没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
简易电阻测试仪.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
5星 · 超过95%的资源 1 下载量 143 浏览量
2023-10-18
14:10:11
上传
评论
收藏 454KB DOC 举报
温馨提示
试读
13页
本设计主要由电阻测试模块、电容测试模块、电感测试模块、分频电路、以及数据选择电路几大功能模块组成。并通过STC89C52单片机进行频率测量和计算以及对系统的控制,实现对电阻、电容和电感的测试并在LCD1602上显示其测试结果。 系统利用RC震荡原理以及电感的储能原理,配合555定时器组成多谐振荡电路。由于不同的电容、电阻、电感值的大小对应的谐振频率不同,通过测量振荡电路发出的频率计算出相应的电阻、电容和电感的值。本系统设计简单,成本低,性能完全超出题目要求指标,测量范围广,在测量范围内测量误差≦1%。系统操作简单,人机界面友好。
资源推荐
资源详情
资源评论
1
简易电阻、电容和电感测试仪
摘 要
本设计主要由电阻测试模块、电容测试模块、电感测试模块、分频电路、以
及数据选择电路几大功能模块组成。并通过 STC89C52 单片机进行频率测量和计
算以及对系统的控制,实现对电阻、电容和电感的测试并在 LCD1602 上显示其测
试结果。
系统利用 RC 震荡原理以及电感的储能原理,配合 555 定时器组成多谐振荡
电路。由于不同的电容、电阻、电感值的大小对应的谐振频率不同,通过测量振
荡电路发出的频率计算出相应的电阻、电容和电感的值。本系统设计简单,成本
低,性能完全超出题目要求指标,测量范围广,在测量范围内测量误差≦1%。系
统操作简单,人机界面友好。
关键词:谐振电路,谐振频率,555 定时器
Abstract: This design consist of the resistance test module, capacitance test module,
inductance test module, points frequency circuit, and data choice circuit several big
function module. And through STC89C52 microcontroller undertake frequency
measurement and calculation of system control and to realize resistance, capacitance
and inductance and displayed on the LCD1602 test results.
The system use RC concussion principle and the inductance of the principle,
cooperate energy-storage composed resonant circuit 555 timing. Due to the different
capacitance and inductance value resistors, the size of the resonance frequency of the
corresponding to different, through the test out oscillating circuit to calculate the
frequency corresponding resistance, capacitance and inductance value. This system
design simple, low cost, performance is beyond the topic request index and wide
measurement range in measuring range, measurement error ≦ 1%. The system
operation simple and have a friendly man-machine interface.
Keywords: tuned circuit , tuned frequency, 555 timer
2
一、系统方案论证与比较
1.系统设计思路
根据题目要求的电路示意图可知,本系统需要分别设计三个测试模块分别测
试电阻、电容和电感,同时系统只有一个通道将测试信号送入处理器。所以需设
计出一个选通电路将测试信号送至处理器处理并显示出测量元件的测量值。
2.方案比较与选择
(1) 电阻测试模块电路
方案一:电阻分压法。如图 1:
图 1:电阻分压电路
将待测电阻 Rx 和基准电阻 R 串联在电路中。由于电阻分压的作用,当串联
到电路上的电阻 Rx 的值不同时其 Rx 上分的压降也不同。通过测量上 Vx 便可求
得 Rx。
)(
XXX
VVCCRVR ��
该方案原理简单,理论上只要参考电阻精确,就可以测量任何阻值的电阻,
但实际上由于 AD 的分辨率有限,当待测电阻的很大或是很小时就很难测出 Rx
上的压降 Vx,从而使测量范围缩小,要提高测量范围和精度就需要对电阻分档
测试和提高 AD 的分辨率。这无疑会增加系统的复杂性和成本。
方案二:利用 RC 充电原理,根据电路原理电容充电的时间常数τ=RC。通过
选择适当的参考电容,通过测量充电到一个固定电压时所需的时间即可以测量出
相应的电阻阻值。此方案中当电阻值过小时,充电时间很短,普通的微处理器难
以测量,同时通过实际测试发现当电阻太大时充电时间和电阻的大小线性度变差,
这将导致测量误差增大。这些因素导致电阻测量范围较窄。
方案三:利用 RC 和 555 定时器组成的多谐振荡电路,通过测量输出振荡频
率的大小即可求得电阻的大小,如果固定电阻值,该方案硬件电路实现简单,通
过选择合适的电容值即可获得适当的频率范围,同时输出波形为 TTL 电平的方波
信号所以不需要再对信号做电平变换。即可直接供数字电路处理。
综上所述,本设计采用方案三,采用低廉的 NE555 构建 RC 多谐振荡电路,
输出通过 D 触发器 74LS74 将波形整形成二分频的对称方波送交控制器处理。
(2)电容测试模块
方案一:同电阻测试方案二,利用 RC 充电原理,通过测量充电时间来测量
电容大小。此方案下测量大电容较准,但在电容容量较小时,电容在极短的时间
内就能充满,即充电时间较短,所以很难测准。
方案二:同样利用 RC 和 555 定时器组成的多谐振荡电路,通过测量输出振
荡频率的大小即可求得电容的大小,如果固定电阻值,该方案硬件电路实现简单,
能测出较宽的电容范围,完全满足题目的要求。同时输出波形为 TTL 电平的方波
3
信号所以不需要再对信号做电平变换。即可直接输入单片机处理。
综上所述,本设计采用方案二,采用低廉的 NE555 构建 RC 多谐振荡电路。
(3)电感测试模块
方案一:采用平衡电桥法测量电感。将待测电感和已知标准电阻电容组成电
桥,通过单片机控制调节电阻参数使电桥平衡,此时,电感的大小由电阻和电桥
的本征频率即可求得,该方案测量精准,同时可以测量电容和电阻的大小,但其
电路电路复杂,实现起来较为困难。
方案二:采用 LC 配合三极管组成三点式震荡振荡电路,通过测输出频率大小
的方法来实现对电感值测量。该方案成本最低,但其输出波形为正弦波,需要将
其波形整形后才能交给处理器处理且输出频率高达数兆,。单片机难以测出其频
率。
方案三:用 555 定时器和被测电感利用电感储能以及充放原理构成多谐振荡
器,通过测频率值确定被测电感的值。该方案电路结构简单,输出波形为 TTL
电平的方波信号,简单分频后可获得较为理想的测试频率范围,方便单片机精确
测量。
综上所述,本设计采用方案三,采用频率特性较好的 TLC555 构建 RC 多谐
振荡电路。
(4)频率测量
方案一:直接测频法。在确定的闸门时间内,利用计数器记录待测信号通
过的周期数,从而计算出待测信号的频率。此方案对低频信号的测量精度很低,
较适合于高频信号的测量。
方案二:测周法。以待测信号为门限,记录在此门限内的高频标准时钟的数
量,从而计算出待测信号的频率。但被测信号频率过高时,由于测量时间不足存
在测量精度不够的问题。此方案适合于低频信号的测量。
方案三:等精度测量法。其精确门限由被测信号和预控门共同控制。测量精
度与被测信号的频率无关,只与基准信号的频率和稳定度有关,因此可以保证在
整个测量频段内测量精度不变。但此方案的实现需要 FPGA 等专门的芯片配合单
片机才能实现精确的测量,系统较为复杂,成本较高。
综上所述,本设计采用将方案一和方案二结合起来,在高频段采用测频法,
低频段采用测周法,大大的提高测量范围以及测量范围内的精度。且系统实现简
单。
3系统方案概述
本设计将电阻、电容和电感测量模块产生的不同频率的方波信号经整形和分
频电路分别送至通道选择模块,根据测试的元件类型,单片机通过按键的输入选
择相应的测试电路,并自动检测出待测元件的值所对应的频率范围,控制通道选
择模块选通相应的输入通道,来自动选择分频的倍数,实现对元件测量的自动换
挡。同时单片机通过一定的计算后向液晶发出测量结果并在液晶上显示出测量元
件的类型和测量值。系统设计总框图如图 2 所示。
剩余12页未读,继续阅读
资源评论
- 今天爱学习2024-01-23资源质量不错,和资源描述一致,内容详细,对我很有用。
等天晴i
- 粉丝: 3434
- 资源: 10万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功