R、L、C测量仪设计

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基于单片机的智能rlc测试仪的设计【毕业设计论文】[管理资料]

基于单片机的智能rlc测试仪的设计【毕业设计论文】[管理资料]

基于单片机智能RLC测试仪的设计毕业设计摘要本文主要论述了基于凌阳SPCE061A单片机的智能RLC测试仪的设计,利用单片机对R、L、C等参数进行测量,可以充分利用单片机的运算和控制功能,方便地实现测量,使测量精度得到提高。

同时用软件程序代替一些硬件测量电路,可在硬件结构不变的情况下,修改软件以增加新的功能。

能够很好的完成对RLC参数的测量,以满足现代测控系统的需要。

关键词:单片机;SPCE061A;RLC测试仪ABSTRACTIt is mainly discussed in this paper that the design of intellectual RLC parameter measurer based on Lingyang SPCE061A MCU. MCU use of R, L, C, and other parameters measured, can take full advantage of MCU processing and control functions, to facilitate the realization of measurements for improved measurement accuracy. Simultaneously uses the software procedure to replace some hardware metering circuits, may in the hardware architecture invariable situation, revi se software to increase the new very good completing to the RLC parameter survey, satisfy the modern observation and control system the need.Keywords: MCU;SPCE061A;RLC testing device目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)前言 (V)1 系统测试原理与总体方案设计 (1)RLC测试原理 (1)相位+有效值测量 (1)相位+有效值测量方案的软仿真 (2)RLC参数测量方法 (3)总体设计方案 (4)系统原理框图 (4)整个系统工作流程 (4)系统设计中的难点和关键技术 (5)2 RLC测试仪硬件部分实现 (6)-5V电源的设计 (6)标准正弦信号发生模块 (6)标准正弦信号的原理 (6)AD9850芯片简介 (8)AD9850硬件电路图及单片机程序 (9)3 I-V变换模块 (11)I-V变换方案设计 (11)I-V变换的硬件电路 (11)4 同时采样模块 (12)同时采样模块方案设计 (12)A/D芯片的选择 (12)ADS7861芯片介绍 (13)ADS7861转换时序的逻辑控制 (13)5 单片机系统设计 (16)SPCE061A单片机概述 (16)单片机的电源设计 (16)SPCE061A最小系统 (17)6 RLC测试仪应用软件设计 (18)数据采集模块程序流程图 (18)中断程序流程图 (19)主程序流程图 (19)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)前言随着微电子技术、计算机技术、软件技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用,新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现,在许多方面已经冲破了传统仪器的概念,电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化。

LCR作业指导书

LCR作业指导书

LCR作业指导书一、任务背景在电子电路领域中,LCR是一种常见的电路测试仪器,用于测量电感(L)、电容(C)和电阻(R)的参数。

为了保证测试的准确性和一致性,需要编写LCR作业指导书,以规范操作步骤和数据记录。

二、操作步骤1. 准备工作a. 确保LCR测试仪器处于正常工作状态,检查仪器是否连接到电源,并确保电源稳定。

b. 确保被测电感、电容或者电阻符合测试要求,并检查其连接路线是否正确。

c. 打开LCR测试仪器,等待其初始化完成。

2. 测试设置a. 选择测试模式:根据被测元件的类型,选择合适的测试模式,如电感测试模式、电容测试模式或者电阻测试模式。

b. 设置测试频率:根据具体要求,设置合适的测试频率,普通在几十赫兹至几百千赫兹之间。

c. 设置测试范围:根据被测元件的预估参数值,选择合适的测试范围。

d. 设置测试信号电平:根据被测元件的特性和要求,设置合适的测试信号电平。

3. 开始测试a. 将被测元件正确连接到LCR测试仪器的测试端口。

b. 点击“开始测试”按钮,LCR测试仪器将自动进行测试。

c. 等待测试完成,并确保LCR测试仪器显示出被测元件的参数数值。

4. 数据记录a. 将LCR测试仪器显示的参数数值记录下来,包括电感、电容或者电阻的数值,以及测试频率和测试信号电平的设置值。

b. 记录测试时间、测试人员和被测元件的标识信息。

c. 将记录的数据整理并保存,以备后续分析和比较使用。

5. 操作注意事项a. 在测试过程中,避免触摸测试端口和被测元件,以免影响测试结果。

b. 在进行不同类型元件的测试之间,确保测试端口和被测元件之间的连接正确并稳定。

c. 遵守安全操作规范,避免短路、过电流等意外情况发生。

d. 定期校准LCR测试仪器,以确保测试结果的准确性和可靠性。

三、数据分析和报告1. 数据分析a. 根据记录的数据,进行统计分析,计算平均值、标准差等参数。

b. 将不同被测元件的测试结果进行比较和对照,找出异常值或者不合格的元件。

采用数字混频技术的RLC测量仪设计

采用数字混频技术的RLC测量仪设计

求较高频率的激励信号, 不容易提高测量精度。伏安法利用阻 抗的定义 , 通过比较被测阻抗和标准阻抗两端的电压即可计算
出被 测阻抗值 。虽然 该方法需要进行矢 量测量和除法运 算 , 在 微 处理 器迅猛发展的今天 , 这方面 已经不再是难题 。 传 统的伏 安法 R C 量仪常使 用模 拟相敏 检波器 对被测 L 测 矢 量 电平进 行分解 , 电路设计 复杂 , 测量精 度低 , 速度慢 。 响应 本文 利用数 字混频技 术 , 将通过 阻抗后 e p r tsUs g Dii lQu d au e Miig T c n lg s fRL a a trAp aau i gt a r tr xn eh oo y g n a
L n ,Z ANG a IQig H Y
(. co l f P y c a d Ee r i E g e i ,Y i U i rt Yb , i u n 6 4 0 , h a 2 D p.f Eet n n r ai S ho o hs s n l t n n i e n i n n e i , i n S h a 4 0 0 C i ; . et o l r i I o t n i co c n r g b v sy i c n co c f m o
理 , 出了使 用数 字混频技术 替代 传统相敏检 波 实现测 量的思路 , 提 并给 出了具体 的实现 方法。该 方法可 简化 电路 结构 ,
提 高 系统稳 定性和 测量精度 , 具有很 高的实用价值 。
关键词 :R C测量 ; 自由轴法 ;数字混频 ;F G L P A 中图分类号 : N 8 T 9 文献标志码 : B 文章编号 :0 6 8 2 (0 1 0 — 5 0 10 — 2 82 1 )7 4 — 1

高精度LCR测量仪说明

高精度LCR测量仪说明

高精度LCR测量仪V1.0说明一、概述:很多电子制作需要知道元件的参数。

由于元件没有标称技术参数。

比如,需要知道谐振器件、检波器件、天线、耳机、变压器等器件的电抗特性。

其中,高频参数可以使用Q表解决问题,而低频参数Q表难以测定。

为了解决这个问题,只有LCR测量仪能够胜任。

²设计目标:1、能够准确测量电抗器的L、C、R,精度优于0.5%,如果进行人工逐档校准,精度优于0.3%2、取材容易,电路简洁,易于制作,成本应适当控制。

使之具有更强的业余DIY价值及研究价值,并通过设计、DIY学习到LCR电桥的相关细节、原理。

²本LCR表的基本特性AD转换器的字数:约1000字,采用了过采样技术,有效分辨力约为2000字测量方法:准桥式测定,测量原理类似于比例法测电阻。

主要测量范围:1欧至0.5兆欧,精度0.5%(理论),阻抗实测比对,均未超过0.3% 有效测量范围:2毫欧至10兆欧,最小分辨力1毫欧串联残余误差:2毫欧,低阻测量时此误差不可忽略并联残余误差:50M欧,高阻测量时此误差不可忽略Q值误差:±0.003(Q<0.5),Q/300(Q>2,相对误差,简易算法),其它按0.5%左右估算D值误差:±0.003(D<0.5),D/300(D>2,相对误差,简易算法),其它按0.5%左右估算注意:Q = 1/D测试信号幅度:峰值200mV(100Hz),180mV(1kHz),140mV(7.8kHz)电感:0.02uH分辨力,测量范围0.1uH至500H,超出500H未测试(因为我没有更大的电感器)。

电容:分辨力与夹具有关。

夹具好的话,分辨0.1pF或0.05pF,不屏蔽只能分辨到0.2pF,甚至只有1pF。

上限测量,没有测试,只测过10000uF电容,手上没有更大的电容。

实测误差,比上述精度指标好许多。

本表基准源:分别为4个基准电阻,一个时间基准。

RLC测量电路设计

RLC测量电路设计

RLC测量电路设计摘要: 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。

本课题研究的内容是基于单片机RLC测量仪。

测量原理采用的是伏安法,伏安法又可分为固定轴法和自由轴法。

由于固定轴法对硬件的要求很高而且存在同向误差,故本课题采用自由轴法测量。

课题的研究分为硬件电路设计和软件程序编制两个部分。

在硬件方面,我们采用单片机控制电路;软件方面,我们采用汇编语言控制。

关键字:RLC测量, 电阻R, 电感L, 电容C.Abstract: With the developing of instrument science, instruments are getting more intelligent. Intelligent instrument is an important branch of instrument science and a keen edge of researching. RLC elemental meter is a kind of intelligent instrument used to measure elemental parameter such as resistance R, inductance L, capacity C and so on. In this paper, we made a virtual RLC elemental meter based on MCS. The paper includes two parts, one is the designing of hardware circuit ,the other is the programming .We used of MCS to control in the designing of hardware; And we used of advanced language to control in the software.Key words: RLC elemental meter, Resistance R, Inductance L, Capacity C.目录第一章. 绪论1.1 RLC测量定义1.2 基于单片机智能测量系统的特点及应用1.3 RLC测量仪器的发展和现状第二章.单片机概述2.1 什么叫单片机2.2 单片机的特点2.3 单片机的发展第三章.单片机的硬件基础3.1 8051单片机内部逻辑结构3.2 8051单片机的封装与信号引脚3.3 单片机的内部存储器第四章.RLC测量电路设计4.1 RLC测量系统的总体系统4.2 局部电路分析4.3 相关的子程序第一章. 绪论1.1 RLC测量定义RLC测量是控制电路将电阻、电感和电容的值转换成不同频率的电信号,所得的电信号再通过控制电路处理,经过显示器件将其表示出来,成为模拟信号,所得的模拟信号即为电阻、电感和电容的实际值的大小。

智能RCL测量仪的设计

智能RCL测量仪的设计
a p r t s a i e tf r ss a c , i d c a c a d a a ia c c mp n n s u o a i a l a d wic p a a u c n d n iy e it n e n u t n e n c p c t n e o o e t a t m tc ly n s t h me s r m e r n e u o a i a l a c r i t t e ie f h c mp n n s The p a a u ha g o a u e nt a g a t m tc l c o d ng o h sz o t e o o e t. a p r t s s o d
p a tc l v l e w ih a wi e m e s rn a g r c i a a u t d a u i g r n e.hi h r c so n o g p e ii n a d l w r o f ls ha % . e r r o e s t n 3
别 , 可根据 元件 大 小实现 量; 并 俚的 自动切换 , 测量仪 的测量 范 围较 广 , 量精 度 较 高 , 差 小于 本 测 误
5 具 有很 好 的 实 用 价 值 . %,
关 键 词 :A g V ;智 能 ;g C 4 L #量仪 ;频率  ̄ 中 图分 类 号 :T 3 . M90 2 文 献标 志 码 :A 文章 编 号 : l0 —5 7 (0 00 —02 — 4 0 8 4 52 1)2 0 3 0
第2 卷 第2 1 期 2 I年 6 0 O 月
苏州市职业大学学报
J u a fS z o c t n l i e st o r l u h u Vo a i a n o o Un v r i y

RLC测量仪

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、C measure instrumentLiu zaile Zhou qunwei Lv xiaojuan(Nanhua University HengYang Hunan 421001)Teacher:Wang YanAbstract:The resistance、the inductance and the capacitance are translated into frequency on account of RC surging circuit and LC surging circuit。

Single chip was measured frequency and computed each parameter value from this frequency,showing the parameter。

Key words:RC surging circuit LC surging circuit.目录第一章系统设计 (3)1.1 设计要求 (3)1.1.1 设计任务 (3)- 1 -R 、L 、C 测量仪- 2 -1.1.2 技术要求 (3)1.2 方案比较 (3)1.3 方案论证 (4)1.3.1 总体思路 (4)1.3.2 设计方案 (4)第二章 主要电路设计与说明 (5)2.1 TS556芯片简介 (5)2.1.1 芯片的顶视图及各引脚的功能 (5)2.1.2 芯片的等效功能方框图及工作原理 (5)2.2 CD4066芯片的简介 (7)2.3测X R 的RC 振荡电路 (7)2.3.1 用556时基电路构成多谐振荡器 (7)2.3.2 测量电阻的电路模块 (9)2.4 测X C 的RC 振荡电路 (10)2.5 测X L 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 (12)4.1 测试仪器 (12)4.2 指标测试及误差分析 (12)4.2.1 电阻的测量 (12)4.2.2 电容的测量 (13)4.2.3 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R 、L 、C 测量仪- 3 -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~1M Ω电容 100 pF ~10000 pF电感 100 µH~10 mH(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。

RLC串联谐振电路的测量

Ui=4Vp-pຫໍສະໝຸດ C=0.01μFR=200Ω
f0=8880Hz
fh-fl =1610Hz
Q=5.5
4. 将电阻改为 R2,重复步骤 2,3 的测量过程。
fl
f0
fh
f(Hz) 3410 5410 6410 6480 7280 8080 8880 9880 10800 11800 12100 13100 15100
2. 答:由 f0= 1 得,当 C=0.01μF ,L=30mH=0.03H 时,f0=9193Hz。 2 LC
3. 改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振,电路中 R 的数值是否影响谐振频 率值?
答:由 f0=1/[2π(LC)½]可知,改变 L 和 C 的值可以使电路发生谐振,电路中 R 的数值不影响谐振频率值。 4. 如何判别电路是否发生了谐振?测试谐振点的方案有哪些? 答:测 L 和 C 的各自的电流和电压相位是否相同,若相同即电路发生了谐振。 谐振点可根据理论谐振频率的值对应的点来判定。 5. 电路发生串联谐振时,为什么输入电压不能太大,如果信号源给出 3V 的电
U0(V) 0.346 0.656 0.873 0.881 1.052 1.187 1.234 1.159 1.052 0.918 0.874 0.776
0.614
Ui=4Vp-p
C=0.01μF
R=1KΩ
f0=8880Hz
fh-fl =5690Hz
Q=1.6
五、预习思考题
1. 根据实验线路板给出的元件参数值,估算电路的谐振频率。
3. 电路品质因数 Q 值的两种测量方法 一是根据公式 Q=UL/U0=UC/U0 测定,UC 与 UL 分别为谐振时电容器 C 和电感 线圈 L 上的电压;另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△ f=f2-f1,再 根据 Q=f0/( fh-fl)求出 Q 值。式中 f0 为谐振频率,f2 和 f1 是失谐时,亦即输出 电压的幅度下降到最大值的 1/(2½)(=0.707)倍时的上、下频率点。Q 值 越大,曲线越尖锐,通频带越窄,电路的选择性越好。在恒压源供电时,电 路的品质因数、选择性和通频带只决定于电路本身的参数,而与信号源无关。

基于MSP430单片机半平衡桥RLC测量仪设计


() 2 以输 入信 号 为参 考 电压 , 节 抽 头位 置 调
记录平衡时抽头位置 , 由此可计算出各阻抗分量。
G 1 m
() 4
() 5
t a
=m


( 6 )

1 1 3 电阻测试 . .
电阻测试向量图如图5 所示。
图 2 半 平 衡 桥 电路
1 1 1 电感 测试 . .
半 平衡 电桥 法 是指 电桥 不 需 完全 调 平 衡 , 利 仅
收稿 日期 :0 0 1 — 4 2 1— 2 1 修 改 日期 :0 0 1- 0 21-2 3
图 l T C 54 内部 原 理 电 路 L 72
第4 期
郑 磊,- 基于MP 0 片 半 衡 L 测 4 4 ̄ -. j  ̄: _ S 3单 机 平 桥RC 量义 4
E AC 7 1 E C:2 0
d i1 .9 9 ji n 1 0 — 4 0 2 1 . 4 0 2 o:0 3 6 /.s . 0 5 9 9 .0 1 0 . 2 s
基 于 MS 4 0单 片 机 半 平 衡 桥 R C测 量 仪 设 计 P3 L
郑 磊 , 文 斌 何
( 电子科技大学 电子工程学 院 , 成都 6 0 5 ) 10 4
1 1 2 电容测 试 .. 电容测试 向量 图如 图 4所示 。

1 曼I
图 6 系统 框 图
2 1 2 MS 4 0核 心 电路 图 . . P3
图 4 电容 测 试 向 量 图
() 1 以电容 两端 电压 为参 考 电压 , 节 抽 头 调
位置使得 与 正交 , 此时 比例系数为 m;
t e t rd e n pa al1 MCU es t h w0 b i g s i r le . s t he MDAC a h wo q s. q ii ru c n iins Th n MCU a c l ts t e tt e t ua ie u lb im o d to . e c lu a e h p rmee s o L o b he v l e fMDAC. a a t r fR, rC y t a u so Ke r y wo ds: P 3 q a ie ulb i m ; MS 4 0; u s— q i ru MDAC ; a u e n fR, a d C i me s r me to L n

阻抗的测量实验报告

阻抗的测量实验报告
阻抗测量是用来测量电子部件及电路中阻抗特性的重要方法。

本实验旨在研究常见的阻抗测量仪中的 R、L、C 元件,从而探究其不同参数下的阻抗表现及其在不同应用场景中的实际含义。

实验的主要测量设备包括 BDS-0042 电子工程分析仪及其配套高频器、交流仪、直流测电器、直流电源、仪表示波器、电子负载等。

实验的主要工作程序如下:
第一项工作是实验设备的组装及其连接,将所有仪器与主机连接,确保连接稳定不脱落。

第二部,根据实验要点安装 Rod-0041 高频器,调节高频器方案,将频率设置为
300KHz。

第三项,分别安装待测元件 R、L、C,并在对应示波器上观察测量结果,记录。

第四项,测量不同元件的参数并观察在电路回路中的变化,分析参数变化对阻抗的影响。

第五部,数据记录,按照实验的要求记录实验的测量数据,同时记录实验设备的序号及测量结果。

实验结果表明,R、L、C 等元件在不同实验参数下,其阻抗表现有很大差异,其中 R 元件的表现最不敏感,L 元件和 C 元件则更敏感,C 元件细微的参数变化都会对阻抗产生很大的影响。

本实验的结果表明,只有通过不同参数的控制可以更好地探究电路中阻抗特性,它有助于深入理解电路的性能参数。

本实验对于理解阻抗特性具有一定的参考价值,为今后有��参考研究提供了可靠的数据和理论依据。

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6
摘要
随着科技的不断发展,人类的不断进步,在电子技术领域的发展可谓突飞猛 进,然而电容器在电子线路中得到广泛的应用,它的容量大小对电路的性能有着 重要的作用。因此,电容量的测量在日常使用中就不可避免。
而目前电容量的测量仪器——电容测量仪的应用越来越广泛,电容测量仪在 国内外的发展水平越来越高,而目前,电容测量仪的应用现状是:品种多样,技 术含量高。如:YD2612A/12B 电容测量仪,它有着良好的测试稳定性,抗冲击能 力强。如:TH2615 系列电容测量仪,它是一种易操作、智能化的电容测量仪, 仪器价格低,测试速度快。如:多频 HF2617 电容测量仪,它的可靠性稳定性强, 测量显示直观,适用性好。本系统设计主要采用 555 集成定时器构成多谐振荡器、 单稳态触发器等电路把被测电容的电容量转换成电压量,再把电压量通过 CC7107—A\D 转换器把电压量转换成数字量并显示,从而实现电容测量。
捷,回答问题 答 40
答 有理论根据, 题
辩 基本概念清
表 楚,主要问题 自
现 回答准确大、 由 深入,知识面 提
30
宽。

合计 答辩评分
指导教师评分 最终评定成绩:
100 分值: 答辩小组长签名: 分值:
答辩成绩 a: ×40%=
指导教师评定成绩 b: ×60%=
分数:
等级:
答辩委员会主任签名:
年月日
关 键 词:RC 振荡电路、 LC 电容三点式、 单片机
Abstract
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7
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系(公章):
学生姓名
课题名称
成绩评定
思路清晰,语言
课 题 介 绍
表达准确,概念清 楚,论点正确,实验 方法科学,分析归纳 合理,结论严谨,设 计(论文)有应用价
值。
学号
班级 电信 0701
R、L、C 测量仪设计

评定
值 教师 1 教师 2 教师 3 教师 4
答辩 日期 指导 教师
教师 5
30
小计
思维敏 必
教研室 意见
系主管领 年 月 日 导意见
Байду номын сангаас
年月日
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3
工学院 2010 届毕业设计指导教师评阅表
系: 电气与信息工程系
学生姓名 专业
学号 电子信息工程
4
班级
指导教师姓名
课题名称 评语:
R、L、C 测量仪设计
是否同意参加答辩:
指导教师评定成 绩
指导教师签字: 日
分值:
--
是□ 否□ 年月
4
工学院 2010 届毕业设计答辩及最终成绩 评定表
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我们有理由相信,随着科技的不断发展,在电子技术领域里,电容量的测量 仪器——电容测量仪将得到越来越广泛的应用;电容测量仪也将向着更合理,更 科学,更适用的方向不断向前发展!
本文主要侧重于把 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。
说明:最终评定成绩=a+b,两个成绩的百分比由各系自己确定,但应控制在给
定标准的 10%左右。
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2010 届毕业设计说明书
R、L、C 测量仪设计
系 、 部: 电气与信息工程系 学生姓名: 指导教师: 职 称: 讲 师 专 业: 电子信息工程 班 级: 电信 完成时间: 2010 年 5 月 21 日
2010 届毕业设计(论文) 材料
系 、 部: 电气与信息工程系 学生姓名: 指导教师: 职 称: 讲 师 专 业: 电子信息工程 班 级: 电信 学 号:
2010 年 5 月
2010 届毕业设计课题任务书
系: 电气与信息工程系 指导教师 课题名称
专业: 电子信息工程 学生姓名 R、L、C 测量仪设计
Key words: RC surging circuit LC surging circuit. Single-Chip Microcomputer
目录
VWXY`abccccccccccccccccccccccccccc de
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拟 达
量数值,指示所测元件的类型和单位。
到 3 电阻: 100Ω~1MΩ 测量精度:±5%;并制作 6 位数码管显示器,显示
的 测量数值,指示所测元件的类型和单位。







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2
起止日期
工作内容
2009.12.30~2010.1.12 选择课题,寻找相关资料
2010.1.14~2010.217
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