電阻電容電感測(cè)試儀-wenkub
2023-04-10 02:57:18 本頁(yè)面
【正文】 千歐，C=：Rx=[1e8*f*2]20000/2 2. 電容測(cè)量的分析與計(jì)算 測(cè)量電容采用的RC振蕩電路與測(cè)電阻的振蕩電路完全一樣。 誤差分析：因?yàn)?R+2Rx=1/((ln2)Cf) 所以2△Rx=△f/((ln2) Cf*f) △C/((ln2) Cf*f)于是|△Rx /(R/2+Rx)|=| △f/f|+|△C/C|經(jīng)分析知：因?yàn)閨 △f/f|相當(dāng)小，在千分之幾的數(shù)量級(jí)，遠(yuǎn)小于儀表所需要的精度，所以可以忽略不計(jì)。同時(shí)又要考慮到不能使電阻的功率過(guò)大，所以在選第一個(gè)量程時(shí)取R=1KΩ，C=1uF（此時(shí)Rx=100歐為測(cè)量下限）；在第二個(gè)量程取R=20 KΩ，C=10nF（此時(shí)Rx=1兆歐為 測(cè)量上限）。綜合比較，本設(shè)計(jì)采用方案二，電路簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比高。3. 電感測(cè)量方案論證方案一:采用平衡電橋法測(cè)量電感。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膮⒖茧娙?，通過(guò)測(cè)量充電到一個(gè)固定電壓時(shí)所需的時(shí)間即可以測(cè)量出相應(yīng)的電阻阻值。方案三：555RC多諧振蕩。 方案二：電橋法。由于電阻分壓的作用，當(dāng)串聯(lián)到電路上的電阻Rx的值不同時(shí)其Rx上分的壓降也不同。綜上所述，利用振蕩電路與單片機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)電阻、電容、電感測(cè)試儀更為簡(jiǎn)便可行，節(jié)約成本。 摘要：本系統(tǒng)利用555多諧振蕩電路將電阻，電容參數(shù)轉(zhuǎn)化為頻率，而電感則是根據(jù)電容三點(diǎn)式振蕩轉(zhuǎn)化為頻率，這樣就能夠把模擬量近似的轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，而頻率f是單片機(jī)很容易處理的數(shù)字量，一方面測(cè)量精度高，另一方面便于使儀表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性。（2）測(cè)量精度：177。5% 。系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置靈活。所以，本次設(shè)計(jì)選定以單片機(jī)為核心來(lái)進(jìn)行。通過(guò)測(cè)量上Vx便可求得Rx。 ， Rx=R2*R3/R1電橋法又稱(chēng)零示法。利用RC和555定時(shí)器組成的多諧振蕩電路，通過(guò)測(cè)量輸出振蕩頻率的大小即可求得電阻的大小，如果固定電阻值，該方案硬件電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，通過(guò)選擇合適的電容值即可獲得適當(dāng)?shù)念l率范圍，再交由單片機(jī)處理。此方案下測(cè)量大電容較準(zhǔn)，但在電容容量較小時(shí)，電容在極短的時(shí)間內(nèi)就能充滿(mǎn)，即充電時(shí)間較短，所以很難測(cè)準(zhǔn)。將待測(cè)電感和已知標(biāo)準(zhǔn)電阻電容組成電橋，通過(guò)單片機(jī)控制調(diào)節(jié)電阻參數(shù)使電橋平衡，此時(shí)，電感的大小由電阻和電橋的本征頻率即可求得，該方案測(cè)量精準(zhǔn)，同時(shí)可以測(cè)量電容和電阻的大小，但其電路電路復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為困難。二、 理論分析與計(jì)算1. 電阻測(cè)量的分析及計(jì)算根據(jù)題目要求，采用555多諧振電路，將電阻量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的頻率信號(hào)值。 ，單片機(jī)測(cè)頻率最多誤差一個(gè)脈沖。|△Rx/Rx|的精度取決于|△C/C|，即電容的穩(wěn)定性。同樣也選用兩個(gè)量程。這樣電容的測(cè)量精度也可以做的比較高。在此處這個(gè)三點(diǎn)式振蕩電路中，C3,，因其電容值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于晶體管極間電容值，所以可把極間電容值忽略。 2. 模擬開(kāi)關(guān)模塊電路設(shè)計(jì)用模擬開(kāi)關(guān)CDA4052來(lái)進(jìn)行通道選擇。 表41 測(cè)試使用的儀器設(shè)備序號(hào)名稱(chēng)、型號(hào)、規(guī)格數(shù)量備注示波器DS10621—EDU1無(wú)萬(wàn)用表DM30511無(wú)穩(wěn)壓電源APS3003S3D1無(wú)RCL電橋測(cè)量?jī)xZC2817D1無(wú)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以MSP430F149單片機(jī)為核心的電阻、電容、電感測(cè)試儀，將電阻，電容，電感，使用對(duì)應(yīng)的振蕩電路轉(zhuǎn)化為頻率實(shí)現(xiàn)各個(gè)參數(shù)的測(cè)量。2. 測(cè)試數(shù)據(jù) 我們RLC測(cè)試的量程為電阻：100 Ω至10 MΩ；電容:100pF至47uF；電感：10uH至15mH。為了減小本設(shè)計(jì)中誤差的大小，主要利用修正的方法來(lái)減小本測(cè)試儀的測(cè)量誤差。本測(cè)試修正值選取主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)求取，對(duì)影響測(cè)量讀數(shù)的各種影響因素，如溫度、濕度、電源電壓等變化引起的系統(tǒng)誤差。通過(guò)對(duì)電阻、電容、電感測(cè)試儀的課題設(shè)計(jì)，鍛煉了我們的實(shí)際動(dòng)手能力，增強(qiáng)了我們解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我們查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專(zhuān)業(yè)能力水平。系統(tǒng)的軟件部分是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種工作狀態(tài)的關(guān)鍵。作品實(shí)測(cè)中，測(cè)量電容值有一定的誤差。 [3] 謝興紅，林凡強(qiáng)，吳雄英. MSP430單片機(jī)基礎(chǔ)與實(shí)踐，北京航空航天大學(xué)出版社。 extern unsigned char key_Flag。/***********時(shí)鐘設(shè)置************/void Init_clk(){ unsigned char i。i 0。 // 如果振蕩器失效標(biāo)志存在 BCSCTL2 |=SELM_2+SELS。// TACCTL2=CM_2+SCS+CCIS_0+CAP+CCIE。void Init_TB(){ P1DIR=0xfe。 // TBCTL = TBSSEL_1 + ID_3 + MC_1。 }/****************顯示界面********************/const uchar hang1[] = {R L C 測(cè)量：}。/***************測(cè)量界面********************/const uchar hang5[] = { 100~20KΩ請(qǐng)按:2}。const uchar hang9[] = {101p~104pF請(qǐng)按:6}。const uchar hang13[] = {電感: uH}。const uchar hang17[] = {電阻 KΩ}。 // Stop watchdog timer to prevent time out reset Init_clk()。 Disp_HZ(0x8
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