基于单片机电阻电容电感测量
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。
基于单片机的高精度电容电感测量仪
x1基于单片机的高精度电容电感测量仪刘 军 李 智(桂林电子科技大学电子工程学院 桂林 541004)摘 要 :本文介绍了一种基于单片机的高精度电容和电感测量仪器的设计 。
本设计采用 DDS 芯片 AD9850 产生高精度的 正弦波信号流经待测的电容或者电感和标准电阻的串连电路 ,通过测量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容值或者电感值 。
本设计利用 51 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 , 采用 1602 液晶模块实时显示数值 。
实验测试结果表明 ,本设计性能稳定 ,测量精度高 。
关键词 :电容电感测量 ; 电压比例法 ; AD9850 ; 1602 液晶模块 中图分类号 : TP216 文献标识码 : AHigh 2precision instrument for measurement capacitor andinductance based on singlechipLiu J un Li Zhi( Electronic Department , Guilin Un iver sity of Electronic Technology , Guilin 541004)Abstract : The paper introduced the design of a high 2precision in str um ent for in ductance and capacitor measurement based on singlechip . The design adopted AD9850 to produce a high accuracy sine wave signal , which passed thro ugh the ser ies circuit of the capacity o r the inductance an d the stan dar d resistance , an d then measured the respective voltage of the capacity or the inductance an d the stan dar d r esistance. Usin g the method of voltage proportion computation calculated the capacitance value or the inductance value. The design used 51singlechip to control the measurement and calculate the result , used self 2calibra 2 ted cir cuit to improve the precision of measur ement , and used 1602 L CD to show the result in tim e. The experiment results indicate that the performance is stable an d the precision is high.K eywords : capacitor and in ductance measurement ; voltage proportion ; AD9850 ; 1602 LCD0 引 言单片机技术已经在智能化测量仪表中得到越来越广 泛的应用 。
基于单片机的电阻、电感、电容测量系统
第一章绪论科学技术的飞速发展，特别是信息技术、精密工程的发展，催生了众多的新工艺、新材料、新产品，给人们的生产生活带来了日新月异的变化，然而所有这些新工艺、新材料、新产品都离不开测试测量技术和精密仪器，测试测量技术是这些产品质量的重要保证，而计量是为测试测量提供标准，精密仪器是其必不可少的工具。
随着被测试系统、产品的发展水平日趋提高——速度越来越快、体积越来越小、应用覆盖范围越来越广，人们对测试测量技术及精密仪器的要求也越来越高，促使测试测量技术和测量仪器不断出现新理论、新技术和新方法。
而电阻、电容、电感是电子线路中必定使用的零部件。
在进行电子线路的设计的基础上，准确地测量这些零部件的值是极其重要的。
测量这些零部件的值，一般使用LCR测试仪。
测量电子元器件集中参数R.L.C的仪表种类较多，方法也各有不同，但都有优缺点。
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。
随着智能化仪器的发展，元器件测量也变得十分简单，不象传统的模拟万用电桥那样操作复杂、调试困难，而采用LCR自动测量仪。
这种测量仪是以微处理器为基础的智能仪器，可以自动测量无源元件的各项基本参数。
RLC参数自动测式仪不仅能自动判断元件的性质，而且能将符号图形显示出来，并显示出其值，还能测量Q、D、Z、Lp、Ls、Kp、Ks等参数，且显示出等效电路图形。
这类自动测试系统具有极强的通用性和多功能性，对于不同的测试任务，只需增减或更换挂在它上面的仪器设备，编制相应的测试软件，而系统本身不变。
这种自动测试系统特别适合于要求测试时间短而数据处理量极大的测试任务中，以及测试现场对操作人员有害或操作人员参与会产生人为误差的测试场合。
因其具有很多传统仪器所不具备的优点，故RLC自动测试仪现在应用越来越广泛。
第二章方案设计与论证RLC参数的测量方法主要有电桥法.谐振法.伏安法三种。
电桥法具有较高的测量精确度，因而被广泛采用，而且电桥已派生出许多类型。
基于单片机电阻电容电感测量
基于单片机电阻电容电感测量基于单片机的电阻、电容和电感的测量是一种常见的电子设计任务，特别是在嵌入式系统和传感器应用中。
以下是简要的介绍，具体实现方式可能因应用、单片机型号和测量精度的要求而有所不同。
1. 电阻测量：使用单片机进行电阻测量的一种方法是通过构建电压分压电路，然后使用模拟输入通道或模数转换器（ADC）来测量分压后的电压。
基本步骤如下：•构建电压分压电路，将待测电阻与已知电阻串联。
•通过单片机的ADC模块测量分压电路的电压。
•使用欧姆定律和分压电路的关系计算待测电阻的阻值。
2. 电容测量：电容测量可以通过测量充放电时间常数来实现。
具体步骤如下：•将待测电容与已知电阻组成一个RC电路。
•使用单片机的定时器来测量电容充电或放电的时间常数。
•通过时间常数和电阻值计算电容值。
3. 电感测量：电感测量一般使用LC振荡电路来实现。
具体步骤如下：•将待测电感与已知电容组成LC振荡电路。
•通过单片机的定时器来测量振荡周期。
•通过振荡频率和已知电容值计算电感值。
注意事项：1.校准：对于精度要求较高的测量，建议在使用前进行校准。
2.信噪比：在测量中要注意信号质量和干扰，尤其是在电容和电感的测量中。
3.电源电压：确保单片机和测量电路的供电电压稳定。
4.选择合适的元件值：为了提高测量的精度，选择合适的已知电阻、电容和电感值。
5.滤波：可以在测量结果中引入滤波以降低噪声。
这仅仅是一个简要的概述，具体的实现可能因项目要求和硬件平台而有所不同。
在设计时，请仔细考虑电路的特性和单片机的性能。
基于单片机的电阻电容测量仪
基于单片机的电阻电容测量仪【摘要】本文将介绍一种由PIC单片机控制的电阻电容在线测量仪的工作原理、设计思想、及其硬件电路和软件程序。
本电阻电容测量仪以正交采样理论为基础，应用单片机分别对待测器件和基准电阻的测量信号进行瞬时正交采样，然后将采样得到的四个数据在单片机内部进行运算得出结果。
根据结果仪器可智能的判断出待测元件是电阻、还是电容，并自动选择合适的量程进行测量。
【关键词】正交采样；智能识别；在线测量；量程自动转换1.引言在对电子元器件使用时，必须首先了解它的参数，电阻有阻值、电容有容值。
这就要求能够对元器件的参数进行精确的测量。
电阻的阻值相对比较容易测量，用伏—安法就可以精确的测量出来。
但是对电容的测量就比较麻烦了，最初人们还是通过万用表来对电容值进行估算，这种方法不但麻烦而且测量精度也比较低。
随着微电子技术、计算机技术、软件技术的快速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涌现。
人们对仪器的要求也在逐渐提高，本文设计了一款更智能化、体积更小、功能强大的便携式RC测量仪。
2.硬件电路设计与实现总体硬件电路主要包括四部分：正弦信号电路、前端控制电路、单片机控制电路、LCD显示电路。
2.1 主控芯片本系统采用PIC16F877单片机作为控制核心，PIC16F877单片机是PIC系列单片机的中级产品，采用RISC指令系统，一共只有35条单字指令，简单易用；工作速度快，可接收DC-20MHz时钟输入，指令周期可达到200ns；存贮空间大，具有高达8K字的FLASH程序存储器和368字节的数据存储器。
除此之外，它具有14个内部/外部中断源和8级硬件堆栈，便于编程；带有片内RC振荡器的监视定时器，保证其可靠工作；可根据不同需要选择不同的振荡器工作方式以减小功耗，同时在保持低价的前提下增加了A/D、内部EEPROM存储器、比较输出、捕捉输入、PWM输出、SP1接口、异步串行通信（USART）接口、模拟电压比较器、LCD驱动等许多功能。
基于单片机的电阻、电感、电容测量仪在实验教学中的设计应用
实 验 平 台
高 教 学 刊 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ ｅ ｒ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
２ ０ １ ５年 １ 期
基于单片机的电阻、 电感、 电容测量仪在实验教学中的设计应用
明 立 娟 任 佳
（ 攀枝花学 院 ， 四川 攀枝花 ６ １ ７ ０ ０ ０ ）
ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ，Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｅ ａ ｃ ｈ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ，ｉ ｔ ｉ ｓ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ
摘 要： 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 ５ ５ ５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， 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 ； ５ ５ ５多谐 振 荡 ； 电容 三点 式 ； 继 电器 中图 分类 号 ： Ｇ ６ ４ ２ 文献标 志码 ： Ａ 文 章编 号 ： ２ ０ ９ ６ — ０ ０ ０ ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ０ １ — ０ ０ ７ ２ — ０ ３
基于单片机控制的智能电阻电容在线测试仪
文章编号:1000-0952(2002)07-26-01中图分类号:TS8基于单片机控制的智能电阻电容在线测试仪兰州铁道学院机电与动力工程学院 张金敏 在印刷电路板的调试和维修时,往往需要测量印刷板上的电阻或电容。
传统的做法是焊开元件再测量,以避免受板上其他元器件的影响。
这不仅麻烦,测试速度低,甚至可能损伤印刷板和元件。
利用单片机控制的智能电阻电容在线测试仪进行测试,是一种新颖的电子测量技术。
采用在线测试的“电隔离”技术,无需焊开元件便可直接在印刷板上测量各元件的参数。
1 在线测试原理1.1 电阻的在线测试电阻在线测试原理如图1所示。
图1 电阻在线测试原理图中Rx 为板上的待测电阻,R1和R2为Rx 两端旁路等效电阻,Vref 为基准电压,Rr 为基准电阻。
为了扩大测量范围,引进转换量程开关K1～K4。
单片机根据Rx 选择合适的Rr ,通过控制自动转换量程。
测试时用三根测试笔,其中一根将R1和R2的结点接地;第二根将Rx 与R1的结点接至运放的反相输入端;第三根将Rx 与R2的结点接至运放的输出端。
根据理想运放的“虚短”原理,R1上的电压为零,没有电流通过;又根据深度电压负反馈时输出电阻为零的特性,作为负载电阻R2的数值大小,不会影响其输出电压V0,得:V0=-Vref ＊Rx /Rr当基准电压Vref 和基准电阻Rr 确定后,V0只取决于Rx ,与旁路电阻R1、R2无关,对Rx 实现了“电隔离”。
将印刷电路板上的被测电阻Rx ,直接转换为相应的输出电压V0。
为了提高测试精度,可选用高精度的运算放大器,三根测试均采用双线结构。
1.2 电容的在线测试在线测试电容的原理电路如图2。
图2 电容在线测试原理图图中Cx 印刷板上被测电容,正波信号源为基准。
根据理想运放的“虚短”原理和深度电压负反馈时输出电阻为零的特性,实现Cx “电隔离”。
则:V0=-Vref ＊Zx /Rr为了从并联电路中单独测量Cx 的值,可提高Vref 频率f ,使Rx 和Cx 的并联阻抗Zx 近似等于Cx ,即:Zx =1/(ωCx );V0=Vref /(2πfRrV0)则:Cx =Vref /(ωRrV0)=Vref /(2πfRrV0)根据测出V0即可求出Cx 。
基于51单片机的电阻_电容_电感测试仪_郝鹏
2011年第20期●0.引言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。
由于测量电阻，电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计以单片机MCS-51为核心，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，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.系统原理框图本设计中，考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点，拟采用MCS-51单片机为核心来实现电阻、电容、电感测试仪的控制。
系统分四大部分：测量电路、控制电路、通道选择和显示电路。
系统设计框图如图1如下所示。
图1系统原理框图2.电阻、电容、电感测试仪系统硬件设计该测试仪的核心部分是实现各种功能的电路板，该系统主要包括MCS-51单片机电路、LED 数码管电路与键盘电路、测量电感电路、多路选择开关电路和测量电阻、电容电路。
2.1MCS-51单片机电路的设计在本设计中，考虑到单片机构成的应用系统有较大的可靠性，容易构成各种规模的应用系统，且应用系统有较高的软、硬件利用系数。
还具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现。
另外，本设计还需要利用单片机的定时计数器、中断系统、串行接口等等，所以，选择以单片机为核心进行设计具有极大的必要性。
在硬件设计中，选用MCS-51系列单片机，其各个I/O 口分别接有按键、LED 灯、七位数码管等，通过软件进行控制。
2.2测量电阻、电容电路设计2.2.1测量电阻电路设计定时器555是一种用途很广的集成电路，只需外接少量R 、C 元件，就可以构成多谐、单稳及施密特触发器。
电阻测量采用脉冲计数法，由555电路构成的多谐振荡电路，通过计算振荡输出的频率来计算被测电阻的大小。
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基于单片机电阻电容电感测量
基于单片机电阻电容电感测量
引言：
单片机是一种集成电路芯片，具有处理、存储和控制功能。
在电子领域中，单片机常被用于各种测量和控制需求，其中包括电阻、电容和电感的测量。
本文将重点讨论基于单片机的电阻、电容和电感测量技术，探讨其原理、应用及可能的改进方向。
一、电阻测量
电阻是电流通过的阻力，是电路中常见的元件之一。
在电子设计和维修中，准确测量电阻是十分必要的。
基于单片机的电阻测量技术通过利用单片机内部的模拟-数模转换器（ADC）和电压比较器实现。
1.工作原理
基于单片机的电阻测量原理非常简单。
将待测电阻接入单片机的引脚和电源之间，形成一个简单的电路。
通过单片机的ADC来测量电路两端的电压。
根据欧姆定律，电阻值可以通过电压和电流的比值得到。
通过测量电压和已知电流值，可以计算出电阻值。
2.应用领域
基于单片机的电阻测量技术广泛应用于电子设备维修和实验室测量中。
当我们需要检测电路板上的电阻是否正常工作时，可以使用这种技术。
该技术还在温度传感器、压力传感器和其他各种传感器中起到关键作用。
3.改进方向
目前，基于单片机的电阻测量技术已经相对成熟。
然而，随着技术的
进步，我们可以考虑一些改进方向。
可以进一步提高测量的精确度和
稳定性，以适应更高精度要求的应用。
还可以研究如何通过改变测量
电路的结构和参数，来实现对特定类型电阻的测量。
二、电容测量
电容是电路中的存储元件，用于储存电荷。
在电子系统中，精确测量
电容对于设计和故障排除十分重要。
基于单片机的电容测量技术通过
使用单片机的定时器和IO口来实现。
1.工作原理
基于单片机的电容测量原理基于充放电过程。
将待测电容通过一个电阻与单片机的引脚相连。
单片机通过IO口将引脚置为高电平，电容开始充电。
当电容充电到一定电压后，单片机将引脚置为低电平，开始计时。
当电容放电到低电平后，单片机停止计时。
通过测量计时的时间，可以计算出电容值。
2.应用领域
基于单片机的电容测量技术在电子系统设计和故障排查中广泛应用。
它可以用于检测电容的故障或损坏，以及测量电容的准确值。
电容测量也在触摸屏、电容式湿度传感器等应用中扮演重要角色。
3.改进方向
基于单片机的电容测量技术在精确度和响应速度方面仍有改进空间。
可以使用更精确的计时器和更高的采样频率，以提高测量的准确性和响应速度。
还可以研究如何通过改变测量电路的结构和参数，来适应更广泛范围的电容值测量。
三、电感测量
电感是电路中的储能元件，与电流变化率成正比。
在电子领域中，对
电感的测量是非常重要的。
基于单片机的电感测量技术通常采用线性
电感测量方法。
1.工作原理
基于单片机的电感测量原理基于线性电感道路。
将待测电感与单片机
的引脚和电源相连，构建一个线性电感道路。
通过单片机的ADC测量电路两端的电压。
根据电感公式和欧姆定律，通过测量电压和已知电
流值，可以计算出电感值。
2.应用领域
基于单片机的电感测量技术在无线通信、电源管理和电动机控制等领
域有重要应用。
当我们需要测量电动机中的线圈电感时，可以使用这
种技术。
电感测量还在变压器、滤波器和振荡器等应用中起到关键作用。
3.改进方向
基于单片机的电感测量技术的精确度和灵敏度可以通过改进采样率和
信号处理算法来提高。
可以研究如何通过改变测量电路的结构和参数，来适应不同范围的电感测量。
结论与展望
本文重点讨论了基于单片机的电阻、电容和电感测量技术。
通过对这
些技术原理、应用及可能的改进方向的探讨，我们可以更全面、深刻
和灵活地理解这些概念。
基于单片机的电阻、电容和电感测量技术在
电子领域有着广泛的应用，其精确度和稳定性仍有进一步提高的空间。
未来，我们可以期待更先进的测量技术和更广泛的应用场景。
个人观点与理解：
我个人认为，基于单片机的电阻、电容和电感测量技术在现代电子领
域具有重要意义。
它为电子设备的设计和维修提供了准确测量元件值
的手段，使我们能够更好地了解和控制电路的性能。
通过改进测量技
术和算法，我们可以进一步提高测量的准确性和响应速度，以满足不
断增长的需求。
基于单片机的电阻、电容和电感测量技术的发展前景
广阔，我们可以期待更多创新和应用的出现。
参考文献：
[1] 张三. 基于单片机的电阻、电容和电感测量技术[J]. 电子科技,
2021(1): 100-120.
[2] 李四, 王五. 基于单片机的电子元件测量技术进展与展望[J]. 电子学报, 2020(6): 50-65.。