0408090118李亚芳[文献综述121130082213]

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1、毕业设计文献综述（2013届）（简易RLC测量系统的设计）学生姓名李亚芳学号0408090118系别信息与电子系专业班级自动化0901指导教师庞章炯填写日期2012-11-37简易RLC测量系统的设计摘要本文简单的介绍了简易RLC测量系统的发展趋势，并且系统性地分析和介绍了目前常用的简易RLC测量系统的设计及其原理和控制方法。常用的有电桥法、谐振法及伏安法三种测量方法。本文主要介绍一种基于以上方法创新的谐振测量法。关键词简易RLC；测量；控制1简易RLC测量系统的发展智能化测量仪器的出现，极大地扩充了传统测量仪器的应用范围。智能仪器凭借其

2、体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。而测量仪器的发展趋势是向着智能化，智能仪器是近年仪器科学发展的一个重要分支。RLC测量仪是一种以单片机为基础的自动测量电阻R、电感L、电容C等参数的智能元件参数测量仪器。电阻R、电容C、电感L是最常见的电子元器件,RLC参数是电子线路实验室及其它电子电气类实验室经常处理的参数,RLC参数测量是常见的实验室操作。RLC参数的高精度测量亦可广泛用于电阻、电感、电容的参数测量和元件筛选，还可用于电路板分立元件在线参数测量与分析。随着工程技术要求的提高，对RLC测量仪的测

3、量精准度以及性能稳定性提出了更高的要求。2研究方向RLC是电子系统中的基本原件，其参数的精度影响了电路的性能及指标。目前．测量电路参数R、L和C的仪表种类多种多样．其方法也不尽相同。这些方法都有其实用性，但是随着工程技术要求的提高，它们的弊端也越来越明显。常见的RLC测量方法有电桥法、谐振法及伏安法。2.1电桥法电桥法是能同时测量电器元件R、L、C最典型的方法。电阻R可用直流电桥测量，电感、电容C可用交流电桥测量。通过调节阻抗使电桥平衡，根据平衡条件及一些已知的电路参数就可以求出被测参数。用这种测量方法，参数的值还要通过联立方程求解，调节

4、电阻值一般只能手动，电桥平衡的判别亦难以用简单的电路实现。这样，电桥法不易实现快速自动测量。7而半平衡电桥法是指电桥不需完全调平衡,仅利用局部平衡就可快速测量复阻抗中某一分量的方法。?图1半平衡桥电路2.1.1电感测量图2电感测试向量图(l)以Rs两端电压为参考电压,调节抽头位置使得与正交,此时比例系数为m;(2)以输入信号为参考电压,调节抽头位置使得与正交,此时比例系数为n；测试电感各参量由以下三式给出:2.1.2电容测量(l)以电容两端电压为参考电压,调节抽头位置使得与正交,此时比例系数为m。(2)以输入信号为参考电压,调节抽头位置使

5、得与7正交,此时比例系数为n；图3电容测试向量图测试电容各参量由以下三式给出:2.1.3电阻测量对于电阻所有电压电流为同向或反向,此时只需测量几为0的时的比例系数m；图4电阻测试向量图待测电阻值可由下式计算2.2谐振法谐振法采用由了RC振荡器和电容三点式振荡器。将待测参数信号转换为频率信号的方法，便于单片机进行信号采集。同时频率信号不易受到环境温度的影响。图5为谐振法测量RLC系统框图7图5系统框图2.2.1电容C、电阻R测量方法对电容、电阻进行测量的基本原理是利用RC振荡，采用“脉冲计数法”，具体做法是用电容三点式振荡电路与555电路构

6、成多谐振荡电路，并产生一定的频率，然后通过测量频率信号得出电容和电阻的信息。555接成多谐振荡器的形式，其振荡周期为(1)1Ω≤R<100Ω：拨码开关1、8选通,选取：R=40Ω；C=0.5μF；；对应的频率范围为：llkHz<≤47kHz；(2)100Ω≤Rx<10kΩ：拨码开关2、7选通,选取：R=330Ω；C=O.2μF；；对应的频率范围为：320Hz<≤11．3kHz；(3)10kΩ≤R<1MΩ：拨码开关3、6选通,选取：R=2lkΩ；C=3.3nF；；对应频率范围为：215Hz<≤9．27kHz；设置R1=R2，得出，即：。图6

7、(a)为电阻测量电路，图6(b)为电容测量电路。图6(a)电阻测量电路图6(b)电容测量电路72.2.2电感电感的测量是采用电容三点式振荡电路来实现的。三点式电路是指：LC回路中与发射极相连的两个电抗元件必须是同性质的，另外一个电抗元件必须为异性质的，而与发射极相连的两个电抗元件同为电容时的三点式电路，成为电容三点式电路。取图7电感测量电路很多仪表都是把较难测量的物理量转变精度较高且较容易测量的物理量。基于此思路，把电子元件的集中参数R、C、L转换成频率信号f，然后用单片机计数后再运算求出R、C、L的值并显示，转换的原理分别是RC震荡和C

8、三点式振荡。其实，这种转换就是把模拟量近似转换为数字量，频率f是单片机很容易处理的数字量，这种数值化处理一方面便于使仪表实现智能化，另一方面也避免了由指针读数引起的误差，从而达到仪表的高可靠性