基于51單片機的lcr測量儀含程序電路(編輯修改稿)
2025-07-25 01:47 本頁面
【文章內容簡介】 電到Vcc所需的時間，即從上式中求得，并設，則一般簡寫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，可以得出（1）振蕩周期與電源電壓無關，而取決于充電和放電的總時間常數，即僅、的值有關。（2）振蕩波的占空比與的大小無關，而僅與、的大小比值有關。2．3．2 測量電阻的電路模塊，由該電路可以測出量程在100Ω～1MΩ的電阻。該電路的振蕩周期為其中為輸出高電平的時間，為輸出低電平的時間。則：為了使振蕩頻率保持在這一段單片機計數的高精度范圍內，需選擇合適的C和R的值。第一個量程選擇，第二個量程選擇。這樣，第一個量程中，時第二個量程中，時因為RC振蕩的穩(wěn)定度可達103，單片機測頻率最多誤差一個脈沖，所以用單片機測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電位器是因為CD4066的內阻并不清楚，在進行測量之前需要進行校準。把標準電阻插在JP2插接口上，調節(jié)電位器，使數碼管顯示標稱阻值。在以后的測量過程中，便可直接測量電阻。（TR1）、（TR2）口通過軟件編程的方法來控制CD4066的改變，實現(xiàn)量程的轉換 測量電阻的電路2．4 測的RC振蕩電路測量電容的振蕩電路與測量電阻的振蕩電路完全一樣。若=或者=，則兩個量程的取值分別為第一量程：=510第一量程：=10其分析過程如測量電阻的方法一樣，這里就不在贅述了。 測量電容的電路2．5 測的電容三點式振蕩電路電感的測量是采用電容三點式振蕩電路來實現(xiàn)的。三點式電路是指：LC回路中與發(fā)射極相連的兩個電抗元件必須是同性質的，另外一個電抗元件必須為異性質的，而與發(fā)射極相連的兩個電抗元件同為電容時的三點式電路，成為電容三點式電路。在這個電容三點式振蕩電路中，C4 C5分別采用1000pF、2200pF的獨石電容，其電容值遠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量電感的時候，發(fā)現(xiàn)電感起振頻率非常的高，大致到達3MHz左右，而單片機的最大計數頻率大約為500KHz，在頻率方面達不到測量電感頻率，于是我們把測電感的電容三點式電路得出的頻率經過由兩片74LS160組成八位計數器作為分頻電路對該頻率進行分頻，有，滿足單片機計數要求。 測量電感的電路第三章 軟件設計在開始工作的時候，初始化系統(tǒng)，LED顯示0000。對系統(tǒng)初始化之后，判斷是否有按鍵按下。以測電阻為例，測量的電阻經RC振蕩電路轉換為頻率f，根據測電阻的換算公式，利用單片機軟件編程，測量出其阻值并送顯示。如果量程不夠大，按下量程轉換鍵轉換為大量程，進行測量。 軟件設計的主流程圖第四章 系統(tǒng)測試4．1測試儀器。序號名稱、型號、規(guī)格數量備注1DT—9205A數字萬用表（3位半）14．2指標測試及誤差分析 電阻的測量：電阻標值萬用表讀數本儀表讀數相對誤差﹪330Ω325Ω317Ω KΩ KΩ KΩ47 KΩ KΩ KΩ100KΩ KΩ96 KΩ220 KΩ217 KΩ213 KΩ1MΩ MΩ MΩ誤差分析：相對誤差計算公式 從上面的一組數據上來看，在測量低于1 KΩ阻值和接近1MΩ阻值的電阻時，相對誤差會大一些。造成這個現(xiàn)象的主要原因是在設計中采用的CD4066（四路模擬開關）的內阻較大，經測量其內阻達到了180Ω左右，這樣在測量電阻值小的電阻時，它的內阻就不能忽略，造成測量誤差的增大。 電容的測量：電容標值萬用表讀數本儀表讀數相對誤差%33nF100nf680nF621nF585nf30Pf31pF29pF誤差分析： 相對誤差計算公式 從上面的數據可以看出，電容的標稱值與用萬用表測出的容值有較大的誤差，其可能性原因：一是萬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，測量精度并沒有做的很高。注意：由于建立RC穩(wěn)定振蕩的時間較長，在測量電阻和電容時，應在顯示穩(wěn)定后再讀出數值。 電感的測量：電感標值本儀表讀數22mH25mH1mH第五章 總結本設計完成題目所給的設計任務，制作了一臺數字顯示的電阻器、電容器和電感器參數測試儀，滿足題目的基本要求和一部分發(fā)揮要求。運用單片機作為中央控制器和計算核心，使儀表有性能可靠、體積小、電路簡單的特點。但是這種把元件參數轉換成頻率后測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，否則會增加誤差?？傮w來說，
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