基于51單片機(jī)的lcr測(cè)量?jī)x含程序電路(編輯修改稿)
2024-07-25 01:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電到Vcc所需的時(shí)間，即從上式中求得，并設(shè)，則一般簡(jiǎn)寫(xiě)為那么電路的振蕩周期為振蕩頻率，即輸出振蕩波形的占空比為從上面的公式推導(dǎo)，可以得出（1）振蕩周期與電源電壓無(wú)關(guān)，而取決于充電和放電的總時(shí)間常數(shù)，即僅、的值有關(guān)。（2）振蕩波的占空比與的大小無(wú)關(guān)，而僅與、的大小比值有關(guān)。2．3．2 測(cè)量電阻的電路模塊，由該電路可以測(cè)出量程在100Ω～1MΩ的電阻。該電路的振蕩周期為其中為輸出高電平的時(shí)間，為輸出低電平的時(shí)間。則：為了使振蕩頻率保持在這一段單片機(jī)計(jì)數(shù)的高精度范圍內(nèi)，需選擇合適的C和R的值。第一個(gè)量程選擇，第二個(gè)量程選擇。這樣，第一個(gè)量程中，時(shí)第二個(gè)量程中，時(shí)因?yàn)镽C振蕩的穩(wěn)定度可達(dá)103，單片機(jī)測(cè)頻率最多誤差一個(gè)脈沖，所以用單片機(jī)測(cè)頻率引起的誤差在百分之一以下。在電路中之所以選用可調(diào)電位器是因?yàn)镃D4066的內(nèi)阻并不清楚，在進(jìn)行測(cè)量之前需要進(jìn)行校準(zhǔn)。把標(biāo)準(zhǔn)電阻插在JP2插接口上，調(diào)節(jié)電位器，使數(shù)碼管顯示標(biāo)稱阻值。在以后的測(cè)量過(guò)程中，便可直接測(cè)量電阻。（TR1）、（TR2）口通過(guò)軟件編程的方法來(lái)控制CD4066的改變，實(shí)現(xiàn)量程的轉(zhuǎn)換 測(cè)量電阻的電路2．4 測(cè)的RC振蕩電路測(cè)量電容的振蕩電路與測(cè)量電阻的振蕩電路完全一樣。若=或者=，則兩個(gè)量程的取值分別為第一量程：=510第一量程：=10其分析過(guò)程如測(cè)量電阻的方法一樣，這里就不在贅述了。 測(cè)量電容的電路2．5 測(cè)的電容三點(diǎn)式振蕩電路電感的測(cè)量是采用電容三點(diǎn)式振蕩電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。三點(diǎn)式電路是指：LC回路中與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件必須是同性質(zhì)的，另外一個(gè)電抗元件必須為異性質(zhì)的，而與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件同為電容時(shí)的三點(diǎn)式電路，成為電容三點(diǎn)式電路。在這個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩電路中，C4 C5分別采用1000pF、2200pF的獨(dú)石電容，其電容值遠(yuǎn)大于晶體管極間電容，可以把極間電容忽略。振蕩公式：，其中 則電感的感抗為在測(cè)量電感的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)電感起振頻率非常的高，大致到達(dá)3MHz左右，而單片機(jī)的最大計(jì)數(shù)頻率大約為500KHz，在頻率方面達(dá)不到測(cè)量電感頻率，于是我們把測(cè)電感的電容三點(diǎn)式電路得出的頻率經(jīng)過(guò)由兩片74LS160組成八位計(jì)數(shù)器作為分頻電路對(duì)該頻率進(jìn)行分頻，有，滿足單片機(jī)計(jì)數(shù)要求。 測(cè)量電感的電路第三章 軟件設(shè)計(jì)在開(kāi)始工作的時(shí)候，初始化系統(tǒng)，LED顯示0000。對(duì)系統(tǒng)初始化之后，判斷是否有按鍵按下。以測(cè)電阻為例，測(cè)量的電阻經(jīng)RC振蕩電路轉(zhuǎn)換為頻率f，根據(jù)測(cè)電阻的換算公式，利用單片機(jī)軟件編程，測(cè)量出其阻值并送顯示。如果量程不夠大，按下量程轉(zhuǎn)換鍵轉(zhuǎn)換為大量程，進(jìn)行測(cè)量。 軟件設(shè)計(jì)的主流程圖第四章 系統(tǒng)測(cè)試4．1測(cè)試儀器。序號(hào)名稱、型號(hào)、規(guī)格數(shù)量備注1DT—9205A數(shù)字萬(wàn)用表（3位半）14．2指標(biāo)測(cè)試及誤差分析 電阻的測(cè)量：電阻標(biāo)值萬(wàn)用表讀數(shù)本儀表讀數(shù)相對(duì)誤差﹪330Ω325Ω317Ω KΩ KΩ KΩ47 KΩ KΩ KΩ100KΩ KΩ96 KΩ220 KΩ217 KΩ213 KΩ1MΩ MΩ MΩ誤差分析：相對(duì)誤差計(jì)算公式 從上面的一組數(shù)據(jù)上來(lái)看，在測(cè)量低于1 KΩ阻值和接近1MΩ阻值的電阻時(shí)，相對(duì)誤差會(huì)大一些。造成這個(gè)現(xiàn)象的主要原因是在設(shè)計(jì)中采用的CD4066（四路模擬開(kāi)關(guān)）的內(nèi)阻較大，經(jīng)測(cè)量其內(nèi)阻達(dá)到了180Ω左右，這樣在測(cè)量電阻值小的電阻時(shí)，它的內(nèi)阻就不能忽略，造成測(cè)量誤差的增大。 電容的測(cè)量：電容標(biāo)值萬(wàn)用表讀數(shù)本儀表讀數(shù)相對(duì)誤差%33nF100nf680nF621nF585nf30Pf31pF29pF誤差分析： 相對(duì)誤差計(jì)算公式 從上面的數(shù)據(jù)可以看出，電容的標(biāo)稱值與用萬(wàn)用表測(cè)出的容值有較大的誤差，其可能性原因：一是萬(wàn)用表本身存在著一定誤差，二是元件本身也存在一定誤差。受所用儀器，元期間的限制，測(cè)量精度并沒(méi)有做的很高。注意：由于建立RC穩(wěn)定振蕩的時(shí)間較長(zhǎng)，在測(cè)量電阻和電容時(shí)，應(yīng)在顯示穩(wěn)定后再讀出數(shù)值。 電感的測(cè)量：電感標(biāo)值本儀表讀數(shù)22mH25mH1mH第五章 總結(jié)本設(shè)計(jì)完成題目所給的設(shè)計(jì)任務(wù)，制作了一臺(tái)數(shù)字顯示的電阻器、電容器和電感器參數(shù)測(cè)試儀，滿足題目的基本要求和一部分發(fā)揮要求。運(yùn)用單片機(jī)作為中央控制器和計(jì)算核心，使儀表有性能可靠、體積小、電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但是這種把元件參數(shù)轉(zhuǎn)換成頻率后測(cè)量的方法也有不足之處，主要是必須保證電路起振，并且振蕩要穩(wěn)定，否則會(huì)增加誤差。總體來(lái)說(shuō)，
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1