简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计
电容电阻电感测量仪设计报告
简易数字式电阻、电感和电容测量仪摘要本系统主控制部分采用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149。
以自制电源作为LRC测量模块和各个主要控制芯片的输入电源，测量原理是通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的引起的频率变化，利用频率与电阻、电容、电感的函数关系推算出电阻值、电容值或者电感值。
测量的原理是LM311组成的LC震荡器的震荡回路的频率由单片机采样，然后再依据震荡频率计算出对应的电容或电感值，以及由NE555多谐振荡电路实现对电阻的测量。
软件设计部分使用C语言编程编写了包括控制测量程、按键处理、电阻电感电容计算、液晶显示程序。
利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，测量结果采用12864液晶模块实时显示。
关键词： MSP430F149、NE555芯片、LRC测量、12864液晶目录1 系统总体方案设计 (1)1.1系统方案选择 (1)1.2系统软硬件总体设计 (1)1.2.1硬件部分 (1)1.2.2软件部分 (2)2系统模块设计 (3)2.1硬件模块设计 (3)2.1.1电感电容测量模块 (3)2.1.2电阻测量模块 (4)2.1.3主控制模块 (5)2.1.4 AD采样模块 (5)2.1.5 液晶显示模块 (5)2.2软件模块设计 (5)2.2.1 控制测量程序模块 (5)2.2.2按键处理程序模块 (6)2.2.3电阻电感电容计算程序 (7)2.2.4液晶显示程序模块 (7)3系统测试 (8)3.1测试原理 (8)3.2测试方法 (8)3.3测试结果 (8)3.4测试分析 (9)4系统总结 (9)参考文献： (10)1 系统总体方案设计1.1系统方案选择方案一.基于模拟电路的测量仪利用模拟电路，电阻可用比例运算器法和积分运算器法，电容可用恒流法和比较法，电感可用时间常数法和同步分离法等，虽然避免了编程的麻烦，但电路复杂，所用器件较多，灵活性差，测量精度低，现在已较少使用。
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、电容和电感测试仪报告概述
简易电阻、电容和电感测试仪1.1 基本设计要求（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。
示意框图1.2 设计要求发挥部分（1）扩大测量范围；（2）提高测量精度；（3）测量量程自动转化。
摘要：本系统是依赖单片机MSP430建立的的，本系统利用555多谐振荡电路将电阻，电容参数转化为频率，而电感则是根据电容三点式振荡转化为频率，这样就能够把模拟量近似的转换为数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，一方面测量精度高，另一方面便于使仪表实现自动化，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性。
系统扩展、系统配置灵活。
容易构成何种规模的应用系统，且应用系统较高的软、硬件利用系数。
单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，而且设计时间短，成本低，可靠性高。
综上所述，利用振荡电路与单片机结合实现电阻、电容、电感测试仪更为简便可行，节约成本。
所以，本次设计选定以单片机为核心来进行。
关键词：430单片机，555多谐振荡电路，，电容三点式振荡一、系统方案电阻测量方案：555RC多谐振荡。
利用RC和555定时器组成的多谐振荡电路，通过测量输出振荡频率的大小即可求得电阻的大小，如果固定电阻值，该方案硬件电路实现简单，通过选择合适的电容值即可获得适当的频率范围，再交由单片机处理。
综合比较，本设计采用方案三，采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路，电路简单可行，单片机易控制。
电容测量方案：555RC多谐振荡同样利用RC和555定时器组成的多谐振荡电路，通过测量输出振荡频率的大小即可求得电容的大小，如果固定电阻值，该方案硬件电路实现简单，能测出较宽的电容范围，能够较好满足题目的要求。
采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路，电路简单可行，单片机易控制。
电感测量方案：电容三点式采用LC配合三极管组成三点式震荡振荡电路，通过测输出频率大小的方法来实现对电感值测量。
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。
简易数字电阻、电容、电感测量仪
简易数字电阻、电容、电感测量仪摘要：本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和LM311、LM334对电阻、电容和电感参数的测量。
本系统以锂电池自制电源作为各个主要控制芯片输入电源，采用通过测量电阻的电压和电容或者电感的频率利用频率比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。
利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，运用自校准电路提高测量精度，同时用差压法，消除了电源波动对结果的影响。
测量结果采用12864液晶模块实时显示。
实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。
关键字：MSP430F149单片机；电阻测量；电容测量；电感测量Abstact: This system uses TI's 16-bit ultra-low power microcontroller MSP430F149 and LM311, LM334 on resistance, capacitance and inductance parameters of measurement. The self-power lithium battery system control chip as the major input power, using the voltage by measuring the resistance and capacitance or inductance of the frequency of use of the frequency ratio method of calculating projected resistance, capacitance or inductance. MSP430F149 MCU using measurements and calculations, the use of self-calibration circuit to improve the measurement accuracy, with the differential pressure method to eliminate the power fluctuations on the results. 12864 measured using real-time display LCD module. Experimental results show that the system is stable and high precision.Keywords:MSP430F149 Microcontroller; Resistance measurement; Capacitance measurement; Inductance measurement目录1 引言 (2)2 方案论证 (2)2.1总体方案描述 (2)2.2微处理器模块 (3)2.3电阻测量部分 (3)2.4电容和电感部分（和电桥方案对比） (4)2.5信号调理部分 (6)2.6按键和液晶显示部分 (7)3 系统硬件、软件的实现 (7)3.1硬件部分的实现 (7)3.1.1微处理器（MCU）电路 (7)3.1.2电阻测量模块 (8)3.1.3电容电感测量模块 (9)3.1.4 LCD液晶显示和按键模块 (9)3.1.5信号调理模块 (10)3.1.6电源模块 (10)3.2软件实现（软件框图） (11)4 系统测试 (12)4.1主要测试用的仪器 (12)4.2指标测试结果 (13)5 附录 (14)1 引言高精度低功耗的手持数字式简易测量设备被我们越来越多的使用到学习和生产当中。
简易电阻、电容和电感测试仪设计_毕业设计论文
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。
电阻电容电感测量仪的设计与制作 E设计方案
电阻电容电感测量仪摘要：本系统是以A VRmega16单片机为控制核心的RCL测量仪，主要包括激励与参考信号发生模块、数字乘法器与AD测量模块、按键输入与LCD显示模块三个部分。
A VRmega16通过按键输入确定待测器件类型、然后利用串口通信控制FPGA进行DDS（直接数字频率合成）生成两路频率相等相位严格正交的信号，其中一路作为激励源和零相位参考信号，另一路作为90度相位参考信号，将两路待测信号与参考信号接入TLC7528(DA)进行数字相乘后低通滤波，然后用MAX186（AD）采集待测信号实部虚部，送入mega16计算得出RCL 值与电感Q值并显示。
其中测试频率和参考电阻根据粗测值利用DDS与模拟开关自动调档。
经测试，该系统满足了题目要求的各项指标。
关键词：RCL测量、A VRmega16、DDS、数字乘法器、自动调档1系统方案1.1实现方案选择与论证本系统主要包括主控芯片、DDS模块、待测信号与参考信号相乘模块、调档模块、AD 模块、输入与显示模块六个部分。
1.1.1主控芯片方案一：采用Atmel 公司的AT89C51。
51单片机价格便宜，应用广泛，但是功能单一，仿真和调试均比较复杂。
方案二：采用AVRmega16作为主控芯片。
该芯片IO与中断资源均比较丰富，且可与AVRStudio联合在线仿真调试。
经比较，我们选用方案二。
1.1.2DDS模块方案一：采用DDS芯片AD9851进行正弦波输出，并利用积分或微分电路进行90度移相，产生两路正交的正弦信号。
该方案实现简单，但是经试验验证，其相移不精确，频率响应也比较差。
方案二：采用DIGILENT公司的BASYS2 FPGA开发板外接两个DA（TLC7528）直接产生两路相位相差90度的正弦信号。
该方案实现比较复杂，但由于共用一个clk，各频率情况下相移都十分精确。
考虑到两路信号正交情况对测量结果精确度影响很大，故选用方案二。
1.1.3乘法模块方案一：采用模拟乘法器，将待测信号与两路参考信号分别相乘，在经过低通滤波即得到待测信号的实部虚部。
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简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告摘要：本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。
本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源，并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路，通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压，利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。
利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，运用自校准电路提高测量精度，同时用差压法，消除了电源波动对结果的影响。
测量结果采用12864液晶模块实时显示。
实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。
关键词：LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量一、设计内容及功能1.1设计内容设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪，由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成，系统模块划分如下图所示：1.2 具体要求1. 测量范围（1）基本测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。
（2）发挥测量范围：电阻10Ω～10MΩ；电容50pF～10μF；电感50μH～1H。
2. 测量精度（1）基本测量精度：电阻±5% ；电容±10% ；电感±5% 。
（2）发挥测量精度：电阻±2% ；电容±8% ；电感±8% 。
3. 利用128*64液晶显示器，显示测量数值、类型和单位。
4. 自制电源5. 使用按键来设置测量的种类和单位1.3系统功能1. 基本完成以上具体要求2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试3. 采用液晶显示器显示测量结果二、系统方案设计与选择电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现，例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。
在设计前本文对各种方案进行了比较：方案一.基于模拟电路的测量仪利用模拟电路，电阻可用比例运算器法和积分运算器法，电容可用恒流法和比较法，电感可用时间常数发和同步分离法等，虽然避免了编程的麻烦，但电路复杂，所用器件较多，灵活性差，测量精度低，现在已较少使用。
方案二.可编程逻辑控制器(PLC)此方案采用PLC对硬件进行控制，应用较为广泛。
它能够非常方便地集成到工业控制系统中。
其速度快，体积小，可靠性和精度都较好，在设计中可采用PLC对硬件进行控制，但是用PLC实现价格相对昂贵，因而成本过高。
方案三.采用CPLD或FPGA实现此方案则采用广泛应用的VHDL硬件电路描述语言，实现电阻，电容，电感测试仪的设计，利用MAXPLUSII集成开发环境进行综合、仿真，并下载到CPLD或FPGA可编程逻辑器件中，完成系统的控制作用。
但相对而言设计规模大，系统结构复杂。
方案四.利用LRC数字电桥与单片机结合利用LRC数字电桥将电阻、电容和电感参数转化为电压模拟信号，此模拟量由高精度AD转换芯片转换为数字量。
这样由单片机处理数字量，能够满足测量精度高、易于实现自动化测量等设计需要，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性、系统扩展、系统配置灵活，容易构成各种规模的系统。
通过对上述方案的比较，利用LRC数字电桥与单片机结合实现电阻、电容、电感测试仪更为简便可行，节约成本。
所以，本文选定以单片机为核心来实现对电阻、电容和电感测量的设计。
三、系统设计3.1系统总体设计本系统包括硬件设计和软件设计两部分内容。
硬件设计主要分为七部分：第一部分采用AMS1117芯片制作的电源，输出稳定的3.3V 电压。
第二部分为ICL8038芯片产生正弦波。
第三部分用RC和RL电路实现LRC数字电桥的功能。
第四部分是对正弦波进行精密滤波的功能。
第五部分利用MSP430F149单片机自带的AD实现模拟信号转换为数字信号的功能。
第六部分为MSP430F149单片机接收转换后的数字信号并做相应的处理，根据按键状态控制测量的类型和单位。
第七部分为测量结果显示部分，采用的是128*64液晶显示器。
系统硬件总体框图如下：图1 系统硬件总体框图软件由4 部分组成：(1) 控制测量程序,单片机控制测量程序不仅担负着量程的识别与转换,而且还负责数据的修正和传输;因此主控制器的工作状态直接决定着整个测量系统能否正常工作,所以控制测量程序对整个测量来说至关重要; (2) 按键处理程序，根据按键的状态做相应的功能设置; (3) 电阻电感电容计算程序,单片机根据A/ D 转换得到的电压值计算出电阻、电感或者电容值; (4) 液晶模块显示程序。
本系统的程序框图如图2 所示。
图2 程序框图3.2系统模块设计3.2.1 电源模块输入的外部电源首先经过桥式整流、滤波电路滤波，再经过AMS1117芯片稳压成3.3V 的直流电压，向MSP430F149主控制器供电。
3.2.2 信号产生模块标准正弦波是保证测量仪的重要条件，特别是在测量电抗元件电容和电感时，正弦波的失真将产生难以修正的错误，直接影响测量精度，因此在该测量仪中为保证测量精度，采用了ICL8038芯片产生正弦波。
ICL8038精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制作成的单片集成电路芯片，电源电压范围宽、稳定度高、易用等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可产生多种频率正弦波，其函数波形的频率受内部或外部电压控制。
3.2.3 整流滤波模块整流滤波模块采用LM324的集成运放和LC电路对LRC测试模块产生的信号进行整流滤波，因为测试模块产生的信号是正弦波，而AD采样没办法采集负信号，所以要通过整流滤波给后面的AD采样。
因为整流滤波是高阻输入，但也不是无穷大，所以在做测试模块时，分压电阻最好小于100K。
3.2.4 AD采样模块本模块利用MSP430F149单片机自带的AD转换功能把整流滤波后的模拟信号转换为单片机能够处理的数字信号，并传送给处理器。
3.2.5 主控制模块本模块采用低功耗的MSP430F149微处理器控制AD装换，并对转换结果数据进行接收和处理；通过按键控制测量的类型和单位。
3.2.6 显示模块通过LCD驱动程序对MSP430F149处理后的结果数据进行稳定显示，在测试期间显示能够保持稳定状态，当离开测试能够迅速归零。
四、理论分析与计算本系统主要的功能就是电阻、电容和电感的测量，因此对电阻、电容和电感测量的原理做详细的分析。
电阻高精度测量较好的方法之一是采用与标准电阻相比较的方法。
其主要原理：是在待测电阻x R 与标准电阻1R 的串联电路中加一电流I 。
这样x R 和1R 上将得到电压x V 和1V ，则测量电阻为：)/(11V V R R x x = （1）在设计中，我们采用了与测量电阻相同的测量方法——电压相除法来测量电容和电感。
由于电容和电感属电抗元件，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w 的交流信号的作用下，电容和电感获得的电压分别为：x cx jwC I U/ = （2） x Lx jwL I U = （3）x C 、x L 为待测电容和电感。
这样一来，标准元件的选择就有许多种方法。
但为了提高测量精度和降低成本，该测量仪采用了标准电阻，且与电阻测量公用一套标准电阻。
所以有：1R I U RI = （4）经过计算可得：cx RI x U wR U C 1/=（5） RI Lx x wR U R L /1= （6）其中RI U 、Cx U 和Lx U 分别为RI U 、Cx U 和Lx U 的模值。
由公式（5）、（6）式可见，为保证测量精度，必须保证电阻的精度和w 的高稳定值。
为此，我们在该设计中采用了高精度的ICL8038芯片产生正弦波，同时输出缓冲器采用了运算放大器。
为保证波形精度采用了闭环深度负反馈方式。
此外，本设计中还采用了运算放大器补偿实现无失真AC-DC 的转换，以确保测量精度。
五、系统硬件设计5.1 电源电路MSP430F149微处理器需要3.3V 电压供电，但是外部输入的电压通常不是3.3V 的电压源，所以需要设计电路把外部输入电压转换为稳定的3.3V 电压，如图3所示，采用的是AMS1117芯片，可以输出 3.3V 电压，然后经过滤波输出稳定的 3.3V 供给MSP430F149。
图3 稳压3.3V 产生电路5．2 LRC 测量电路如图4所示，LRC 各元件的测量是通过基本的RR 电路，RL 电路和RC 电路来进行的。
当探针的两端接电阻元件时，此电路就组成的是基本的RR 电路；当探针的两端接电容元件时，此电路就组成的是基本的RC 电路；当探针的两端接电感元件时，此电路就组成的是基本的RL 电路。
输入的正弦波可以接频率为100HZ 、1KZ 和10KHZ 。
图4 LRC测量电路5.3 整流滤波电路此电路采用LM324的集成运放和LC电路对LRC测试模块产生的信号进行整流滤波。
因为测试电路产生的信号是正弦波，而AD采样没办法采集负信号，所以要通过电路整流滤波给后面的AD采样，电路图如图5所示。
图5整流滤波电路六、系统软件设计6.1 控制测量程序模块单片机控制测量程序不仅担负着量程的识别与转换,而且还负责数据的修正和传输;因此主控制器的工作状态直接决定着整个测量系统能否正常工作,所以控制测量程序对整个测量来说至关重要。
控制测量流程图如图8所示。
图8 控制测量程序流程图6.2 按键处理程序模块按键处理程序的主要功能是设置测量的类型和测量的档位，当有按键被按下时就执行相应的按键功能，流程如图9所示。
图9 按键处理程序流程图6.3电阻电感电容计算程序单片机根据A/ D 转换得到的电压值计算出电阻、电感或者电容值，该程序流程图如图10所示。
无图10电阻电感电容计算程序流程图6.4液晶显示程序模块该程序模块只有一个功能，就是对测量结果清晰正确的显示出来，并能够保持稳定。
程序流程图如图11所示。
图11液晶显示程序模块流程图七、系统测试7.1 测试原理：在系统设计中，以MSP430F149单片机为核心的电阻、电容、电感测试仪，将电阻，电容，电感，使用对应的振荡电路转化为电压实现各个参数的测量。
其中100HZ/1MHZ/10MHZ的正弦波是采用ICL8038芯片产生的，将模拟电压信号送入AD采样，通过AD把模拟信号转换为数字信号，再把数字信号送入MSP430F149单片机处理。
以IAR Embedded Workbench为仿真平台，使用C语言编写了系统应用软件；包括主控制模块、显示模块、电阻测试模块、电容测试模块和电感测试模块。
7.2 测试方法：在测试时将被测参数通过本系统测量出来的示值与参数的标称值进行对比，得到本系统的测量精度。