基于51单片机的lcr测量仪(含程序、电路)

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1、R、L、C测量仪R、L、C测量仪摘要：把R、L、C转换成频率信号f，转换的原理分别是RC振荡电路和LC电容三点式振荡电路。单片机计数得出被测频率，由该频率计算出各个参数值，数据处理后，送显示。关键词：RC振荡电路LC电容三点式R、L、CmeasureinstrumentLiuzaileZhouqunweiLvxiaojuan（NanhuaUniversityHengYangHunan421001）Teacher：WangYanAbstract:Theresistance、theinductanceandthecapacitancearetranslatedintofr

2、equencyonaccountofRCsurgingcircuitandLCsurgingcircuit。Singlechipwasmeasuredfrequencyandcomputedeachparametervaluefromthisfrequency，showingtheparameter。Keywords:RCsurgingcircuitLCsurgingcircuit.目录第一章系统设计31．1设计要求31．1．1设计任务3-19-R、L、C测量仪1．1．2技术要求31．2方案比较31．3方案论证41．3．1总体思路41．3．2设计方案4第二章主要电路设

3、计与说明52．1TS556芯片简介52．1．1芯片的顶视图及各引脚的功能52．1．2芯片的等效功能方框图及工作原理52．2CD4066芯片的简介72．3测的RC振荡电路72．3．1用556时基电路构成多谐振荡器72．3．2测量电阻的电路模块92．4测的RC振荡电路102．5测的电容三点式振荡电路11第三章软件设计11第四章系统测试124．1测试仪器124．2指标测试及误差分析124．2．1电阻的测量124．2．2电容的测量134．2．3电感的测量13第五章总结13参考文献13附录14附录1元器件清单14附录2程序清单15附录3总体电路图17附录4印制板图18附录5系统

4、使用说明19第一章系统设计1．1设计要求1．1．1设计任务-19-R、L、C测量仪设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，示意框图如下：1．1．2技术要求基本要求（1）测量范围电阻100Ω～1MΩ电容100pF～10000pF电感100µH～10mH（2）测量精度+5％（3）制作4位数码管显示器，显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类别和单位发挥部分（1）扩大测量范围（2）提高测量精度（3）测量量程自动转换1．2方案比较目前，测量电子元件集中参数R、L、C的仪表种类较多，方法也各不相同，这些方法都有其优缺点。电阻R的测试方法最多。最基本的就是根据

5、R的定义式来测量。在如图1.2.1中，分别用电流表和电压表测出通过电阻的电流和通过电阻的电压，根据公式求得电阻。这种方法要测出两个模拟量，不易实现自动化。而指针式万用表欧姆档是把被测电阻与电流一一对应，由此就可以读出被测电阻的阻值，如图1.2.2所示。这种测量方法的精度变化大，若需要较高的精度，必须要较多的量程，电路复杂。能同时测量电器元件R、L、C的最典型的方法是电桥法（如图1.2.3）。电阻R可用直流电桥测量，电感L、电容C可用交流电桥测量。电桥的平衡条件为通过调节阻抗、-19-R、L、C测量仪使电桥平衡，这时电表读数为零。根据平衡条件以及一些已知的电路参数就可以

6、求出被测参数。用这种测量方法，参数的值还可以通过联立方程求解，调节电阻值一般只能手动，电桥的平衡判别亦难用简单电路实现。这样，电桥法不易实现自动测量。Q表是用谐振法来测量L、C值（如图1.2.4）。它可以在工作频率上进行测量，使测量的条件更接近使用情况。但是，这种测量方法要求频率连续可调，直至谐振。因此它对振荡器的要求较高，另外，和电桥法一样，调节和平衡判别很难实现智能化。图1.2.4用阻抗法测R、L、C有两种实现方法：用恒流源供电，然后测元件电压；用恒压源供电，然后测元件电流。由于很难实现理想的恒流源和恒压源，所以它们适用的测量范围很窄。很多仪表都是把较难测量的物理

7、量转变成精度较高且较容易测量的物理量。基于此思想，我们把电子元件的集中参数R、L、C转换成频率信号f,然后用单片机计数后在运算求出R、L、C的值，并送显示，转换的原理分别是RC振荡和LC三点式振荡。其实，这种转换就是把模拟量进拟地转化为数字量，频率f是单片机很容易处理的数字量，这种数字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。1．3方案论证1．3．1总体思路本设计中把R、L、C转换成频率信号f，转换的原理分别是RC振荡电路和LC电容三点式振荡电路，单片机根据所选通道，向模拟开关送两路地址信号，取得振荡频率，作为单片机的时