所以极间电容可以忽略。
根据振荡频率公式,对于10μH的电厂其频率约等于1.92MHz。
由于单片机采用6MHZ 晶振,最快只能计几百kHz的频率,因为在测电感这一挡时,只能用分频器分频后送单片计数。
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。
电容电感测试仪使用方法
电容电感测试仪是用来测试电容和电感的仪器。
以下是一般的使用方法:
1. 确保测试仪处于关闭状态,将测试仪的两个测试针或夹子插入电容或电感器的引脚。
2. 打开测试仪,并将测试模式设置为电容或电感测量模式。
根据测试仪的型号不同,可能需要旋转选择钮或按下按钮来选择所需的模式。
3. 调整测试仪的量程,使其适应被测电容或电感的范围。
一般情况下,测试仪会自动选择合适的量程,但也可以手动调整。
4. 观察测试仪显示屏上的读数。
对于电容测量,它将显示电容的大小,通常以法拉为单位。
对于电感测量,它将显示电感的大小,通常以亨利为单位。
5. 在测试完成后,将测试仪的测试针或夹子从电容或电感器的引脚上拔出,并将测试仪关闭。
请注意,具体的使用方法可能会根据不同的测试仪型号有所不同。
因此,在使用电容电感测试仪之前,请务必阅读并遵循测试仪的操作指南和使用说明书。
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。
XXX 学院电子设计竞赛作品研究与设计报告作品名称:电阻、电容和电感测量仪的设计作者:指导老师:摘要:本系统是基于AT89S52单片机测量电阻、电容和电感的对应振荡电路所产生的频率,从而实现各个参数的测量。
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。
AT89S52的定时器可以利用外部时钟源来计数,这里我们将 RCL的测量电路产生的频率作为单片机AT89S52的时钟源,通过计数则可以计算出被测频率在通过该频率计算出各个参数。
此系统一方面实现了测量精度高,测量误差小,另一方面便于使仪表实现自动化,系统能自动识别电阻、电容和电感,并自动进行量程切换及在128*64液晶屏上显示其数值大小。
关键词:AT89S52555芯片74LS197分频电路CD4052多路开关目录1引言 (3)2方案设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2方案比较与选择 (4)2.3硬件模块设计 (5) (5) (6) (7) (8) (9) (9) (10)2.4系统软件设计 (10)3数据测试及误差分析 (11)4结论 (13)参考文献 (14)附录 (15)1引言目前,市场上如万用表等测量电阻、电容和电感的元器件数不胜数,但是随着技术的进步,人们对元器件功能、精度和效率等的要求越来越高,为此,我们通过AT89S52单片机设计了测量电阻、电容和电感对应振荡电路所产生的频率实现各个参数的测量。
本系统分为四个部分,第一部分,通过555电路构成的多谐振电路将被测电阻转化为频率信号;第二部分,与第一部分相似也是采用555电路将电容转化为相应的频率信号输出;第三部分,采用电容的三点式振荡电路将电感转化为与之对应的频率信号输出;最后一部分,也就是显示部分,具体的讲就是用MSP430单片机运用一定的软件系统将输入的频率信号转化为相应的被测量的一个过程。
这四大版块共同构成了建议电阻电容和电感测试仪的整个电路系统。
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20一、系统方案论证1.1 电阻测试模块电路方案一:电阻分压法。
如下图:电阻分压电路将待测电阻Rx 和基准电阻R 串联在电路中。
由于电阻分压的作用,当串联到电路上的电阻Rx 的值不同时其Rx 上分的压降也不同。
通过测量上Vx 便可求得Rx 。
)(X X X V VCC R V R -=该方案原理简单,理论上只要参考电阻精确,就可以测量任何阻值的电阻,但实际上由于AD 的分辨率有限,当待测电阻的很大或是很小时就很难测出Rx 上的压降Vx ,从而使测量范围缩小,要提高测量范围和精度就需要对电阻分档测试和提高AD 的分辨率。
这无疑会增加系统的复杂性和成本。
方案二:利用RC 充电原理,根据电路原理电容充电的时间常数τ=RC 。
通过选择适当的参考电容,通过测量充电到一个固定电压时所需的时间即可以测量出相应的电阻阻值。
此方案中当电阻值过小时,充电时间很短,普通的微处理器难以测量,同时通过实际测试发现当电阻太大时充电时间和电阻的大小线性度变差,这将导致测量误差增大。
这些因素导致电阻测量范围较窄。
方案三: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,同时输出波形为TTL 电平的方波信号所以不需要再对信号做电平变换。
即可直接供数字电路处理。
综上所述,本设计采用方案三,用低廉的NE555构建RC 多谐振荡电路来设计电路。
1.2 电容测试模块方案一:同电阻测试方案二,利用RC充电原理,通过测量充电时间来测量电容大小。
此方案下测量大电容较准,但在电容容量较小时,电容在极短的时间内就能充满,即充电时间较短,所以很难测准。
方案二: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,完全满足题目的要求。
同时输出波形为TTL电平的方波信号所以不需要再对信号做电平变换。
即可直接输入单片机处理。
综上所述,本设计采用方案二,用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路。
1.3电感测试模块方案一:采用平衡电桥法测量电感。
将待测电感和已知标准电阻电容组成电桥,通过单片机控制调节电阻参数使电桥平衡,此时,电感的大小由电阻和电桥的本征频率即可求得,该方案测量精准,同时可以测量电容和电阻的大小,但其电路电路复杂,实现起来较为困难。
方案二: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。
该方案成本最低,但其输出波形为正弦波,需要将其波形整形后才能交给处理器处理,成本稍微高了。
方案三:用555定时器和被测电感利用电感储能以及充放原理构成多谐振荡器,通过测频率值确定被测电感的值。
该方案电路结构简单,输出波形为TTL 电平的方波信号,简单分频后可获得较为理想的测试频率范围,方便单片机精确测量。
综上所述,原本采用方案三设计,由于误差太大,所以我们最终采用了方案二的三点式震荡振荡电路,把输出的正弦波整形后再交给处理器来处理。
1.4 频率测量方案一:直接测频法。
在确定的闸门时间内,利用计数器记录待测信号通过的周期数,从而计算出待测信号的频率。
此方案对低频信号的测量精度很低,较适合于高频信号的测量。
方案二:测周法。
以待测信号为门限,记录在此门限内的高频标准时钟的数量,从而计算出待测信号的频率。
但被测信号频率过高时,由于测量时间不足存在测量精度不够的问题。
此方案适合于低频信号的测量。
F 0F 0 F 0频率ADDR方案三:等精度测量法。
其精确门限由被测信号和预控门共同控制。
测量精度与被测信号的频率无关,只与基准信号的频率和稳定度有关,因此可以保证在整个测量频段内测量精度不变。
但此方案的实现需要FPGA 等专门的芯片配合单片机才能实现精确的测量,系统较为复杂,成本较高。
综上所述,本设计采用直接测频法。
1.5 系统方案概述本设计将电阻、电容和电感测量模块产生的不同频率的方波信号经整形和分频电路分别送至通道选择模块,根据测试的元件类型,单片机通过按键的输入选择相应的测试电路,并自动检测出待测元件的值所对应的频率范围,控制通道选择模块选通相应的输入通道,来自动选择分频的倍数,实现对元件测量的自动换挡。
同时单片机通过一定的计算后向液晶发出测量结果并在液晶上显示出测量元件的类型和测量值。
系统设计总框图如下图所示。
图1:系统设计总框图二、 理论分析与计算2.1 电阻和电容测量理论分析本设计中电阻、电容测量是由555定时器和R1、R2、C1组成多谐振荡电路。
电路振荡产生的频率由R1、R2、C1确定。
其公式如下: 电容C1的充电所需的时间,即脉冲维持时间:待测电容RC 振荡电RC 振荡电路电容三点震荡待测电感 待测电阻模拟开关 4052MSP430 单片机通道选择开关L C D 显示整形电路 量程切换2ln )(1x 11C R R t +=放电所用时间,即脉冲低电平时间:2ln 12C R t x =所以脉冲周期时间为:)2(2ln 1121z R R C t t t +⨯=+=输出脉冲频率为: )2(2ln 111x R R C f +⨯=R X =1/[2(ln2)C 1F]-1/2R 1所以只要已知R1、R X 、C1中的其中两项的参数再通过单片机测出振荡频率的大小就可以计算出剩下第三项的参数。
本设计中通过固定R1和C1的参数将待测量的电阻作为R2接入电路中的方法来测量电阻,通过固定R1和R2的参数将待测量的电容作为C1接入电路中的方法来测量电容。
电阻测量共分为两档选择合适的C 和R 的值,使震荡频率在10Hz ——50KHz 这一段单片机计数范围内,同时不使电阻功耗不过高,第一量程选RA=1K,C=1uf;第二量程RA=20k,C=10nf 。
这样在第一个量程中:R X =100欧时(下限)F=1/[(ln2)C(R1+2*R X )]=1.443/[1*10-6*(1000+200)]=1202.5hz第二档中R X =10M 时(上限)F=1/[(ln2)C(R1+2*R X )]=1.443/[1*10-8*(20000+10000000)]=14.4 hz经测量第一档选择测量范围为100—20k;第二档测量范围为20K —10M 。
量程自动切换原理:通过单片机显示屏提示,通过按键选择测量电阻档数,在通过测量频率计算出待测电阻值。
2.2电容测量理论分析本设计中电容测量是由555定时器和R1、R2、C X 组成多谐振荡电路。
电路振荡产生的频率由R1、R2、C1确定。
其公式如下:取R1=R2=100K, 震荡频率为1x 2ln 31R C f ⨯=C X =1/ [3ln2FR 1]对于C=100pF 频率为 f=1/[3*ln2*C X *R]=48.1Khz 对于C=100nF 频率为 f=1/[3*ln2*C X *R]=48.1hz频率在单片机可测范围内。
所以可通过单片机显示提醒选择测量电容。
2.3 电感测量理论分析电感的测量是采用电容三点式振荡电路来实现的。
三点式电路是指:LC回路中与发射极相连的两个电抗元件必须是同性质的,另外一个电抗元件必须为异性质的,而与发射极相连的两个电抗元件同为电容时的三点式电路,成为电容三点式电路。
得出:即:其中C=(C1*C2)/(C1+C2) C1和C2均取100nf对于10uh的电感有F=1/[2*3.1415*sqt(10-5*0.5*10-7)]=225.07KHz对于10MHF=1/[2*3.1415*sqt(10-2*0.5*10-7)]=7.12KHz采用msp430单片机可以测量这一频率范围内的值,经整形电路后无需分频可直接送入单片机进行处理。
整形电路由双电压比较器LM393集成电路。
LM393是高增益,宽频带器件,其整形频率隔高达1M。
整形电路采用加一偏置2.5v电压的电压比较器。
在输入端加一隔直电容,将前级震荡中的直成分滤除,可以有效对输出波形整形。
三、硬件电路测量3.1 电阻测量的电路图图2电阻测量电路3.2 电容测量的电路图图3:电容测量电路图3.3电感部分3.3.1 测量电路图图4:电容震荡电路3.3.2 整形部分图5:整形电路3.4 继电器的制作3.4.1继电器的工作原理当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。
可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。
具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。
广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。
它是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
所以,在电阻测量电路的分档时,我们都采用单片机提醒通过按键选择来驱动继电器进行自动换挡,以实现自动化3.4.2 继电器的设计其中,二极管是对其有保护作用,三极管有放大电流的作用。
在具体电路中,继电器是1伏和3伏换挡,这个我们是用单片机来实现的,以实现其自动化。
继电器驱动电路图6:继电器驱动电路3.5 模拟开关3.5.1 CD4052基本原理CD4052是一个差分4通道数字控制模拟开关,有A、B两个二进制控制输入端和INH输入,具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。
幅值为4.5~20V的数字信号可控制峰峰值至20V的模拟信号。
例如,若V DD=+5V,VSS=0,VEE=-13.5V,则0~5V的数字信号可控制-13.5~4.5V的模拟信号,这些开关电路在整个VDD-VSS和VDD-VEE电源范围内具有极低的静态功耗,与控制信号的逻辑状态无关,当INH输入端=“1”时,所有通道截止。