简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告
摘要:本系统利用 TI 公司的 16 位超低功耗单片机 MSP430F149 和 ICL8038 精密函数发生
器实现对电阻、电容和电感参数的测量。本系统以自制电源作为 LRC 数字电桥和各个主要
控制芯片的输入电源,并采用 ICL8038 芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电
容或者电感和标准电阻的串联电路,通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压
利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。利用 MSP430F149 单片机控
制测量和计算结果,运用自校准电路提高测量精度,同时用差压法,消除了电源波动对结
果的影响。测量结果采用 12864 液晶模块实时显示。实验测试结果表明,本系统性能稳定 ,
测量精度高。
关键词:LRC数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量
一、设计内容及功能
1.1 设计内容
设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪, 由测量对象、测量仪、
LCD 显示和自制电源组成,系统模块划分如下图所示:
1.2 具体要求
1. 测量范围
(1) 基本 测量 范围: 电阻 100Ω ~1MΩ ;电 容 100pF ~ 10000pF ;电 感 100μH ~
10mH。
(2)发挥测量范围:电阻 10Ω~10MΩ;电容 50pF~10μF;电感 50μH~1H。
2. 测量精度
(1)基本测量精度:电阻 ±5% ;电容 ±10% ;电感 ±5% 。
(2)发挥测量精度:电阻 ±2% ;电容 ±8% ;电感 ±8% 。
3. 利用 128*64 液晶显示器,显示测量数值、类型和单位。
4. 自制电源
5. 使用按键来设置测量的种类和单位
1.3 系统功能
1. 基本完成以上具体要求
2. 使用三个按键分别控制 R、C、L 的测试
3. 采用液晶显示器显示测量结果
二、系统方案设计与选择
电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现,例如、使用可编程逻辑控
制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或 CPLD 与 EDA 相结合等等来实现。在设计前本文对