基于振蕩的單片機(jī)電阻電容和電感測(cè)試儀-wenkub
2023-04-09 00:13:02 本頁面
【正文】 基于振蕩電阻和電容的測(cè)量原理由數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)可知，最簡(jiǎn)單的由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器電路如圖所示，其工作波形如圖22所示。（6）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和結(jié)果分析。通過理論分析和計(jì)算選擇電路參數(shù)。（3）電感： 100uH－10mH：（1）測(cè)量準(zhǔn)確度：177?？傊?，電子測(cè)量?jī)x器向著精度更高，可靠性更好，以及成本更低，便于使用的方向發(fā)展。具有很強(qiáng)的自校準(zhǔn)、自診斷、自補(bǔ)償和存儲(chǔ)、計(jì)算、報(bào)表輸出功能。：第一，數(shù)字化與集成化模塊化趨勢(shì)。所以際電感可以視為一純電感L和電阻R的串聯(lián)，其時(shí)間常數(shù) τ＝L/R，測(cè)量電感的原理圖如圖13所示。恒流源向C充電，同時(shí)時(shí)標(biāo)脈沖CP經(jīng)與門進(jìn)入計(jì)數(shù)器。圖11比例運(yùn)算器法歐姆轉(zhuǎn)換器圖中UN為基準(zhǔn)電壓源，RN為標(biāo)準(zhǔn)電阻，R2為被測(cè)電阻為了減小測(cè)量誤差，可采用四探針法接線。上述方法，簡(jiǎn)單明了，測(cè)試也有一定的準(zhǔn)確度；但必須采用手工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且測(cè)量精度帶有一定的人為因素。1. 傳統(tǒng)的RLC參數(shù)測(cè)量的方法種類很多，例如：對(duì)電阻的測(cè)量常用歐姆表直接測(cè)量，也可以使用對(duì)電阻施加一個(gè)電壓，利用模擬電表和電流表測(cè)量得到電阻兩端的電壓值和流過電阻的電流值。人們通過測(cè)試阻抗參數(shù)可以判定設(shè)備的好壞，是否存在故障隱患。然后再將結(jié)果送單片機(jī)運(yùn)算，并在LED顯示器上顯示所測(cè)得的數(shù)值。為了充分利用單片機(jī)的運(yùn)算和控制功能，方便的實(shí)現(xiàn)測(cè)量。把參數(shù)R、L、C轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)f，然后用單片機(jī)計(jì)數(shù)后再運(yùn)算求出R、L、C的值，并送顯示。通過一系列的系統(tǒng)調(diào)試，本測(cè)試儀到達(dá)了測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。在弱電系統(tǒng)中，電路參數(shù)元件的好壞、量值的大小直接影響所設(shè)計(jì)的線路板的正常工作和可靠性。然后利用歐姆定理計(jì)算出電阻值；而對(duì)電感或電容的測(cè)試常采用測(cè)量阻抗角和負(fù)阻抗，然后用數(shù)學(xué)公式計(jì)算出電阻和電抗的參數(shù)。2. 在上世紀(jì)70年代后，由于數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)字式的RLC測(cè)試儀。當(dāng)測(cè)量大電阻時(shí)，采用可采用積分運(yùn)算器法。當(dāng)Uc值大于UR時(shí)，比較器輸出零電平，停止計(jì)數(shù)。 (a) (b)圖13 時(shí)間常數(shù)法測(cè)量電感的基本原理 在t＝0時(shí)合上開關(guān)，電感i中電流將按指數(shù)曲線上升，其最大值為I。便攜式儀器越來越多，使用者要求集成化、微型化，無論高檔還是低檔儀器，數(shù)字化越來越普及。例如，虛擬儀器，利用計(jì)算機(jī)軟件虛擬傳統(tǒng)儀器的功能，一臺(tái)電子儀器，可測(cè)量多種參數(shù)，具有多種用途。隨之電子技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)于被測(cè)的RLC參量，可以通過參數(shù)轉(zhuǎn)換器變換成電壓、電流或時(shí)間來進(jìn)行測(cè)量。5％（2）四位數(shù)碼管顯示測(cè)量數(shù)值，并用另外四位數(shù)碼管指示類型和單位。（3）根據(jù)操作功能要求，確定鍵盤控制功能。（7）寫出論文。 (a) (b)圖22 555定時(shí)器接成的多諧振蕩器及工作波形圖 555外接定時(shí)電阻、和電容構(gòu)成的多諧振蕩器電路如圖22所示，由圖可見，它將高電平觸發(fā)端TH和低點(diǎn)平觸發(fā)端TR相連，且放電回路中還串接了一個(gè)定時(shí)電阻。就可以在輸出端得到矩形波電壓。所以，當(dāng)該電路用來測(cè)量電阻時(shí)，只需選擇標(biāo)準(zhǔn)電容和標(biāo)準(zhǔn)電阻，那么，就是被測(cè)電阻。同理，通過測(cè)量輸出頻率，利用上式算出的值。反饋信號(hào)取自電容器，其極性為上端為，而下端為。圖23 電容三點(diǎn)式振蕩電路 適當(dāng)選取，的比值，以獲得足夠的反饋量，并使放大電路具有足夠的放大倍數(shù)，使振幅平衡條件得到滿足，電路就能產(chǎn)生自激振蕩。當(dāng)該電路用來測(cè)量電感時(shí)，只需選擇標(biāo)準(zhǔn)電容和，那么，就是被測(cè)電感。閘門信號(hào)的另一路與時(shí)標(biāo)脈沖相與后進(jìn)入計(jì)數(shù)器B計(jì)數(shù)。2. 等精度數(shù)字頻率計(jì)的數(shù)據(jù)處理工作波形如圖26所示，設(shè)在一次預(yù)置門時(shí)間P內(nèi)對(duì)被測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)值為，對(duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)的計(jì)數(shù)值為，則有下式成立：由此可得： （24）圖2－6等精度數(shù)字頻率計(jì)工作波形本設(shè)計(jì)采用LED顯示器用于數(shù)字顯示。通常的八段LED顯示器是由八個(gè)發(fā)光二極管組成（包括小數(shù)點(diǎn)），如圖61（c）所示。LED顯示器的顯示方式有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。雖然在同一時(shí)刻只有一個(gè)顯示器通電，但人的視覺以為每個(gè)顯示器都在穩(wěn)定的顯示。圖中START為開關(guān)按鈕，按下時(shí)開關(guān)將使程序轉(zhuǎn)入選擇顯示頻率的值，否則顯示狀態(tài)為零。、所接按鈕開關(guān)，其作用是進(jìn)入顯示狀態(tài)。這樣接法比較實(shí)用，阻排接入也比較簡(jiǎn)單。段地址：8000H~BFFFH位地址：4000H~7FFFH片選/Y0：C000H~C7FFFH；/Y3：D800H~DFFFH；片選/Y1：C800H~CFFFH；/Y4 ：E000H~E7FFFH；片選/Y2：D000H~D7FFFH；/Y5：E800H~EFFFH；圖34 7段LED顯示接口 CPLD與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 1. CPLD與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)如圖35所示圖35 CPLD與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)2．CPLD測(cè)量頻率模塊邏輯設(shè)計(jì)圖36中，框外D觸發(fā)器、兩個(gè)反相器和過零比較器組成輸入信號(hào)調(diào)理電路，其中輸入信號(hào)經(jīng)比較器輸出后變?yōu)榉讲ㄐ盘?hào)，為了使方波的上升沿和下降沿陡峭，后面又加了兩個(gè)斯密特反向器，整形后作為預(yù)置閘門的同步信號(hào)。同時(shí)不使電阻功耗太大，選擇：=200Ω, =；當(dāng)=100Ω時(shí)：當(dāng)RX=1MΩ時(shí)： 如圖34，測(cè)量CX的RC振蕩電路與測(cè)RX的振蕩電路完全一樣。頻率或周期的測(cè)量可以利用頻率計(jì)的功能來實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)數(shù)。 //定義門控信號(hào)sbit START = P1^4。unsigned int count = 0, K1,K2,K3。 TL0 = 0xb0。 switch(i){ case 0: p=0x3f。 case 1: p=0x06。 case 2: p=0x5b。 case 3: p=0x4f。 case 4: p=0x66。 case 5: p=0x6d。 case 6: p=0x7d。 case 7: p=0x07。 case 8: p=0x7f。 case 9: p=0x67。 default: break。 TH0 = 0x3c。 CTRL = 0。 //查詢
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