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。
自制简易可靠的电感测量仪概述：本文介绍的电感计利用普通的CMOS 反相器构成一个皮尔兹CMOS 缓冲振荡器，振荡的频率与LC 回路的参数有关，通过测量频率可以间接测量电感，并且测量值与电感的内阻基本无关。
原理简单，无需调试即可正常工作，适合手头有频率计但没有电感表的同好制作。
一、 基本原理电路原理见图1。
一个CMOS 的六反相器，A 、B 、C 三个非门首尾相连，等效于一个高增益的反相器，其实用只用其中一个也可以，但是一个4069里面有六个非门，留着浪费，三个非门连接还有一个好处就是总增益大于一个非门，这样有利于振荡的稳定。
R1是负反馈电阻，当该部分工作在放大状态时，放大倍数约为：A=R1/R2=2.2M/2.2K=1000倍，JP1处接入电感，它与C1、C2构成平衡共振，频率为s x o C L f π21=，其中2121C C C C C s +=，当频率等于fo 时，LC 网络将反馈信号反相，刚好形成正反馈，输出一个稳定的振荡信号，这个信号经过一个非门进行整形隔离后，就可以输入频率计，测出频率后根据s x o C L f π21=逆推出Lx 。
R2的作用是增加了共振频率周围的偏移相位，提高频率稳定性，也可以理解为增加了共振频率周围的衰减量；R2也使输出信号与LC 共振网络隔离，使输出端的波形更接近理想的方波。
该电路的耗电很低，而且只要测量的时候供电即可，因此用一个按键来控制电源的通断即可，用3V 的电压即可正常工作，并且一般LC 谐振频率受电感内阻影响不大，这对提高一些匝数很多、内阻很大的电感测量精度极有意义。
图 1二、 元器件的选择电阻全部采用0.25W的金属膜电阻即可，误差要求不大。
电容要注意一下C1和C2，它们参与了LC谐振，因此必须采用低高频损耗的电容，推荐采用CBB电容，笔者就是采用CBB电容，但绝不能用瓷片电容，否则有可能降低了LC 回路的Q值，会影响你的测量量程。
六反相器的选择无多大要求，常用的CD4069，还有74LS04、74HC04等等，差别大同小异，后面再谈。
简易RLC 测试仪【摘要】：本文介绍了一种通用的电阻、电感和电容的测量电路，基于伏安法测阻抗原理，采用自由轴法确定相位参考基准。
【关键字】：1.测量原理：简易RLC 测试仪是一种用来测量元件阻抗的仪器，阻抗的测量一般包括R 、L 、C 以及电感Q 值和电容耗散参数D 等参数。
本系统采用电压电流法电路，利用自由轴法来测量，其原理如下：图1.1（电压电流法电路）YX Z B 两端的电压U R 的关系如图2 1 2、U 3、U 4，便可以代入公式求阻抗Z X ，导纳Y X 。
341250i X B B R U U jU Z Z Z R j L U U jU ω+=⨯==+++ （1）120034111150R X i B B U U jU Y Y jX U Z U jU Z Y j C ω+=+=⨯==+++ （2） 由此得到1324221250B U U U U R Z U U +=-+ （3）14232212B U U U U Z L U U ω-=+ （4）1324022341B U U U U Y U U Z +=+ （5） 2314022341B U U U U X U U Z -=+ （6） 22000220050()(150)(50)Y X Y Y Y X -+=-+ （7）02200((150)(50))X C Y X ω=-+ (8) 14231324U U U U LQ R U U U U ω-==+ （9） 22000050()Y X Y Y D C X ω-+== （10） 从计算出的电抗的正负可以判断元件是容性还是感性。
2.方案设计论证：2.1系统的基本方案比较:2.1. 1方案一：用谐振法来测量，这个方案要求的激励信号的频率较高，适合高频元件的测量，一般用来测量电感和电容，以及Q值和D，不适合测量电阻。
而且测量的精度不是很高。
用电桥法来测量，这个方案是以电桥平衡原理为基础，有直流电桥和交流电桥，测量精度比较高，不过要反复调节电桥平衡，测量时间比较长，不易进行快速的自动测量。
