基于單片機的電容電感測量系統(tǒng)設計本科論文-文庫吧在線文庫
【正文】 其測量原理是把被測電容和基準電容連接到同一電阻上，構(gòu)成 RC 網(wǎng)絡。 圖 22 交流電橋的原理線路 當電橋平衡時， 1 4 1( 2 )32RRx Rjw C x R jw C? ? ? 由上式可求得 342 , 243RRC x C Rx?? 單片機測量頻率的方法 由振蕩器頻率的定義可知，測量頻率就是測 1S 時間內(nèi)計數(shù)脈沖的個數(shù)。此方式可實現(xiàn)最大的定時時間和最大計數(shù)次數(shù)。也不常用 振蕩器的頻率 LC振蕩器的頻率公式是 f=1/2π√ LC 當選用 L=100μ H時，不同電容由公式計算所得到的 f 值如表 21： 表 21 由公式求得的 LC 振蕩器的頻率 C 1000nF 100nF 10nF 1000pF 100pF 10pF 47pF 33nF f/Hz 15923 50354 159236 503547 1592356 5035473 73449 87656 由表 21中的數(shù)據(jù)可以看出，當電容為 10nF 時， LC振蕩器的頻率已大大超過單片機的計數(shù)范圍。 具體的測量原理如圖 23 所示。由單片機測量 LC 振蕩回路的頻率，然后再依據(jù)振蕩頻率計算出對應的電容電感量。另外在 串口通訊 時常用此方式。這里使用的 12MHz三江學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 3 晶振，其時鐘周期是 1US， T0在 16 位定時器工作方式時的最大定時時間是： 1US*65536= 也就是說直接使用 T0 不能得到 1S 的時間。這個可以用單片機來測，理被測電感 電容三點式振蕩 f 單片機 MCS51 數(shù)字顯示 三江學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 2 論上可以從測的值可以為 N 多個，大大超過前面所講述的。 三江學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 1 第二章 電容電感測試儀的系統(tǒng)設計 電容器的種類很多，依其中使用的絕緣介質(zhì)材料不同可分為：紙介電容、金屬化紙介電容、云母電容、瓷介電容、滌綸薄膜電容、聚本乙烯薄膜電容、鉭電解電容、鋁電解電容、雙電層電容等。在此快速增長的過程中，無疑催生出了許多測試行業(yè)新創(chuàng)企業(yè)，也催生出了一批批可靠性和穩(wěn)定性較高的產(chǎn)品。 隨著單片機的誕生，傳統(tǒng)的測量方法得到了根本性的改革，促進了儀器儀表的更新?lián)Q代，提高了測量精度。前者電路簡單，速度快，但精度低；后者測量精度高，但速度慢。 capacitance。因此，設計可靠，安全，便捷的電容電感測試儀具有極大的現(xiàn)實必要性。最后測試結(jié)果表明，本設計性能穩(wěn)定，測量精度高。在應用中我們常常要測量電容電阻的大小。 由于使用的場合不同，測量電容的方法各有不同，在電容的測量系統(tǒng)中，幾乎都是普通的電路原理，比如把它作為阻抗的虛部來測量的有充電法、電感交流耦合電橋、比例法等而標準器件測量法、脈沖計數(shù)法、恒流源測量法和在線測量法則充分利用了單片機的可編程性，實現(xiàn)了電容測量的智能化。特別是通用電子測量設備研發(fā)方面，與國外先進產(chǎn)品的差距正在快速縮小，對國外電子儀器巨頭的壟斷造成了一定的沖擊。 4． 以 MCS51單片機為核心，設計測量系統(tǒng)硬件。通過測量兩個電容放電時間的比率，就可以求出被測電容的電容值。因此，用單片機側(cè)量頻率的基本方法，就是采用一個定時器，用另外一個定時器作為計數(shù)器，來計數(shù) 1S 內(nèi)脈沖的個數(shù)，得到的計數(shù) 值就是脈沖的頻率。是最常用
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