電阻電容電感測(cè)試儀的畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-03-22 06:26 本頁面
【正文】 采用單片機(jī)可以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,縮小系統(tǒng)體積,調(diào)試與維護(hù)方便,而且以 51 單片機(jī)最小系統(tǒng)為核心的控制系統(tǒng)能滿足整個(gè)系統(tǒng)的要求,經(jīng)過測(cè)試系統(tǒng)工作正常,完成了設(shè)計(jì)任務(wù)的全部要求.當(dāng)然本系統(tǒng)還存在著許多需要改進(jìn)的地方,比如還可以繼續(xù)提高測(cè)量的精度,利用其可以編程的特性,使測(cè)量的15值結(jié)合一些數(shù)據(jù)處理方式使測(cè)量更加接近真實(shí)值.本系統(tǒng)也還有許多可以擴(kuò)展的功能,可以增加語音功能,每次測(cè)量值穩(wěn)定的時(shí)候就通過語音報(bào)告出來。用高精度數(shù)字萬用表測(cè)量出其阻值(容值或感值）取多個(gè)相同電阻的平均值作為參考量。波形切換可通過程序控制在任意時(shí)刻進(jìn)行，X 表示任意狀態(tài)，1 為高電平,0 為低電平.表 1 輸出波形控制采用 MAX038 單片壓控函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生正弦波,改變外接電阻或電容值就可改變輸出頻率的值,其頻率范圍從 到 20MHz,最高可達(dá) 40MHz,輸出頻 2V,的調(diào)節(jié)范圍寬,占空比和頻率均可進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié),10％～90％. ％.因?yàn)椴挥镁幊炭梢怨?jié)省較. 顯示模塊方案一 采用 LED 、夜視效果好等優(yōu)點(diǎn),但顯示信息量小,且自身功耗較大.方案二 LCD 液晶顯示器 [7]可輕松實(shí)現(xiàn)字母、漢字的顯示,控制簡(jiǎn)單,能耗小,可.4 硬件電路7 穩(wěn)壓電源模塊圖 3 穩(wěn)壓電源 正弦信號(hào)發(fā)生器該電路的核心器件為 MAX038,具有輸出頻率范圍寬、波形穩(wěn)定、失真小、使用方便等特點(diǎn).圖 4 正弦信號(hào)發(fā)生器 采樣電路ICL7650 是斬波穩(wěn)零式高精度運(yùn)算放大器 [8],它具有輸入偏置電流小、失調(diào)8小、增益高、共模抑制能力強(qiáng)、響應(yīng)快、漂移低、性能穩(wěn)定及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn).ICL7650 采用 14 腳雙列直插式和 8 腳金屬殼兩種封裝形式,圖 1 所示是最常用的 14 腳雙列直插式封裝的引腳排列圖.圖 5 ICL7650 引腳排列圖ICL7650 的工作原理如圖 6 所示圖 6 ICL7650 的工作原理如圖 7 所示,高精度的正弦波信號(hào)流過串聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)電阻和待測(cè)元件,待測(cè)元 AD637的輸入電阻較低,為了降低其分壓產(chǎn)生的誤差,被測(cè)的交流電壓先通過精密運(yùn)算放大器 ICL7650 構(gòu)成的電壓跟隨器,然后才通過高精度交流/有效值轉(zhuǎn)換芯片AD637[9]轉(zhuǎn)換成有效值,進(jìn)過 ADC 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),在單片機(jī)中完成比例運(yùn)算,得9,可以選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電阻和改變MAX038 輸出信號(hào)的頻率來分壓,這通過單片機(jī)控制繼電器切換電路和編程來實(shí)現(xiàn).圖 7 采樣電路 液晶顯示模塊本設(shè)計(jì)采用常用的 2 行 16 個(gè)字的 1602 液晶顯示器來顯示電阻電感電容值.圖 8 是 1602 液晶模塊與 51 單片機(jī)的連接圖.圖 8 1602 液晶模塊與 51 單片機(jī)的連接圖10單片機(jī)的 P1 口與 1602 液晶模塊的數(shù)據(jù)口連接傳輸數(shù)據(jù),P2 口分別控制RS、RW 和使能端 為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器,低電平時(shí)選擇 為讀寫信號(hào)線,高電平時(shí)進(jìn)行讀操作, RW和 RS 同時(shí)為低時(shí),可以寫入指令或顯示地址。因?yàn)殡姼信c電容是電抗元件,所以應(yīng)采用交流信號(hào)來產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)。在角頻率為 w的交流信號(hào)的作用下電容電感獲得的容抗和感抗: cj1XCw?(2) Lj3(3)C、L ,了提高測(cè)量精度和降低成本,該測(cè)量?jī)x采用了標(biāo)準(zhǔn)電阻,且與電阻測(cè)量共用一套:
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