简易电阻、电容和电感测量仪
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。
基于单片机的电阻、电容、电感测试仪
1 前言1.1 设计的背景及意义目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。
因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。
通常情况下，电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或频率后进行测量。
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。
传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。
前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。
随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。
电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能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。
由于测量电阻，电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计是在参考555振荡器基础上拟定的一套自己的设计方案。
是尝试用555振荡器将被测参数转化为频率，这里我们将RLC的测量电路产生的频率送入AT89C52的计数端端，通过定时并且计数可以计算出被测频率再通过该频率计算出各个参数。
1.2 电阻、电容、电感测试仪的发展历史及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。
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。
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。
传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。
前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。
随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。
电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能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。
lcr测试仪使用指导书
LCR测试仪使用指导书简介LCR测试仪是一种用于测量电感（L）、电容（C）和电阻（R）的仪器。
它可以帮助用户快速准确地测试和分析被测元件的特性。
本使用指导书将详细介绍LCR测试仪的基本操作步骤、功能特点以及常见故障排除方法，以帮助用户更好地使用该设备。
目录1.操作步骤–连接设备–设置参数–测试元件2.功能特点–自动识别元件类型–多种测量模式–数据存储和导出功能3.故障排除方法–无法连接设备–测试结果异常1. 操作步骤1.1 连接设备首先，将LCR测试仪与待测元件正确连接。
通常，LCR测试仪提供了多个连接端口，分别对应于电感、电容和电阻的测量。
根据被测元件的类型，选择相应的连接端口，并确保连接牢固可靠。
1.2 设置参数在连接设备后，需要设置相应的参数来进行测量。
LCR测试仪通常具有多个可调节的参数，如测试频率、信号幅度、测量范围等。
根据被测元件的特性和要求，调整这些参数以获得准确的测量结果。
1.3 测试元件设置参数完成后，即可开始测试元件。
按下测试按钮或相应的操作键，LCR测试仪将发送信号并测量被测元件的特性。
待测元件的电感、电容和电阻值将显示在仪器屏幕上。
2. 功能特点2.1 自动识别元件类型LCR测试仪具有自动识别被测元件类型的功能。
它可以根据连接端口和信号响应自动判断被测元件是电感、电容还是电阻，并相应地进行适配和设置。
这一功能大大简化了用户的操作步骤，并提高了测试效率。
2.2 多种测量模式LCR测试仪通常支持多种不同的测量模式，以满足不同应用场景的需求。
常见的测量模式包括串联模式、并联模式、自动模式等。
用户可以根据需要选择合适的模式进行测量，并获取相应的结果。
2.3 数据存储和导出功能LCR测试仪还具有数据存储和导出功能，可以将测量结果保存在内部存储器或外部存储介质中。
用户可以随时查看和管理已保存的数据，并通过USB接口或其他方式导出到计算机或其他设备进行进一步分析和处理。
3. 故障排除方法3.1 无法连接设备如果LCR测试仪无法连接到被测元件，首先确保连接端口和线缆正常工作。
电阻电容电感测量仪
总体原理方框图
• 如图一所示：
被测 电阻
RC振荡 器 单 片 机 msp
430g 2553
三路通道 选择开关
被测 电容
RC 振 荡 器
模 拟 开 关
AD4052
被测 电感
电容三点 式震荡器
数 字 显 示
图一
模块调试分析及数据分析
VCC
电阻电容模块：
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 小即可求得电阻电容的大小，利用公 1 f 式 ，如果固定电 (ln 2 ) C ( R 2 R ) 阻值，则可测得电容值，固定电容值， 电阻也利用同样的原理测得。该方案 硬件电路实现简单，能测出较宽的电 容电阻范围，完全满足题目的要求。 同时输出波形为TTL电平的方波信号 所以不需要再对信号做电平变换。即 可直接输入单片机处理。测量数据也 满足误差在5%左右,经调试电路改进 误差达到更低。
RST DIS THR TRI CON GND 1
LM555CM
单片机模块：
在系统设计中，以MSP430Ｇ２２５ ３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频率实现各个 参数的测量。由ＡＤ４０５２控制电 阻电容电感的换档测试。通过定时并 且计数可以计算出被测频率，再通过 该频率计算出被测参数。使用C语言 编程编写了系统应用软件；包括主程 序模块、显示模块、电阻测试模块、 电容测试模块和电感测试模块、键盘 模块、整形模块、模拟开关模块。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， 进而可以知道系统的测试精度较高。
VCC L1 100mH R1 100kΩ Q1 C3 100nF C5 2N2222 C1 100nF R2 1.0kΩ 100nF R3 1.0kΩ C6 0.1µF 10nF C4 Q2 R5 100kΩ VCC 5V
电阻＼电容和电感简易测量方法
电阻＼电容和电感简易测量方法一、系统原理与结构系统框图结构如图1所示。
由单片机选择通道，向模拟开关送两位地址信号，取得振荡频率，然后根据所测频率判断是否转换量程，或是把数据进行处理后，送数码管显示相应的参数值。
二、测量Rx的Rc的振荡电路如图2所示，它是一个由555电路构成的我谐振荡器电路。
其振荡周期为：T=T1+T2=（In2）（R4+2Rx）C8，故此：Rx=1/[(21n2)C8f]-R4/2为使振荡频率保持在10Hz～100kHz频段（单片机计数的高精度范围），需选择合适的C8和R4值，同时要求电阻功耗不能太大。
在第一个量程选择：R4=200Ω，C8=0.22μF；第二个量程选择：R4=20Ω，C8=1000pF。
这样在第一量程中，Rx=100Ω时（下限）f=16.4kHz。
因为RC振荡的稳定度可达10-3，而单牌机频率最多误差一个脉中，所以由单片机测量频率值引起的误差在1%以睛。
量程转换原理为：单片机在第一个频率的记录中发现频率过小，即通过继电器转换量程。
再测频率，计算出Rx值。
在电路中采用了稳定性良好的独石电容，所以被测电阻的精度可达1%。
三、测量Cx的RC振荡电路测量Cx的RC振荡电路与测量Rx的振荡电路完全一样，若将图2中的R4的Rx换成R1、R2。
C8换成Cx，且R1=R2，则f=1/[3(1n2)R1Cx]。
两量程中的取值分别为：第一量程R1=R2=510Ω；第二量程：且R1=R2=10Ω。
这样取值使电容挡的测量范围很宽。
在电路中采用精密的金属膜电阻，其值的变化能够满足1%左右的精度，使得电容的精度也可以做得较高。
四、测量Lx的电容三点式振荡电路如图3所示，在电容三点式振荡器中，C1、C2分别采用1000pF和2200pF 的独石电容，其电容值远远大于晶体管极间电容，所以极间电容可以忽略。
根据振荡频率公式，对于10μH的电厂其频率约等于1.92MHz。
由于单片机采用6MHZ 晶振，最快只能计几百kHz的频率，因为在测电感这一挡时，只能用分频器分频后送单片计数。
简易电阻、电容和电感测试仪报告
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 ppt课件
555定时器构成多谐振荡器
▪ 根据555定时器构成多谐振荡器，产生脉冲波形，通过单 片机读取高低电平得出频率，通过公式换算得到电阻阻值。 由
得到公式：
f=1/ [(R1+2R2)*C*In2]
R2=1/2*[1/ (f*c*Ln2)-R1]
▪ 上述四种方案从对测量精度要求而言，方案一的测量精度 极差，方案二电阻测量范围较窄，方案三需要测量的电阻 值多，而且测量调节麻烦，不易操作与数字化，相比较而 言，方案四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四。
这些因素导致电阻测量范围较窄。
▪ 方案三：直流单臂电桥
在《电工基础课》中已经讲到，根据电路平衡原理， 不断调节电位器，使得电表指针指向正中间，1 有以下关系 式成立：
R2
RX=
×R4
R3
Rx R4
R2 R3
D
E
S
图 直流单臂电桥原理图
R1
R3
◆优点：万用表操作简单但精度不高，直流单臂电桥的测
量精度较高；
禁止端 模拟信号接地端 数字信号接地端
电源+
CD4052接口电路
▪ CD4052真值表
▪ CD4052是一个双4选一的多路模拟选择开关，其使用真值 表如
引脚号 1245 11 12 14 15
9 10 3 13 6 7 8 16
CD4052各引脚分布图
CD4052引脚功能说明 符号
IN/N
INH VEE Vss VDD
CD4052引脚功能说明表
功能 Y 通道输入/输出端 X 通道输入/输出端
地址端 Y 公共输出/输入端 X 公共输出/输入端
简易数字电容测量仪
电子技术课程设计报告——简易数字电容测量仪的设计设计题目：简易数字电容测量仪班级学号：学生姓名：目录一、预备知识.................... 错误!未定义书签。
二、课程设计题目：简易数字电容测量仪的设计错误!未定义书签。
三、课程设计目的及基本要求...... 错误!未定义书签。
四、设计内容提要及说明.......... 错误!未定义书签。
4.1设计内容........................................ 错误!未定义书签。
4.2设计说明........................................ 错误!未定义书签。
五、原理图及原理说明 ........................ 错误!未定义书签。
5.1功能模块电路原理图..................... 错误!未定义书签。
5.2模块工作原理说明 ........................ 错误!未定义书签。
六、调试...........................................................................错误!未定义书签。
七、设计中涉及的实验仪器和工具.... 错误!未定义书签。
八、课程设计心得体会 ........................ 错误!未定义书签。
九、参考文献 ........................................ 错误!未定义书签。
一、预备知识关于数字式简易数字电容测试仪的设计，我们提出了三种设计方法和思路。
在具体操作中，经过对资料的收集、分析，研究与对比，最终选择了简单易懂，而且精度较高的方法，即门控法。
本方法的基本理论是单稳态触发器电路的输出脉宽wt与电容C成正比，再通过一系列的控制，计数，锁存，显示电路实现了对电容的一般测试与数字显示。
在本次数电课程设计的同时，对于中大规模集成电路从认识到分析、再到整体框图设计、单元模块设计、最终到电路的模拟和实际电路的成形有了一定的认识，同时使我们在电子设计方面有了一定的实际动手能力，也为这次数电课程设计打下了坚实的基础。
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竞赛题目：简易电阻、电容和电感测量仪2012年4月10日简易电阻、电容和电感测量仪摘要：本系统是以STM32为控制系统的简易数字式电阻、电容和电感测量仪。
系统利用半桥测量RLC的原理，设计了由信号产生电路、半桥电路、信号放大电路、真有效值测量电路、相位检测电路构成的系统。
电阻、电容和电感的信息通过半桥电路变成电信号，由放大电路和检测电路变换为可测量量，由控制系统计算得到元器件信息。
整个系统可以实现电阻、电容和电感的测量。
关键词：RLC测量仪半桥电路真有效值测量相位检测STM321.绪论现今的万用表可以测量交流电压，交流电流，直流电压，直流电流，电阻，二极管正向压降，晶体管共发射极电流放大系数，有一些还能测试电容量，电导，温度等，但是对于电感量却不能直接测出，也不能够免掉在不同测量量之间切换的麻烦。
在模拟电子技术中，最基本的元器件莫过于电阻、电容和电感，如何准确、快速的测出这三者各项系数对于快速选择元器件和设计和搭建电路至关重要。
本组成员通过参看国内外万用表数据资料，了解其工作原理，并借鉴有关RLC测量的方法，通过对比谐振法和电桥法，并根据客观条件，选用了一种既能够较准确的测量各项参数，又符合实际条件的方法——电桥法。
2.方案论证总体方案题目要求系统能对电阻、电容、电感测量，测量范围：电阻100Ω~1MΩ；电感100Pf~10000pF；电感100uH~10mH；测量精度为±10%。
方案一：运用谐振法，利用不同的频率使RLC电路产生谐振，从而测量出R、L、C参数。
利用信号源产生两种不同分辨率、两种不同频率范围的纯正弦波信号；经宽带稳压放大电路放大，形成检测电路需要的10V 恒压；测试接口电路根据测试参数自动切换量程；通过A/D 转换芯片检测接口电路中电容两端电压，经MCU 处理；MCU 根据谐振时，电容两端电压最大原理判断电路是否处于谐振，在谐振时，多次重复测量相关参数以减少随机误差，最后将计算结果显示。
基本系统如下：图1缺陷：对信号源要求比较高，要发生几Hz到几十MHz的信号，在几Hz的频率下，容易有外部杂波干扰，使测试数据不准确，要发生MHz以上的信号时，硬件电路很难满足要求，要切换不同频率的信号，并且要在满足电容两端电压最大的条件下才能读取数据，使测量速度变得很慢。
方案二：电桥法：利用数字半桥的原理，R、L、C的参数通过半桥电路变为幅度信号和相位差信号，通过测量电路测量信号幅度和相位差，通过计算测量幅值关系和相位关系得到电阻电容电感各项参数。
系统框图具体如下图2方案二中电阻、电容、电感测量都在半桥电路上进行的，因此只在半桥电路上设计几个档位，采用阻抗—有效电压法对分立元件进行参数测量，就可满足题目对测量范围和测量精度的要求综上所述，我们选择方案二。
信号产生方案要测量电阻、电容和电感的参数，就必须将这些参数转换为电信号，因此就需要一个信号源，考虑到电容和电感的阻抗跟频率有关，因此我们需要一个能产生一定幅值，一定频率的正弦波发生器，我们考虑以下方案。
方案一：利用函数发生器ICL8038产生正弦波，ICL8038可以同时产生方波、三角波和正弦波，通过调节外部电路参数时，还可以获得不同频率不同占空比的波形。
方案二：采用DDS的方法使用CPLD+ROM+DA的方法查表产生正弦波，DDS 技术是一种数字化合成频率的技术，只要改变系统时钟和ROM表和相位累加字，便可不同频率不同类型的波形。
方案三：利用函数发生器MAX038产生正弦波，MAX038可以同时产生方波、三角波和正弦波，通过调节外部电路参数时，还可以获得不同频率不同占空比的波形。
方案比较：方案一产生测试频点的成本有很大的优势，但其产生正弦波是由三角波折线法变换而来，波形不纯粹谐波成分较多，因此测试的结果精度会被影响。
方案二利用DDS技术产生波形有输出相位噪声低，对参考频率源的相位噪声求低，而且频率精准等优点，但是方案二中要改变系统时钟和ROM表和相位累加字，实现起来硬件电路较复杂，成本更高。
方案三虽然只是与方案一的选用芯片不同，但是相比方案一，其外围电路更加简单，产生的信号谐波成分很少，精度很高，输出幅值稳定，频率稳定性高且可调。
综上，方案一不能满足要求，方案二中DDS方法能够完全达到要求，而方案三已经能够满足此题的要求，并且电路简单，因此选择方案三。
半桥电路方案我们利用半桥电路的原理对元件参数测量，半桥电路的种类不多，而且其效果也差不多不影响题目指标的实现，因此我们选择如下的经典电路作为半桥电路对元件进行测量。
图3参数测量电路方案参数测量电路是和半桥电路配合的，对器件相关参数进一步测量的电路，所以电路的性能会直接影响测量的精度，我们考虑了以下方案。
方案一：使用自由轴法的原理设计相敏检波器，同时对半桥电路输出信号的幅度和相位值的检测，变换为电压信号，利用微处理器强大的运算能力，计算出元件相关参数。
本方法是工程上普遍使用的方法，其能达到的精度也相当不错。
可是他需要两个相位差为严格90度的参考信号对信号检测，不容易实现这样的要求，并且电路也较复杂。
方案二：分别对半桥电路的电压和相位进行测量。
电压用真有效值检测芯片来测量，现在已经有很准确的有效值检测集成电路AD637，能很好提高测量精度，且测量电路简单，利用A/D转换器将AD637输出的模拟量转化成能被处理器识别的数字量，从而通过微处理器计算出电容、电感和电阻的参数。
相位测量使用微处理器的定时器计时功能测量出来，实际表明这种测量相位的方法精度满足了要求。
因此选择方案二。
控制和计算系统方案这是一个对电阻、电感、电容进行测量的系统，因此需要计算的信息量和数据处理量相对比较大，涉及到大范围时档位的选择切换比较复杂，而题目没对系统功耗有相应的要求，我们有如下两种方案：方案一：用51单片机作为控制系统。
51作为控制系统理论上可以满足上述要求，但是51单片机处理速度有限，使得测量阻抗精度不高，而且片内资源有限，要测量Us和Ux还要外接AD，增加了硬件连接的复杂性。
方案二：考虑到STM32F103丰富的IO资源和出色的信号处理能力能很好的满足要求，且其自带有12位的A/D转换器的片内资源，不仅省掉了外接A/D 转换电路的麻烦，而且还能获得一个较为精确的测量值。
因此我们选择了STM32F103为处理系统，负责A/D转换和整个系统参数测量计算及档位选择。
如图3所示，半桥电路的输出信号Us和基准信号Ux（没有经过半桥电路）的关系如下：对于电阻R：R=Zx=Rs*Ux/Us因此，只要通过有效值检测芯片测出有效值Us和Ux，通过以上公式就能计简便的算出电阻阻值，供电电源为+15V时，信号源输出电压有1V的Vpp时，输出Vpp最多达到10V，因此设计7个档位便能达到1～10M（如1k档能有效的测量100~1k电阻）的测量范围。
对于电感L：Zx=Rs*Ux/Us L=Zx/ω(ω=2πf)因此，方法只在电阻的测量基础上除个频率相关量便可。
对于电容C；Zx=Rs*Ux/Us C=1/(Zx*ω)因此，用此公式便可计算出容值。
显示方案显示可用：方案一：数码管显示；方案二：LCD1602显示；方案三：LCD12864（带中文字库）显示。
数码管只能显示数字，没有中文指示效果，且占用IO口较多，故舍弃方案一。
LCD1602可以显示通用字符和自造的汉字，但界面的显示内容有限，故舍弃方案二。
LCD12864（带中文字库）使用串行方式除了可以显示通用字符和自带字库里的汉字，还可以显示自造汉字和自定义的图片（像素128X64），128X64的界面可以显示自带字库里的汉字或自造汉字和显示自定义的图片可以构成良好的人机界面，很好的满足了测量过程中的各种显示需求。
因此选择方案三。
最终方案系统框图：3理论分析及单元电路设计信号产生电路设计我们是利用MAX038电路作为信号的产生部分。
MAX038是一个高频、高精度的能够通过控制两个数字门产生三角波、正弦波、方波的信号发生器，输出频率可以调节，范围是到20MHz，占空比可调，输出的峰峰值为2Vpp。
电路如下:半桥电路设计半桥电路形式为经典的反向比例运算电路，电路如下：电路中Zx为被测量器件，Rs为标准电阻，这里给出了7个档位，保证了测量精度，两个放大器隔离了后级测量电路和半桥的路的阻抗系统，又一次保证了精度。
半桥电路的输出Us和Ux的关系如下：对于电阻R：R=Zx=Rs*Ux/Us因此，只要通过有效值检测芯片测出有效值Us和Ux，通过以上公式就能计简便的算出电阻阻值，供电电源为+15V时，信号源输出电压有1V的Vpp时，输出Vpp最多达到10V，因此设计7个档位便能达到1～10M（如1k档能有效的测量100~1k电阻）的测量范围。
对于电感L：Zx=Rs*Ux/Us L=Zx/ω(ω=2πf)因此，方法只在电阻的测量基础上除个频率相关量便可。
对于电容C；Zx=Rs*Ux/Us C=1/(Zx*ω)因此，用此公式便可计算出容值。
参数测量电路设计真有效值检测电路:AD637是真有效值检测集成电路，而且具有较高的测量精度，且能够对精度进行调节，调精后，对于1V的直流输入，则输出1V的直流量；若输入幅值为1V的正弦信号，则输出的直流量，其电路图如下:电压跟随器缓冲隔离了后级测量电路，进一步保证了测量精度，其输出直接连接到STM32控制器片内的A/D输入口即可方便的测量出输出电压。
相位测量电路设计由于半桥电路的输出是正弦波，所以我们需要将正弦信号变换为方波信号，供系统测量，给系统提供Us和Ux的相位信息的两路方波，系统就可以利用内部16位精确定时器将信号相位关系测量出来，判断处理出来的Us信号是超前还是滞后于处理后的基准信号Ux，从而判断所测的元件是电阻（无移相）、电感（超前）、电容（滞后）。
将正弦信号转换成方波信号的比较电路如下：相位差的的测量方案将基准信号Ux（没有经过半桥电路）和半桥电路的输出信号Us都经过相位检测电路，分别有通道一和通道二输出。
（1）如果所测元件为电阻，则通道一和通道二的输出波形图如下：此时通道二的输出波形相对于通道一的输出波形既没有超前也没有滞后。
（2）如果所测元件为电感，则通道一和通道二的输出波形图如下：此时通道二的输出波形超前于通道一的输出波形（3）如果所测元件为电容，则通道一和通道二的输出波形图如下：此时通道二的输出波形滞后于通道一的输出波形。
具体方法及部分代码：1、将通道一的输出波形接到(E端口0管脚)将通道二的输出波形接到(E端口1管脚)2、在主函数中将、都配置成外部中断引脚，有效检测边沿为上升沿，的有效检测边沿为下降沿有效。
代码如下：void EXTI_Configuration(void){EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;/* Connect EXTI Line and 0 to and *//* Configure EXTI Line0 to generate an interrupt on rising edge */GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE, GPIO_PinSource0);= EXTI_Line0;= EXTI_Mode_Interrupt;= EXTI_Trigger_Rising ;= ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);/* Configure EXTI Line1 to generate an interrupt on falling edge */GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE, GPIO_PinSource1);=EXTI_Line1;= EXTI_Mode_Interrupt;= EXTI_Trigger_Falling ;= ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);}3、当的有效边沿到来时（上升沿），在中断函数EXTI0_IRQHandler中将的有效监测边沿改为上升沿或下降沿有效即上升沿和下降沿均可以触发中断。