基于單片機(jī)的電容電感測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科論文-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 其測(cè)量原理是把被測(cè)電容和基準(zhǔn)電容連接到同一電阻上，構(gòu)成 RC 網(wǎng)絡(luò)。 圖 22 交流電橋的原理線路 當(dāng)電橋平衡時(shí)， 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(jī)測(cè)量頻率的方法 由振蕩器頻率的定義可知，測(cè)量頻率就是測(cè) 1S 時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)。此方式可實(shí)現(xiàn)最大的定時(shí)時(shí)間和最大計(jì)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(dāng)選用 L=100μ H時(shí)，不同電容由公式計(jì)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(dāng)電容為 10nF 時(shí)， LC振蕩器的頻率已大大超過(guò)單片機(jī)的計(jì)數(shù)范圍。 具體的測(cè)量原理如圖 23 所示。由單片機(jī)測(cè)量 LC 振蕩回路的頻率，然后再依據(jù)振蕩頻率計(jì)算出對(duì)應(yīng)的電容電感量。另外在 串口通訊 時(shí)常用此方式。這里使用的 12MHz三江學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 晶振，其時(shí)鐘周期是 1US， T0在 16 位定時(shí)器工作方式時(shí)的最大定時(shí)時(shí)間是： 1US*65536= 也就是說(shuō)直接使用 T0 不能得到 1S 的時(shí)間。這個(gè)可以用單片機(jī)來(lái)測(cè)，理被測(cè)電感 電容三點(diǎn)式振蕩 f 單片機(jī) MCS51 數(shù)字顯示 三江學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 論上可以從測(cè)的值可以為 N 多個(gè)，大大超過(guò)前面所講述的。 三江學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第二章 電容電感測(cè)試儀的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(zhǎng)的過(guò)程中，無(wú)疑催生出了許多測(cè)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(jī)的誕生，傳統(tǒng)的測(cè)量方法得到了根本性的改革，促進(jìn)了儀器儀表的更新?lián)Q代，提高了測(cè)量精度。前者電路簡(jiǎn)單，速度快，但精度低；后者測(cè)量精度高，但速度慢。 capacitance。因此，設(shè)計(jì)可靠，安全，便捷的電容電感測(cè)試儀具有極大的現(xiàn)實(shí)必要性。最后測(cè)試結(jié)果表明，本設(shè)計(jì)性能穩(wěn)定，測(cè)量精度高。在應(yīng)用中我們常常要測(cè)量電容電阻的大小。 由于使用的場(chǎng)合不同，測(cè)量電容的方法各有不同，在電容的測(cè)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(lái)測(cè)量的有充電法、電感交流耦合電橋、比例法等而標(biāo)準(zhǔn)器件測(cè)量法、脈沖計(jì)數(shù)法、恒流源測(cè)量法和在線測(cè)量法則充分利用了單片機(jī)的可編程性，實(shí)現(xiàn)了電容測(cè)量的智能化。特別是通用電子測(cè)量設(shè)備研發(fā)方面，與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的差距正在快速縮小，對(duì)國(guó)外電子儀器巨頭的壟斷造成了一定的沖擊。 4． 以 MCS51單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)測(cè)量系統(tǒng)硬件。通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電容放電時(shí)間的比率，就可以求出被測(cè)電容的電容值。因此，用單片機(jī)側(cè)量頻率的基本方法，就是采用一個(gè)定時(shí)器，用另外一個(gè)定時(shí)器作為計(jì)數(shù)器，來(lái)計(jì)數(shù) 1S 內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)，得到的計(jì)數(shù) 值就是脈沖的頻率。是最常用
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