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《基于51單片機(jī)的LCR測(cè)量?jī)x(含程序、電路).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、R、L、C測(cè)量?jī)x摘要：把R、L、C轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)f，轉(zhuǎn)換的原理分別是RC振蕩電路和LC電容三點(diǎn)式振蕩電路。單片機(jī)計(jì)數(shù)得出被測(cè)頻率，由該頻率計(jì)算出各個(gè)參數(shù)值，數(shù)據(jù)處理后，送顯示。關(guān)鍵詞：RC振蕩電路LC電容三點(diǎn)式R、L、CmeasureinstrumentLiuzaileZhouqunweiLvxiaojuan（NanhuaUniversityHengYangHunan421001）Teacher：WangYanAbstract:Theresistance、theinductanceandthecapacita
2、ncearetranslatedintofrequencyonaccountofRCsurgingcircuitandLCsurgingcircuit。Singlechipwasmeasuredfrequencyandcomputedeachparametervaluefromthisfrequency，showingtheparameter。Keywords:RCsurgingcircuitLCsurgingcircuit.目錄第一章系統(tǒng)設(shè)計(jì)31．1設(shè)計(jì)要求31．1．1設(shè)計(jì)任務(wù)31．1．2技術(shù)要求31．2方
3、案比較31．3方案論證41．3．1總體思路41．3．2設(shè)計(jì)方案4第二章主要電路設(shè)計(jì)與說(shuō)明52．1TS556芯片簡(jiǎn)介52．1．1芯片的頂視圖及各引腳的功能52．1．2芯片的等效功能方框圖及工作原理52．2CD4066芯片的簡(jiǎn)介72．3測(cè)的RC振蕩電路72．3．1用556時(shí)基電路構(gòu)成多諧振蕩器72．3．2測(cè)量電阻的電路模塊92．4測(cè)的RC振蕩電路102．5測(cè)的電容三點(diǎn)式振蕩電路11第三章軟件設(shè)計(jì)11第四章系統(tǒng)測(cè)試124．1測(cè)試儀器124．2指標(biāo)測(cè)試及誤差分析124．2．1電阻的測(cè)量124．2．2電容的測(cè)量134．
4、2．3電感的測(cè)量13第五章總結(jié)13參考文獻(xiàn)13附錄14附錄1元器件清單14附錄2程序清單15附錄3總體電路圖17附錄4印制板圖18附錄5系統(tǒng)使用說(shuō)明19第一章系統(tǒng)設(shè)計(jì)1．1設(shè)計(jì)要求1．1．1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)數(shù)字顯示的電阻、電容和電感參數(shù)測(cè)試儀，示意框圖如下：1．1．2技術(shù)要求基本要求（1）測(cè)量范圍電阻100Ω～1MΩ電容100pF～10000pF電感100μH～10mH（2）測(cè)量精度+5％（3）制作4位數(shù)碼管顯示器，顯示測(cè)量數(shù)值，并用發(fā)光二極管分別指示所測(cè)元件的類別和單位發(fā)揮部分（1）擴(kuò)大測(cè)量范圍（2）
5、提高測(cè)量精度（3）測(cè)量量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換1．2方案比較目前，測(cè)量電子元件集中參數(shù)R、L、C的儀表種類較多，方法也各不相同，這些方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。電阻R的測(cè)試方法最多。最基本的就是根據(jù)R的定義式來(lái)測(cè)量。在如圖1.2.1中，分別用電流表和電壓表測(cè)出通過(guò)電阻的電流和通過(guò)電阻的電壓，根據(jù)公式求得電阻。這種方法要測(cè)出兩個(gè)模擬量，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。而指針式萬(wàn)用表歐姆檔是把被測(cè)電阻與電流一一對(duì)應(yīng)，由此就可以讀出被測(cè)電阻的阻值，如圖1.2.2所示。這種測(cè)量方法的精度變化大，若需要較高的精度，必須要較多的量程，電路復(fù)雜。能同時(shí)測(cè)量電器
6、元件R、L、C的最典型的方法是電橋法（如圖1.2.3）。電阻R可用直流電橋測(cè)量，電感L、電容C可用交流電橋測(cè)量。電橋的平衡條件為通過(guò)調(diào)節(jié)阻抗、使電橋平衡，這時(shí)電表讀數(shù)為零。根據(jù)平衡條件以及一些已知的電路參數(shù)就可以求出被測(cè)參數(shù)。用這種測(cè)量方法，參數(shù)的值還可以通過(guò)聯(lián)立方程求解，調(diào)節(jié)電阻值一般只能手動(dòng)，電橋的平衡判別亦難用簡(jiǎn)單電路實(shí)現(xiàn)。這樣，電橋法不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。Q表是用諧振法來(lái)測(cè)量L、C值（如圖1.2.4）。它可以在工作頻率上進(jìn)行測(cè)量，使測(cè)量的條件更接近使用情況。但是，這種測(cè)量方法要求頻率連續(xù)可調(diào)，直至諧振。因
7、此它對(duì)振蕩器的要求較高，另外，和電橋法一樣，調(diào)節(jié)和平衡判別很難實(shí)現(xiàn)智能化。圖1.2.4用阻抗法測(cè)R、L、C有兩種實(shí)現(xiàn)方法：用恒流源供電，然后測(cè)元件電壓；用恒壓源供電，然后測(cè)元件電流。由于很難實(shí)現(xiàn)理想的恒流源和恒壓源，所以它們適用的測(cè)量范圍很窄。很多儀表都是把較難測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)變成精度較高且較容易測(cè)量的物理量?；诖怂枷?，我們把電子元件的集中參數(shù)R、L、C轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)f,然后用單片機(jī)計(jì)數(shù)后在運(yùn)算求出R、L、C的值，并送顯示，轉(zhuǎn)換的原理分別是RC振蕩和LC三點(diǎn)式振蕩。其實(shí)，這種轉(zhuǎn)換就是把模擬量進(jìn)擬地轉(zhuǎn)化為數(shù)字量
8、，頻率f是單片機(jī)很容易處理的數(shù)字量，這種數(shù)字化處理一方面便于使儀表實(shí)現(xiàn)智能化，另一方面也避免了由指針讀數(shù)引起的誤差。1．3方案論證1．3．1總體思路本設(shè)計(jì)中把R、L、C轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)f，轉(zhuǎn)換的原理分別是RC振蕩電路和LC電容三點(diǎn)式振蕩電路，單片機(jī)根據(jù)所選通道，向模擬開(kāi)關(guān)送兩路地址信號(hào)，取得振蕩頻率，作為單片機(jī)的時(shí)鐘源，通過(guò)計(jì)數(shù)則可以計(jì)算出被測(cè)頻率，再通過(guò)該頻率計(jì)算出各個(gè)參數(shù)。然后根據(jù)所測(cè)頻率判斷是否
