最新智能电阻、电容和电感测试仪的设计

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电阻电容电感测试仪

简易电阻、电容、电感测试仪1.1 基本设计要求(1)测量周长：电阻100Ω～1MΩ；；电容100pf～10000pf；电感为100μh～10mh。

(2)测量精度：5%。

(3)做4位数码管显示，显示测量值。

原理框图1.2 设计要求发挥作用(1)扩大测量范围；(2)提高测量精度；(3) 量程自动转换。

本系统采用555多谐振荡器电路将电阻、电容参数转换为频率，电感通过电容的三点振荡转换为频率，使模拟量近似转换为数字量，频率f 为数字量单片机可轻松处理，测量精度高，易于实现自动化。

而且，由单片机组成的应用系统具有很高的可靠性。

系统扩展和灵活的系统配置。

什么样的应用系统容易构建，应用系统的软硬件利用率高。

单片机可编程，硬件的功能描述完全可以用软件实现，设计时间短，成本低，可靠性高。

综上所述，将振荡电路与单片机结合实现电阻、电容、电感测试仪更加简单可行，节约了成本。

因此，本设计基于单片机。

关键词: 单片机, 555多谐振荡器电路, 电容三点振荡一、系统演示1. 电阻测试方案演示方案一：电阻分压法。

图 1.1结构如图 1.1 所示。

待测电阻Rx 和参考电阻R 串联在电路中。

由于电阻分压的影响，当串联在电路中的电阻Rx 的阻值不同时，Rx 两端的压降也不同。

Rx 可以通过测量 Vx 获得。

)(X X X V VCC R V R -=这个方案的原理很简单。

理论上，只要参考电阻准确，您就可以测量任何电阻。

但在实际应用中，由于AD 的分辨率有限，当待测电阻非常大或非常小时，很难测量Rx 上的压降Vx ，从而缩小了测量范围。

为了提高测量范围和精度，需要分阶段测试电阻，提高AD 的分辨率。

这无疑会增加系统的复杂性和成本。

选项 2：桥接法。

图 1.2结构如图 1.2 所示。

Rx=R2*R3/R1电桥法又称零位指示法。

它采用归零电路作为测量指标，工作频率较宽，能在很大程度上消除或减弱系统误差的影响，精度高。

但是为了保证电桥的平衡，信号源的电压和频率要稳定，特别是波形失真要小，增加了硬件电路的难度。

电阻、电容、电感测量仪的设计

电阻、电容、电感测量仪摘要：基于对元器件参数测量设计的电阻、电容、电感测量仪系统由主控制器部分、A/D采样部分、语音播报部分和显示部分组成。

设计以单片机AT89S52为主控核心器件，利用继电器对凌阳单片机实现控制，使其对放置元件端口进行高速A/D采样和语音播报，同时终端控制LCD液晶显示器实时显示当前的电抗元件参数值和性质。

测试结果表明：系统整体运行稳定，人机界面友好。

关键词：参数测量A/D采样语音LCD1引言分析赛题，本电阻、电容、电感测量仪系统需要实现如下功能：1）能够自动辨识出被测元件是电阻、电容还是电感，并实时显示元件的阻值、容值和感值的大小。

2）能够实现电阻、电容和电感测量的自动切换,并实现量程的自动切换。

3）电阻、电容和电感的测量误差均小于0.5%。

基于以上分析，采用模块设计的方案实现系统的各项功能，系统主要由主控制器部分、数据测量部分、A/D采样部分、语音播报和显示部分，具体的实现方案如系统主框图1所示：图1 系统主框图2系统方案设计与论证2.1主控制器的选择在主控制器的选择上我们有以下两种方案：采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）作为系统的控制核心和基于单片机技术的控制方案。

上述两种控制方式除在处理方式和处理能力(速度)上的差异外，实现效果及复杂程度等方面也有显著的区别。

FPGA将器件功能在一块芯片上，其外围电路较少，集成度高。

而单片机技术成熟，开发过程中可以利用的资源和工具丰富、价格便宜、成本低。

鉴于本设计中实时显示，单片机的资源已经能满足设计的需求，而FPGA的高速处理的优势在这里却得不到充分体现，因此本设计的控制方案模块选用基于单片机控制方案。

我们选择技术成熟，性价比高的AT89S52单片机作为主控制器，同时采用凌阳其内部系统时钟频率为11.0592MHz，执行一个单周期指令所需时间为仅83nS，满足本系统的软件编写需求。

2.2 数据测量方案的选择目前常用的智能RLC测试方法主要是阻抗-相角法和V-I复数法。

简易数字式电阻、电容和电感测量仪

简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计摘要:本系统设计主要有控制模块、正弦信号产生模块、测量模块、显示模块组成。

以MSP430作为主控制器，通过SPWM产生频率可调的正弦波信号,标准正弦信号流经待测电感与标准电阻的串连电路，通过峰值检波得到测量电压值，利用电压比例计算的方法推算出电感值。

电容及电阻测量则是通过MSP430控制IO口电平对RC电路充放电测电阻电容。

通过单片机控制12864液晶显示屏显示测试元件类型以及元件参数，并通过手动拨码选择测量的量程，实现精确读数。

一、方案分析与论证1.系统设计方案分析：方案①：用恒流源测量电阻，NE555谐振测量电容以及用LC三点式震荡测量电感的方法。

方案②：用MSP430控制IO口电平对RC电路充放电测电阻电容，用电压比例法来测量电感。

多档位选择用拨码开关实现。

方案一原理简单，但焊接困难、调试复杂，同时考虑到系统的精度，最后选用方案二。

整体系统框图：2.单元电路分析：电阻测量方案分析:用MSP430的IO口产生不同的电平控制RC充放电，对不同的测量档位选取不同的电阻参考阻值。

具体档位分为：100-300Ω、300-20KΩ、20KΩ-200KΩ、200KΩ-1MΩ档位。

电容测量实现方案分析:用MSP430的IO口产生不同的电平控制RC充放电，对不同的测量档位选取不同的电阻参考阻值。

具体档位分为：100-300Ω、300-20KΩ、20KΩ-200KΩ、200KΩ-1MΩ档位。

电感实现方案分析：本设计采用电压比例法来测量电感。

由于电感属电抗元件 ,因此不能采用直流来产生测量信号 ,而只能采用交流信号在角频率为ω的交流信号的作用下 ,电感获得的电压为：(式中Lx为待测电感)标准元件的选择有许多种方法 ,但为了提高测量精度和降低成本 ,本设计采用了标准电阻 ,它获得的电压为:根据电压比例法 ,经过计算可得:(式中:、分别是、向量电压的模值)。

三、系统测试1、主要测试仪器数字万用表、YB1732B3A型直流稳压电源、精密数字电桥。

简易电阻、电容、电感测量仪

简易电阻、电容和电感测试仪的设计一、任务设计并制作一个简易电阻、电容和电感测试仪系统，包括测量、控制与显示三部分。

其中测量电路包括：被测电阻，被测电容，被测电感，其中包括模拟快关、整形、分频等部分；显示电路包括：二极管的显示、数字显示；控制电路括：按键的选择测量电路与单片机的控制部分。

二、要求1、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。

示意框图2．发挥部分（1）扩大测量范围；（2）提高测量精度；（3）测量量程自动转化。

3 评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证、理论50 计算与分析、电路图，测试方法与数据结果分析实际完成情况50发挥部分完成第（1）项9 完成第（2）项9 完成第（3）项12 特色与创新20摘要：本文先对设计功能及要求进行了阐述，然后提出要完成该功能的设计方案，最后综合考虑之后选定方法，再对电阻，电容，电感的测量电路进行设计。

本设计是利用单片机来实现测试的，其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的，而电感则是根据电容三点式产生的，从而实现各个参数的测量。

在电阻的测量电路中，我们把它分为两档来进行测量，并用单片机来驱动继电器以实现，这样，一方面测量精度较高，另一方面便于使仪表实现智能、自动化。

关键词：单片机 555多谐振荡电容三点式继电器In this article, the function and the requirement of design were introduced, and then puts forward to want to complete the function, the design of the last comprehensive consideration selection methods, and then a resistor, capacitor, inductor measurement circuit design. This design is to realize the test using single chip computer, of which the resistor and capacitor is used more than 555 resonance swing circuitry, and inductance is produced according to the capacitance SanDianShi, so as to realize the measurement of each parameter. In the resistance and capacitance measurement circuit, we put it into two files to make the measurement, and single chip microcomputer to drive the relay to realize, so that, on the one hand, has high accuracy, on the other hand to make intelligent instrument and automation.Key words: more than 555 single chip microcomputer chip oscillation capacitance SanDianShi relay一、系统方案论证1.1 电阻测试模块电路方案一:电阻分压法。

电阻、电容、电感测试仪毕业设计1 精品

编号：毕业设计题目：电阻、电容、电感测试仪院（系）：应用科技学院专业：电子信息工程题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发在使用电子元器件时，首先需要了解参数。

采用传统的仪表进行测量时，首先要从电路板上焊开器件，再根据元件的类型，手动选择量程挡位进行测量，这样不仅麻烦而且破坏了电路板的美观。

基于单片机控制实现的RLC测量仪可以在线测量、智能识别、量程自动转换等多种功能，大大提高测量仪的测量速度和精度，扩大了测量范围。

因此这种RLC测量仪既可改善系统测量的性能，又保持了印刷电路的美观，较传统的测量仪还具有高度的智能仪和功能的集成化，在未来的应用中将具有广阔的前景。

本课题主要研究内容为设计一个基于单片机的RLC智能测量仪器，能够智能地识别出待测元件是电容、电感还是电阻；能精确测量出电阻、电容、电感的参数值，同时还能加入语音播报的功能；可以实现量程电阻的自动转换，无须人工选择档位；对测量仪进行扩充后还实现了二极管、三极管的测量。

关键词：RLC测量仪；AT89S52；NE555In the use of electronic components, the first need to understand ing the traditional instrument to measure, the first circuit board from a welding device, according to the type of components, manually select range Shift to measure, this is not only troublesome but also undermine The appearance of the circuit board. Based on SCM control to achieve the RLC-measuring instrument can measure, intelligent identification, range automatic conversion, and other features, thereby greatly increasing the meter measuring speed and accuracy, expanded the range. So this RLC measuring instrument can improve the performance measurement system, and maintain the appearance of the printed circuit, the more traditional measuring instrument also is highly intelligent and functional instrument of integration and application in the future will have broad prospects.The main topics for the design of research has been based on the RLC SCM smart measuring instruments, smart and able to identify components under test is capacitors, inductors or resistance; can be accurately measured resistors, capacitors, inductors of the parameters, while adding V oice of the broadcast function can be automatically converted range of the resistance, not artificial selection stalls; measuring instrument to carry out the expanded also to achieve the diodes, transistors measurement.Key words：RLC meter;AT89S52;NE555目录引言 (1)1 硬件电路 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 电路方框图及说明 (2)1.3 各部分电路设计 (2)1.3.1 电阻测量电路 (2)1.3.2 电容测量电路 (3)1.3.3 电感测量电路 (4)1.3.4 多路选择开关电路 (4)1.3.5 按键及显示电路 (5)1.3.6 单片机模块 (6)1.3.7 量程选择模块 (7)1.3.8 电源模块 (8)2 软件部分 (8)2.1 主程序流程图 (8)2.2 程序清单 (9)3 相关元器件 (19)3.1 元件清单 (19)3.2 AT89S52资料 (20)3.3 ICM7218资料 (31)3.4 74LS390资料 (32)3.5 CD4052资料 (32)3.6 NE555资料 (33)3.7 共阳4位LED数码管资料 (39)3.8 三极管相关资料 (40)3.9 三端稳压管LM7805资料 (41)3.10 继电器资料 (42)4 调试总结 (43)5 结论 (44)谢辞 (45)参考文献 (46)附录 (47)引言测量电子元器件集中参数R、C、L的仪表种类较多，方法也各有不同，但都有其优缺点。

简易电阻、电容和电感测试仪设计_毕业设计论文

3.2 LM337
与LM317正好相反，LM337可输出连续可调的负电压，可调电压范围1.2V—37V，最大输出电流为1.5A，内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠、应用方便、性能优良等特点。
引脚图：
典型电路：：
V
3.3 NE555
555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲震荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。它由于工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。
2.3
方案一：利用交流电桥平衡原理的方案（原理图同图2-2）
方案二：利用电容三点式正弦波震荡原理的方案
图2-5电容三点式正弦波震荡电路图
由
得
上述两种方案从对测量精度要求而言，方案二需要测量的电感值多，而且测量调节麻烦、电感不易测得准确值，不易操作与数字化，相比较而言，方案二还是比较符合要求的，由于是通过单片机读取转化，精确度会明显的提高。故本设计选择了方案二。
本次设计的思想是基于以上原因提出来的。该系统以STC89C52单片机为控制核心，搭配必要的外围电路对电阻、电容和电感参数进行测量。系统的基本原理是将电阻阻值、电容容值、电感感值的变化均转换成方波脉冲频率的变化，利用计数器测频后通过单片机做运算，最后计算出待测元件的各个参数并显示在1602液晶屏幕上。系统使用按键选择被测元件类型，使用1602液晶屏作为显示部分。测量时，只需将待测元件引脚放在测试仪的输入端，用按键操作需要测量的参数，便可以很快测出被测元器件的参数，简便易用。实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。

【大学实验】电阻电容电感测试仪的设计与制作

A题电阻电容电感测试仪的设计与制作一、任务设计、制作一个电阻、电容、电感测试仪和测试所用的信号发生器。

〔不准用现成仪表改制〕。

二、要求1 ．基本要求〔 1 〕自制一个测试用的正弦信号发生器,输出信号的频率范围1Hz~1MHz ,峰值Vm≥5V,输出阻抗≤50Ω。

输出信号的频率和峰值都连续可调。

〔 2 〕测量范围：电阻 1 Ω～ 5M Ω；电容 10pF ～ 10μF ；电感 10 μ H ～ 100mH 。

〔 3 〕测量误差：各档均≤±5%〔 4 〕显示部分可选用LED或LCD,但应能明确表示出项目和量纲,有效数字4位。

可调出最近十次的测量结果显示,显示内容应包括测试的时间、元件类型、参数。

2 ．发挥部分〔 1 〕测量并显示电感的Q值,Q值范围20～300。

同时显示测量频率。

〔 2 〕能通过键盘设定信号频率、测试对象和量程。

〔 3 〕测量量程手动或自动转换。

〔 4 〕其它三、评分标准B题宿舍智能防盗防火报警系统一、任务设计一个报警系统〔低成本〕,系统应用于学生宿舍,能自动监视宿舍内的安全情况,有异常情况发生时能立即发出报警和求助信息。

二、要求基本要求〔1〕实现人体检测与声光报警功能。

〔2〕实现烟雾检测与声光报警功能。

〔3〕用键盘输入密码完成报警系统的解警等工作状况。

〔4〕实现异地监控。

〔5〕能反映宿舍内人员的进出情况及人数的记录。

〔6〕宿舍无人时提示锁门。

2. 发挥部分〔1〕人体检测范围5米左右。

〔2〕能记录最近几天的宿舍安防情况。

〔3〕实现网络控制,可在监控点监控多个宿舍。

〔4〕能检测本宿舍贵重物品的进出情况。

三、评分标准C题宽带放大器一、任务设计制作一个5V单电源供电的宽带放大器,输出为50欧阻性负载。

二、要求基本要求〔1〕电路增益40DB,尽量减少带内波动。

〔2〕最大增益下放大器低频截止频率不高于20Hz,高频截止频率不低于5Mhz.〔3〕在输出负载上,放大器最大失真输出电压峰值不小于10V发挥部分〔1〕在达到40dB电压增益的基础上,提高放大器上限截止频率,使之不低于10MHz；〔2〕尽可能降低放大器的输出噪声；〔3〕放大器输入为正弦波时,可测量并数字显示放大器输出电压的峰峰值和有效值,输出电压〔峰峰值〕测量范围为0.5~10V,测量相对误差小于5%；三、评分标准。

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这样，一方面测量精度较高，另一方面便于使仪表实现智能化。

无论是日常生活还是高端科技领域，电子技术的应用均日益深入。

掌握必备的电子技术基础设计制作基础知识和基本技能，能够满足我国目前产业结构对广大技术工人、工程技术人员基本素质的要求，而且能为从事高端电子系统开发培养能力和素质，适应信息时代的需要。

目前市面上测量电子元器件参数R、C和L的仪表种类较多，方法和优缺点也各有不同。

一般的测量方法都存在计算复杂，不易实现自动测量而且很难实现智能化等缺点。

在本设计中我们着重介绍一种把电子元件的参数R，C和I转换成频率信号f，然后用单片机计数后再运算求出R、c和L并应用LCD显示的方法。

转换原理分别是RC振荡和LC三点式振荡，这样就能够把模拟量近似转换为数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，这种数字化的处理一方面使测量精度提高了，另一方面也便于使仪表实现智能化。

第一章设计要求及结构1.1 设计要求（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型和单位。

（4）使用三个按键分别控制R、C、L的测试红、黄、绿三个二极管分别代表三种类别的测试。

图1-1示意框图1.2 系统的总体结构1-2系统的总体结构系统分三大部分，及测量电路，显示电路和控制电路。

测量电路包括：被测电阻，被测电容，被测电感，RC振荡电路，电容三点式振荡电路，；控制电路包括：按键选择测量电路，AT89C52单片机,启动单片机；显示电路包括：二极管显示，数字显示。

第二章系统硬件电路及芯片介绍2.1 AT89C52单片机AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。

AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型，与Intel公司的80C52在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。

其主要工作特性是：（1）片内程序存储器内含8KB的Flash程序存储器，可擦写寿命为1000次；（2）片内数据存储器内含256字节的RAM；（3）具有32根可编程I/O口线；（4）具有3个可编程定时器；（5）中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2个级优先权的中断结构；（6）串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口；（7）具有一个数据指针DPTR；（8）低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式；（9）具有可编程的3级程序锁定位；（10）AT89C52工作电源电压为5（1+0.2）V，且典型值为5V；（11）AT89C52最高工作频率为24MHz。

功能特性描述：AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

8 位微控制器8K 字节在系统可编程。

AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。

其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP 及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。

主要功能特性：· 兼容MCS51指令系统· 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM· 32个双向I/O口· 256x8bit内部RAM· 3个16位可编程定时/计数器中断· 时钟频率0-24MHz· 2个串行中断· 可编程UART串行通道· 2个外部中断源· 共6个中断源· 2个读写中断口线· 3级加密位·低功耗空闲和掉电模式· 软件设置睡眠和唤醒功能引脚功能特性：·P1.0 T2,时钟输出·P1.1 T2EX,(定时/计数器2)·P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。

对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。

在访问外部程序存储器或16 位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR 指令）时，P2 口送出高8 位地址数据。

在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX @RI 指令）时，P2 口输出P2 锁存器的内容。

Flash 编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。

·P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。

P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。

对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。

此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。

P3 口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能P3 口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。

·RST：复位输入。

当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

·ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。

一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。

要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。

对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。

如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。

该位置位后，只有一条MOVX 和MOVC指令才能将ALE 激活。

此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 禁止位无效。

·PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。