电路的RLC测量
电路基础实验实验十一RLC元件阻抗特性的测定

实验十一 R、L、C元件阻抗特性的测定实验成员:班级:整理人员:实验十一 R 、L 、C 元件阻抗特性的测定一、实验目的1.验证电阻,感抗、容抗与频率的关系,测定R~f ,X L ~f 与X C ~f 特性曲线。
2.加深理解R 、L 、C 元件端电压与电流间的相位关系。
二、原理说明1.在正弦交变信号作用下,电阻元件R 两端电压与流过的电流有关系式在信号源频率f 较低情况下,略去附加电感及分布电容的影响,电阻元件的阻值信号源频率无关,其阻抗频率特性R~f 如图9-1。
如果不计线圈本身的电阻R L ,又在低频时略去电容的影响,可将电感元件视为电感,有关系式I jX ULL••=感抗 fL XLπ2=感抗随信号源频率而变,阻抗频率特性X L ~f 如图9-1。
在低频时略去附加电感的影响,将电容元件视为纯电容,有关系式I jX UCC••-= 容抗 fCXCπ21= 容抗随信号源频率而变,阻抗频率特性X C ~f 如图9-1. 2.单一参数R 、L 、C 阻抗频率特性的测试电路如图9-2所示。
途中R 、L 、C 为被测元件,r 为电流取样电阻。
改变信号源频率,测量R 、L 、C 元件两端电压U R 、U L 、U C ,流过被测元件的电流则可由r 两端电压除以r 得到。
3.元件的阻抗角(即相位差φ)随输入信号的频率变化而改变同样可用实验方法测得阻抗角的频率特性曲线φ~f 。
用双踪示波器测量阻抗角(相位差)的方法。
将欲测量相位差的两个信号分别接到双踪示波器Y A 和Y B 两个输入端。
调节示波器有关旋钮,使示波器屏幕上出现两条大小适中、稳定的波形,如图9-3所示,荧光屏上数的水平方向一个周期占n 格,相位差占m 格,则实际的相位差φ(阻抗角)为 度n360m ︒⨯=φ 三、实验设备四、实验内容1.测量R、L、C元件的阻抗频率特性。
实验线路如图9-2所示,取R=1KΩ,L=10mH,C=0.1μF,r=200Ω。
RLC参数测试方法

RLC 参数测试(虚拟仪器方式)一、实验目的(1)了解RLC 参数测试的实验原理;(2)了解虚拟示波器(USB 接口)双同道的工作情况。
二、实验原理实验电路原理图如图1所示。
图中Zx 为被测阻抗,Rs 为采样电阻。
Ux 为幅度频率可调信号源。
由图可知: x r x r U U Z R =令被测阻抗x x Z R jx =+,则有:x rx r U U R jx R =+cos x x r r U R R U ϕ=⋅⋅sin x r r U x R U ϕ=⋅⋅式中ϕ为x U 和r U 的相位差。
若已知阻抗Zx 为电阻、电容的串联阻抗,即:1x x Z R j c ω=- 则有:1sin x r r c U R U ϕω=⎡⎤⋅⋅⋅⎢⎥⎣⎦ 若已知阻抗Zx 为电阻、电感的串联阻抗,即:1x x Z R j L ω=+ 则有:sin x r r U R U L ϕω⋅⋅= 所以只要得知参数x U 、r U 和ϕ的值,就可求出被测阻抗Zx 的组成。
三、实验硬件和软件(1)虚拟信号发生器软件1套(2)虚拟示波器软件1套(3)实验平台(USB接口)硬件1台(4)计算机 1台(5)RLC实验电路板1块(6)数字直流稳压电源1台四、实验预习要求:1、复习好《电子测量》中RLC 测量的有关章节。
2、阅读虚拟仪器操作说明,熟悉有关虚拟示波器和虚拟信号源。
3、详细阅读实验指导书,作好测试记录的准备。
五、实验步骤:(1)实验说明本实验利用USB接口的实验平台上的双同道的虚拟示波器,对Ux和Ur同时采集,其中Ux就为虚拟信号发生器的输出信号,由通道A采集,Ur由通道B采集。
虚拟RLC测试仪主程序对采集到的数据进行处理,求出所需参数值,进而求出被测阻抗。
虚拟RLC测试仪主程序流程框图如图2所示。
本实验所使用的虚拟RLC测试仪仪器面板如图3所示。
仪器的功能如下:a、“Rr值”输入框:测试之前输入采样电阻值。
b、“电阻、电容/电阻、电感”选择开关:选择Zx的组成模式。
RLC正弦交流电路参数测量

RLC正弦交流电路参数测量
RLC正弦交流电路是电路学中重要的一种电路类型,广泛应用于信号处理、通信、控
制等领域。
在实际应用中,经常需要对RLC正弦交流电路的参数进行测量,以保证电路工
作正常。
本文将介绍RLC正弦交流电路的参数测量方法。
1. 电阻测量
电阻是电路中最基本的元件,其电阻值的测量是电路参数测量的第一步。
电阻的测量
方法有多种,常用的是万用表和电桥。
(1)万用表测量电阻
万用表是一种经典的测量电路参数的工具,可用于测量电阻、电压、电流、电容等量
的大小。
测量电阻时,将万用表调至电阻档位,然后将测量两端的导线接到所需测量电阻
的两端,即可读出电阻大小。
需要注意的是,电阻的测量值可能受到测量时的环境因素
(如温度、湿度等)的影响,因此需要进行修正。
电桥是一种基于悬挂定理的测量电路参数的工具,由Wheatstone发明。
其基本原理是利用平衡法,使待测量物体与标准物体的电流瞬时相等,达到平衡状态,从而测出待测量
物体的电阻值。
电桥测量电阻的准确性高,经常用于对电阻值较小的元件进行测量。
电容是电子元器件中使用最广泛的元件之一,其测量方法有多种,主要包括万用表法、交流电桥法、直流电桥法和LCR测试仪法等。
其中,万用表法是最常用的方法。
万用表法测量电容时,需要将万用表调至电容档位,将测量两端的导线接到所需测量
电容的两端,此时读出的值为电容的直流电子基团电容值,需要根据电容器本身所带的电
感进行修正得到电容的实际交流电容值。
(1)正弦电桥法测量电感。
RLC测量

电阻电容电感测试仪摘要:该系统以STC12C5A60S2单片机为控制核心,以DDS AD9850自制信号源和LRC测试电路为主要模块,实现了对L、R、C的精确测量,自制信号源频率可达0.5HZ-10MHZ。
采样电路使用16位的模数转换芯片AD7705对L、R、C分压有效值进行实时采样,从而得到高精度测量值,其中电阻档相对误差在2%以内。
电容、电感测试误差在4%以内,均超出了题目要求。
该系统能进行全自动量程切换,具有自动校准功能;通过24C04实现数据智能化存储;用DS1302提供准确时间系统;用高亮度12864液晶显示数据,读取直观方便,很好的完成了题目基本与发挥部分的各项指标。
关键字: STC12C5A60S2DDS AD9850 LRC高精度测量自动档位切换Abstract:This system take the STC12C5A60S2 monolithic integrated circuit as the control core and take DDS AD9850 self-restraint supply oscillator and the LRC test circuit as the main module, the realization voltammetry to L、R、 C precision measuring.signal frequency speed 0.5HZ-10MHZ .The sampling electric circuit uses 16 AD conversion chip AD7705 for L、R、C differential pressure effective value carries on the real-time sampling, thus obtains the high accuracy observed value.This system can carry on the completely automatic switch range,has the function of automatic calibration; Using 24C04 realized data intellectualization memory; Provides the accurate time system with DS1302; With high luminance 12864 liquid crystal display data, read direct-viewing convenient.good completed the topic of basic and play a part of each index Key Words: STC12C5A60S2 DDS AD9850 LCR precision measuring Automatic switch gear1. 系统方案1.1系统总体方案设计与结构框图根据题目要求,本电路由电源模块、控制器模块、DDS 信号源产生模块、信号放大模块、档位选择模块、精密整流模块、AD 采样模块、时钟模块、数据存储及液晶显示等模块组成。
rlc串联电路的阻抗测定

rlc串联电路的阻抗测定RLC串联电路是由电阻、电感和电容三个元件按照一定的顺序连接而成的电路。
在电子学中,RLC串联电路是一种重要的电路结构,广泛应用于各种电子设备和电路中。
在RLC串联电路中,电阻、电感和电容分别起到了不同的作用。
电阻是电流通过时的阻碍元件,电感是储存能量的元件,电容则是储存电荷的元件。
这三个元件相互串联连接,形成了一个闭合的电路。
在实际应用中,我们经常需要测定RLC串联电路的阻抗。
阻抗是电流通过时对电压的阻碍程度,是一个复数,包括实部和虚部。
测定RLC串联电路的阻抗可以帮助我们了解电路的特性和性能,并进行相应的设计和调试。
测定RLC串联电路的阻抗可以通过计算或实验方法来实现。
计算方法是根据电路的参数和特性,利用数学公式进行计算得出阻抗值。
实验方法则是通过实际测量电路中的电流和电压值,然后根据测量结果计算得出阻抗值。
在进行RLC串联电路阻抗测定时,我们需要注意以下几个步骤:1. 确定电路的参数:首先需要确定电路中的电阻、电感和电容的数值。
这些数值可以通过元件的标识或使用测试仪器进行测量得到。
2. 进行测量:接下来需要使用测试仪器测量电路中的电流和电压值。
可以使用万用表、示波器等测试仪器进行测量。
3. 计算阻抗:根据测量结果,可以利用公式计算得出RLC串联电路的阻抗值。
具体计算方法可以根据电路的特性和参数进行选择。
4. 分析结果:最后需要对测得的阻抗结果进行分析和判断。
可以比较测得的阻抗值与预期值进行对比,判断电路是否正常工作。
除了以上步骤外,还可以通过改变电路中元件的数值或顺序来观察阻抗的变化情况。
这样可以帮助我们更好地理解RLC串联电路的特性和性能。
总之,RLC串联电路的阻抗测定是一个重要的任务,可以帮助我们了解电路的特性和性能。
通过合理选择测量方法和分析结果,可以更好地设计和调试电子设备和电路。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)

RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)实验目的:1.了解电阻、电容、电感在正弦交流电路中的基本特性。
2.掌握R、L、C参数的测量方法。
3.通过实验学会分析和解决RLC正弦交流电路的实际问题。
实验原理:正弦交流电路是指由电阻、电容和电感元件组成的电路。
该电路是封闭型的,可以对其进行一些参数的测定,如电阻、电感、电容等。
正弦交流电路的电压和电流都是正弦波。
其在电路分析和设计中应用广泛,是电子工程专业和相关专业学生必须熟悉的实验内容之一。
正弦交流电路的电压和电流分别滞后90度,即振幅最大的时候,电流和电压不是同时出现的。
这是因为在电路中电阻、电容、电感元件的特性不同而引起的。
实验步骤:1. 通过万用表测定电阻器的阻值,记录在实验记录表中。
2. 将待测电容器依次接在电路中,记录其电容值,并选取合适的电阻,用万能表测定带电容器的交流电桥中的电容比较CR的值,记录在实验记录表中。
3.将待测电感器回路接入电路中。
在扫频工作条件下,用示波器测定相应点的电压和频率F,并用频率计检查示波器的读数,若误差较大可调节频率计。
4.通过标准电阻和标准电容的值,测量得到带电感器L的值,并将其记录于实验记录表中。
5.测量过程结束后,关闭电源电压开关,关掉设备,整理实验器材,并填写实验报告。
实验结果:实验结果表明,在RLC正弦交流电路中,电容C,电感L和电阻R三者的参数都可以通过一些简单的测量方法来测量。
根据测量结果,可以判断电路的性质,并通过实验分析解决一些实际问题。
实验结论:通过本次RLC正弦交流电路参数测量实验,学生们不仅了解了基本原理和实验步骤,而且理解和掌握了实验中测量的概念。
实验结果显示,电容、电感和电阻的参数都可以通过一些简单的测量而获得,这意味着学生们可以在任何时候应用这些方法来解决实际问题。
该实验强化了学生的电路分析和设计能力,帮助他们更好地理解和掌握正弦交流电路的特性和性能。
RLC测量的计算方法
理论分析与计算如图1.1所示,0R 为信号源内阻,s R 为标准电阻,x Z 为被测阻抗。
当开始测量时,开关通过程序控制被置于s U 或Ux 端。
由图1.1可知Ux =0I x Z ,s U =-0I s R ,则由以上两式可以求出被测阻抗:x Z =s sxR U U(1-1)图1.1 RLC 测试仪原理框图由式(1-1)可知,只要测出s U 、x U 在直角坐标系中两坐标轴x,y 上的投影分量,经过单片机进行运算,即可求出阻抗值。
s U x U如图1.2所所示,被测信号与相位参考基准信号经过相敏检波器后,输出就是被测信号在坐标轴上的投影分量。
相位参考基准代表着坐标轴的方向,为了得到每一被测电压(s U 或x U )在两坐标轴上的投影分量,基准相位发生器需要提供两个相位相差为90°的相位参考基准信号。
需要指出的是在自由轴法中,相位参考基准与s U 没有确定关系,可以任意选择,即x ,y 坐标轴可以任意选择,只需保持两坐标轴准确正交90°。
s U 、x U 和坐标轴的关系如图1-1 所示。
应用图1-1 测量时,通过开关S 选择某一被测量(如x U ),基准相位发生器依次送出两个相位相差为90°的参考基准信号,经相敏检波器后分别得到x U 在两坐标轴上的投影分量1u 、2u 。
同理,当开关S 选择s U 时,可分别得到s U 在两坐标轴上的投影分量43u u 、。
各投影分量经A /D 转换器可得对应的数字量,再经微处理器计算便得到被测元件参数值。
图1.2 自由轴法矢量图下面以RLC 串联等效电路逐一推导RLC 参数的计算公式。
由图1.1可得:21ju u Ux+= (1-2)43ju u U s += (1-3)由式(1-2)、(1-3)可得:2423413224234231434343214321))(())((u u u u u u ju u u u u u ju u ju u ju u ju u ju u ju u U Usx+-+++=-+-+=++=(1-4)对于电容有(C 为电容值,C G 为介质损耗电导,D 为电容损耗系数):=-=CjG Z C C ω11s sxR U U-=s s R uu u u u u jR uu u u u u 2423413224234231+--++-(1-5)413224231u u u u u u R C s-+∙=ω ,423124231u u u u u u R G sC ++∙-=,423132411u u u u u u u u CG D C+-∙==ωω对于电感有(L 为电感值,L R 为介质损耗电阻,Q 为电感品质因素): s s s sxL L R uu u u u u jR uu u u u u R U UL j R Z 2423324124234231+-+++-=-=+=ω (1-6)24234132u u u u u u R L s+-∙=ω,s L R u u u u u u R ∙++-=24234231,42314132u u u u u u u u R LQ L+-∙==ωω对于电阻有(R Z 为电阻值):s R R uu u u u u Z ∙++-=24234231 (1-7)。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告
RLC正弦交流电路参数测量实验报告一、实验目的1.学习正弦交流电路参数的测量方法;2.熟悉使用示波器和信号发生器进行电路参数测量的步骤;3.掌握RLC电路频率响应特性的实验测量方法。
二、实验仪器和器材1.示波器;2.多用电表;3.R、L、C元件;4.信号发生器。
三、实验原理RLC电路是由电阻(R)、电感(L)和电容(C)三个元件组成的电路。
在交流电路中,频率(f)是一个非常重要的参数。
实验中通过调整信号发生器的频率,观察在示波器上的波形变化,测量各个元件的电压和电流,从而得到电路的频率响应特性。
四、实验步骤1.按照实验电路图连接电路,将R、L、C元件连接成RLC电路;2.将信号发生器的输出端与电路的输入端相连;3.将示波器的一组探针连接到电路上,以观察电压波形;4.打开示波器和信号发生器,并调整信号发生器的频率为10Hz;5.在示波器上观察波形,并记录电压和频率的数值;6.依次将信号发生器的频率调整为100Hz、1kHz、10kHz和100kHz,重复步骤5中的操作;7.对以上各个频率的电压和频率数值进行记录;8.按照上述步骤测量电流值,记录电流和频率数值;9.将测得的数据整理成表格。
五、实验结果实验中测得的电压和电流数据如下表所示:频率(Hz),电压(V),电流(A)---,---,---10,2.3,0.15100,2.1,0.201k,1.8,0.1210k,1.4,0.06100k,1.0,0.02六、实验分析1.根据测得的电压和电流数据,可以计算出电阻(R)的数值。
根据欧姆定律,电压与电流之间的比值即为电阻的大小。
由表中数据可得,当频率为10Hz时,电流为0.15A,电压为2.3V,根据公式R=U/I,可计算出R的数值为2.3/0.15=15.3Ω。
2.根据电感(L)和电容(C)的频率特性,在低频时对电感有影响,在高频时对电容有影响,因此通过观察电压-频率的图像变化,可以确定L和C的数值。
RLC串联谐振电路的测量
RLC串联谐振电路的测量华意电力是一家专业研发生产串联谐振的厂家,本公司生产的串联谐振设备在行业内都广受好评,以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。
一、实验目的1. 学习用实验方法测试R、C、L串联谐振电路的幅频特性曲线。
2. 认真研究电路发生谐振的条件,特点,电路品质因数和物理意义。
二、实验原理1. 在图1所示的R、C、L串联电路中,当正弦交流信号源的频率f改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f而变。
取电阻R上的电压U0作为响应,当输入电压Ui的幅值维持不变时,在不同频率的信号激励下,测出U0之值,然后以f为横坐标,以U0/Ui为纵坐标(因Ui不变,故也可直接以U0为纵坐标),绘出光滑的曲线,此即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如图2所示。
一、实验目的1. 学习用实验方法测试R、C、L串联谐振电路的幅频特性曲线。
2. 认真研究电路发生谐振的条件,特点,电路品质因数和物理意义。
二、实验原理1. 在图1所示的R、C、L串联电路中,当正弦交流信号源的频率f改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f而变。
取电阻R上的电压U0作为响应,当输入电压Ui的幅值维持不变时,在不同频率的信号激励下,测出U0之值,然后以f为横坐标,以U0/Ui为纵坐标(因Ui不变,故也可直接以U0为纵坐标),绘出光滑的曲线,此即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如图2所示。
2. 在f=f0=1/[2π(LC)½]处,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点成为谐振频率。
此时XL=XC,电路呈纯阻性,电路阻抗的模为最小。
在输入电压Ui为定值时,电路中的电流达到最大值,且与输入电压Ui同相位。
从理论上讲,此时Ui=UR=U0,UL=UC=QUi,式中的Q成为电路的品质因数。
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。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)RLC正弦交流电路是电子学和通信工程中常用的一种电路,它由电阻、电感、电容三种元件组成。
为了准确地测量电路的参数,通常会进行RLC正弦交流电路参数测量实验。
本文将对此实验进行介绍和分析。
一、实验目的本实验的目的在于通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数,计算出电路中的电阻、电感和电容值,并验证实验结果的正确性。
二、实验原理在RLC正弦交流电路中,电阻元件呈现线性特性,电感和电容元件具有非线性特性。
因此,当电压为正弦交流电压时,电路中的电流也呈现正弦交流特性,其相位角度可以通过电流和电压之间的正弦函数来表示。
同时,电阻、电感和电容元件的阻值、电感值和电容值可以通过测量电压、电流和相位差进行计算。
三、实验步骤1. 按图连接电路,调节稳压电源输出电压和电流;2. 使用数字万用表测量电路中各元件的电阻值;3. 使用示波器测量电路中的电压和电流,并记录相位差;4. 根据实验数据,计算电路中的电阻、电感和电容值;5. 对比实验结果,验证测量的正确性。
四、实验结果在本次实验中,我们测得电路中的电阻为100Ω,电感为0.5H,电容为0.01μF。
同时,我们还记录下了电压和电流的波形,并计算出相位差为30度。
通过实验计算,我们得到的电阻值为97Ω,电感值为0.48H,电容值为0.009μF。
可以看出我们的实验结果与实际值非常接近,表明了测量参数的准确性和实验结果的可靠性。
五、实验分析在实际电路中,电感和电容元件往往会对信号的相位产生影响,从而影响电路的性能。
因此,在进行RLC正弦交流电路参数测量实验时要注意测量精度和误差控制。
同时,在实验中还要注意使用合适的仪器和正确的操作步骤,以免影响实验结果的准确性和可靠性。
六、实验总结本次实验通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数,计算出电路中的电阻、电感和电容值,并验证实验结果的正确性。
本实验的目的在于让学生更加深入地了解RLC正弦交流电路的特性和组成,提高其电路分析和设计的能力。
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本科毕业设计论文题目:工频电路的RLC测量系别:电气与信息工程系专业:电气工程及其自动化班级:电气102 学号:学生姓名:***指导老师:申2015 年 6月西安交通大学城市学院本科毕业生论文摘要摘要随着智能科技的不断发展,电子器件的需求急剧增加,应用范围也逐渐广泛了,在日常工作和学习中常常要检测电阻,电容,电感的大小。
另外,随着测量技术和手段的飞速发展,人们对于器件参数的测量精度提高了要求,现在教学实验中普遍使用的万用表已不能满足人们需求的测量精度,因此设计可靠,安全,便捷,测量精度更高的电阻,电容,电感测试仪具有广泛的使用价值和应用前景。
本文以51单片机为核心。
测量电阻和电容以NE555芯片为核心构建震荡电路,再根据电容的充放电过程,使得电路输出矩形波。
测量电感的测量是采用电容三点式振荡电路,与发射级相连的两个电抗元件同为电容式的三点式振荡电路,"射同基反"的原则成为电容三点式振荡电路,同时也输出矩形波,这样把所得的波形送给单片机,通过51单片机的定时、计数功能计算出矩形波的频率,再通过公式计算出电阻、电容、电感的数值,并送于LCD1602显示。
关键词:RLC测量仪,NE555,51单片机,LCD1602西安交通大学城市学院本科毕业生论文ABSTRACTA B S T R A C TWith the development of intelligent science and technology, the demand of electronic devices are increasing sharply ,its application much wider,and we need to detect resistance, capacity and inductance in our daily life and study. Besides, as the measurement technology and method developing fast, the measurement accuracy of block paramet ers are higher, the widely used multi-meter in teaching experiment ca n not meet the setting measurement accuracy.Therefore,it will have pr actical use and prospects to design reliable ,safer convenient, and h igher accuracy measurement devices to detect resistance, capacity and inductance.The paper is focused on 51 Microcontrollers,,building oscillatio n circuit based on NE555 chip to measure resistance and capacity,maki ng circuit exporting rectangle wave via the process of the charging and discharging of electric capacity.The detect of inductance adop t three point type oscillation circuit electric capacity,exporting re ctangle wave at the same time.thus transmitting the wave to Microcont rollers, figuring out the frequency of rectangle wave through setting, counting function of 51 Microcontrollers,and then gets the figures of the three above by formula,conveys to the LCD1602 to display.KEY WORDS:RLC measuring device,NE555,MCS-51,LCD1602西安交通大学城市学院本科毕业生论文绪论目录摘 要 .......................................................................................................... Ⅰ ABSTRACT .. (Ⅲ)第1章.绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 课题的国内外研究现状 (1)1.3 本章小结 (2)第2章.系统的总体设计 (3)2.1 设计要求及任务 (3)2.1.1 主要任务 (3)2.2.2 技术要求 (3)2.2 方案比较 (4)2.3 方案论证 (5)2.3.1 总体思路 (5)2.4 本章小结 (5)第3章.电路的硬件设计与说明 (7)3.1 555NE 芯片的介绍 (7)3.1.1 555NE 芯片的引脚功能 (7)3.1.2 555NE 的工作原理 (8)3.2 测量电阻的电路设计 (9)3.2.1 用555NE 时基电路构成多谐振荡器 (9)3.2.2 测量电阻的电路模块 (11)3.3 测量电容的电路设计 (12)3.4 测量电感的电路设计 (13)3.5 51单片机系统的硬件电路设计 (14)3.5.1 单片机结构介绍 (14)3.5.2 5289C MCS 单片机的特点 (15)西安交通大学城市学院本科毕业生论文3.5.3 总线结构 (18)3.5.4 51单片机最小系统的设计 (18)3.5.5 显示电路的设计 (20)3.5.6 键盘电路的设计 (22)3.5.7 多路选择开关的设计 (23)3.6 本章小结 (24)第4章.电路的软件设计与说明 (25)4.1 I/O口的分配 (25)4.2主程序流程图 (26)4.3 本章小结 (27)第5章.系统的仿真与调试 (29)5.1 Protues的介绍 (29)5.2 系统的仿真及数据分析 (30)5.3 Altium Designer的介绍 (35)5.4 电路的PCB绘制 (35)5.5 本章小结 (37)结论 (39)致谢 (41)参考文献: (43)附录: (45)外文翻译 (53)绪论第1章.绪论1.1 课题的背景及意义随着智能科技的不断发展,电子器件的需求急剧增加,应用范围也逐渐广泛了,在日常工作和学习中常常要检测电阻,电容,电感的大小。
另外,随着测量技术和手段的飞速发展,人们对于器件参数的测量精度提高了要求,现在教学实验中普遍使用的万用表已不能满足人们需求的测量精度,因此设计可靠,安全,便捷,测量精度更高的电阻,电容,电感测试仪具有广泛的使用价值和应用前景。
现在的工作学习中,数字RLC阻抗测量仪因其测量性能稳定可靠,与传统的手动交流电桥相比,不需要多次复杂的手动平衡,还能降低测量误差和结果计算,故已被越来越多地被应用于交流阻抗参数的测量。
要保证RLC测量仪测量准确度,对其性能的考核就显得尤为重要。
1.2 课题的国内外研究现状当今电子测试领域,电阻,电容和电感的测量已经在测量技术和产品研发中应用的十分广泛。
国内外电阻、电容和电感测试发展已经很久,方法众多,常用测量方法如下。
1.电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。
比例运算器法测量误差稍大,积分运算器法适用于高电阻的测量。
2.电容的测量分为谐振法和电桥法两种。
谐振法电路简单,速度快,但精度低;电桥法测量精度高,但速度慢。
随着数字化测量技术的发展,在测量精度和上速度有较大的改善,电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。
3.电感测量依据交流电桥法,这虽然可以较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂,而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大,所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。
早在我国1997年05月21日中国航空工业总公司研究出一种电阻、电容、西安交通大学城市学院本科毕业生论文电感在线测量方法及装置等电位隔离方法,用于对在线的电阻、电容、电感元件实行等电位隔离。
纵览目前国内外的RLC测试仪,硬件电路往往比较复杂,体积比较庞大,不便携带,而且价格比较昂贵。
例如传统的用阻抗法、Q表、电桥平衡法等测试RLC的过程中不够智能而且体积笨重,价格昂贵,需要外围环境优越,测试操作过程中需要调很多参数,对初学者来说很不方便,当今社会,对RLC的测试虽然已经很成熟了,但是价格和操作简单特别是智能方面有待发展,价格便宜和操作简单、智能化的仪表开发和应用存在巨大的发展空间,本系统正是应社会发展的要求,研制出一种价格便宜和操作简单、自动转换量程、体积更小、功能强大、便于携带的RLC测试仪,充分利用现代单片机技术,研究了基于单片机的智能R LC测试仪,人机界面友好、操作方便的智能RLC测试仪,具有十分重要的意义。
1.3 本章小结本章首先介绍了在现在电子工业迅速发展的当下,RLC测量仪具有广泛的使用价值和应用前景,然后分别介绍了电阻、电容、电感现在的测量方法,分析了国内外的测量现状,描述了RLC测量仪的发展进程,通过这样简单的介绍,使这次的设计工作能够很顺利的完成。
系统的总体设计第2章.系统的总体设计2.1 设计要求及任务2.1.1 主要任务1.工频电路的基本参数是电阻、电感和电容的测量。
2.本题是学生全面掌握电气专业基础理论和现代测试技术的重要组成成分。
3.选用MCS-51单片机组建系统结构的方法,对培养学生具有深远的意义。
4.选择合理芯片设计调理放大电路,应用仿真技术初步确定设计参数。
5.该类型的题目对应用技术型的学生,基本是在设计建议下的移植复现;如果有部分改进设计就可以认为是创新。
2.2.2 技术要求原始数据:1.电阻测试范围:10欧姆-1兆欧,2.电容测试范围:0.1μF-1000μF,3.电感测试范围:10微亨-100毫亨技术要求:1.测量准确度:0.1℅2.分辨率要求:电阻1欧姆,电容0.1μF,电感1微亨工作要求1.组建采用MCS51系列单片机为核心组建硬件系统,2.选择合适的传感器、设计相应的调理电路并用仿真技术确定参数,3.按照精度要求选择合适的ADC,根据操作功能要求,确定键盘控制功能,按位数设计显示接口电路,。
4.采用C语言编写应用程序并调试通过,西安交通大学城市学院本科毕业生论文5.对系统进行测试和结果分析,6.写出论文。