基于单片机的rlc测量仪设计开题报告
基于单片机的智能RLC测试仪
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对于 每种 情况 ， 用 正 弦 信 号 发 生 器 产 号 ， １ Ｋ的 标 准 电阻 ， 电压 放 大 倍 数 为 ｘ １ 。 第 分 利 用 现 代 单 片机 技 术 ， 研 究 了基 于 单 片 生 两 个 正 弦 波 。 次 测试后 ， 上 层 根 据 相 位 的 正 负 判 断 被 机 的 智 能ＲＬ Ｃ测试 仪 ， 人 机 界 面 友好 、 操 作 以测 试 电 容 为 例 。 模拟产生２ 路 正 弦 信 测元件的类型 ： 相位差为 Ｏ 。 左右 ， 则 被 测元 方便 ， 具有十 分重要的意义 。 号： Ｒ ｓ 的 采样波 形为 。 。 （ ２ ｚ－ ）， 的 件 是 电 阻 ； 相位超前 ９ ０ ｏ 左右 ， 则 被 测 元 件
２ ． １利用 锁相环 （ Ｐ Ｌ Ｌ ） 技术 实现频 率合 成 琐 相 环频 率 合 成 的 基 本 原 理 如 （ 图５ ） 所 示， 其 中 鉴相 器（ Ｐ Ｄ） 、 环 路滤 波 器（ Ｌ Ｆ ） 和 压 压 降 为 ； 标 准 电阻为 凡 ， Ｂ 电 压 降 为 控 振 荡 器（ ｖｃ ｏ） 组 成 基本 琐 相 环 电路 。 其稳 ， 电路 中 电流 为 。 鉴 相 被 测 元 件 的 电压 降有 相 和 频 率 合 成 是 一 个 负 反 馈 的 过 程 。 效 值 为 ｕ， 标 准 电压 降 的有 效 值为
动 力 与 电 气 工 程
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ ０ Ｇ Ｙ ． ２ ０ 。 １ ３ Ｎ Ｏ ． 。 ３ ４ ． Ｉ ｊ ２ 圆
基于单片机 的智能 Ｒ Ｌ Ｃ测试仪
赵 伟 光
（ 山东省 济宁 市技师学 院 山东济 宁 ２ ７ ２ ０ ０ ０ ）
基于单片机的RLC测量仪
学校代码11059学号：01本科毕业论文BACH ELOR DISSERTATION论文题目：简易 R、 L、C测量仪学位类别：工学学士学科专业：作者姓名：导师姓名：完成时刻：简易 R、L、C测量仪中文摘要在本设计里，采纳单片机89S52做为设计的操纵核心，89S52单片机是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大利用者的好评。
由于单片机在频率计数时，计数的误差值超级的小，因此在本设计中，单片机的最要紧的一个作用确实是完成频率的计数。
通过搭建外围的电路，把所要求的电阻、电容、电感参数转换成频率信号f，转换的原理别离是利用RC振荡电路和LC电容三点式振荡电路。
用89S52单片机计数得出被测频率，通过必然软件编程，把该频率计算出各个参数值，将数据处置后，送显示部份显示，若是测量值不在频率范围内，通过软件操纵端口，通过继电器形成量程转换。
通过该电阻、电容、电感测量仪器的设计，本人大体了解和把握了如何运用单片机硬件和软件技术来完成一些小设计。
关于本人来讲，这是一次极为宝贵的体会。
关键词：RC振荡电路；LC电容三点式；89S52单片机；测量R、L、C measure instrumentAbstractIn this design，use of SCM 89S52 as the core design of control. SCM 89S52 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users . As SCM in frequency count, the count of error is very little .So in this design, SCM is the most important a role the frequency of complete count. Through the external structures of the circuit ,the resistance、the inductance and the capacitance are translated into frequency on account of RC surging circuit and LC surging circuit. Single chip was measured frequency and computed each parameter value from this frequency，Through the software programming, to calculate the frequency of various parameters, data processing, sent to show that some, if not measured frequency range, by software control port, through the formation of the relay range conversion.I know and grasp how to use 89S52 single chip computer technology to develop the R、L、C measure instrument through this practice. It's an extremely valuable experience to me.KEY WORD: RC surging circuit；LC surging circuit；89S52 single chip computer；measure instrument目录第一章系统的设计............................................ 错误!未定义书签。
简易RLC测量仪的设计和实现 开题报告
学号
学生姓名
系部
专业年级
指导教师
职称
设计（论文）题目
简易RLC测量仪的设计和实现
本课题国内外研究动态及意义：
一、课题研究动态
早在1997年，中国航空工业总公司就研究出一种测量电阻、电容、电感的方法——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。
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。例如使用传统的阻抗法、Q表、电桥平衡法等方法测试RLC的过程中不够智能而且仪器体积笨重、价格昂贵，同时对外界的要求很高，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，虽然对RLC的测试已经很成熟了，但是在操作方面，特别是智能化方面有待提高。充分利用现代单片机技术，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、人机界面友好的智能RLC测试仪，具有十分重要的意义。
拟解决的主要问题：
1.振荡电路的起振、干扰和波形处理的问题
2.BJT的选择问题。BJT的放大倍数不够则电路起振较难，不利于测试，具体BJT的选择需要靠实际测试确定。
3.振荡频率和晶振频率的选择问题。要考虑到振荡频率不能超过单片机的计数最高频率。
毕业设计(论文)研究方法、步骤及措施：
研究方法：
查找相关资料，设计满足要求的电路，选择合适的电子元器件完成硬件制作；结合硬件设计用C语言编程，编程过程中可查阅相关资料，文献等，可进行多次调整，直到设计达到最佳状态。
[8]王恩贵.采用单片机的便携式LRC参数测试仪.国外电子测量技术.2008年第10期.
[9]李华等．MCS-51单片机实用接口技术[M]．北京航空航天大学出版社．
基于AT89C52单片机控制的简易RLC测试仪
基于AT89C52单片机控制的简易RLC测试仪本文所设计的系统是基于AT89C52单片机控制的简易RLC测试仪。
为了充分利用单片机的运算和控制功能，方便的实现测量。
把参数R、L、C 转换成频率信号f，然后用单片机计数后再运算求出R、L、C的值，并送显示。
转换的原理分别是RC振荡电路和电容三点式振荡电路。
为了比较准确的测试而频率的计数则是利用等精度数字频率计完成。
然后再将结果送单片机运算，并在LED显示器上显示所测得的数值。
通过一系列的系统调试，本测试仪到达了测试标准。
经过测试，第1章：绪论1.1 电路参数R,L,C电路参数—电阻、电容和电感是电路的三种基本参数，也是描述网络和系统的重要参数，广泛应用于科学研究、教学实验、工农业生产、通信、医疗及军事等领域中。
例如在强电系统中，输电线路中的传输线，电气设备中继电器、变压器、发电机等，都是用阻抗参数R、L、C来描述的。
人们通过测试阻抗参数可以判定设备的好坏，是否存在故障隐患。
在弱电系统中，电路参数元件的好坏、量值的大小直接影响所设计的线路板的正常工作和可靠性。
所以对它们的测试具有重要的意义。
1.2 电路参数的测量方法电路参数的测量通常是把被测参数通过转换电路变成直流电压或频率后进行测量。
1. 传统的RLC参数测量的方法种类很多，例如：对电阻的测量常用欧姆表直接测量，也可以使用对电阻施加一个电压，利用模拟电表和电流表测量得到电阻两端的电压值和流过电阻的电流值。
然后利用欧姆定理计算出电阻值；而对电感或电容的测试常采用测量阻抗角和负阻抗，然后用数学公式计算出电阻和电抗的参数。
也可以采用过度过程法测出时间常数，由于电路中使用已知的固定电阻，所以可以通过计算，得出电抗参数。
在要求测试准确度高的地方常采用交流电桥通过调整已知参数使得电桥达到平衡，读出电感或电容值。
上述方法，简单明了，测试也有一定的准确度；但必须采用手工操作，费时费力且测量精度带有一定的人为因素。
简易RLC测量仪的设计与实现
感谢
•ห้องสมุดไป่ตู้
感谢老师在课题研究中所给予的帮助。
• 在论文完成过程中，还得到了实验室 老师和同学的热心帮助，本人向他们表示 深深的谢意！
• 最后向在百忙之中评审本文的各位老 师表示衷心的感谢！
测量Lx的电容三点式振荡电路
1 2 LC
测量范围：100µH～10mH
AT89S52单片机
• 频率计数； • 参数的计数； • 复位； • 送入显示。
系统的软件设计
•
主要是以单片机为核心，实现对频率计数，并通过频
率计算出相应的参数值，并送入显示。
主要流程图
N 是R键否 Y
测量电阻的程序
开始 初始化 显示0000 调显示程序 键盘扫描程序 N 是C键否
Y 测量电容的程序
N 是L键否 Y
测量电感的程序
总结
•
在做本次课程设计的过程中，我感触
最深的当属查阅大量的设计资料了。为了
让自己的设计更加完善，查阅这方面的设
计资料是十分必要。
• 其次，在这次课程设计中，我们运用 到了以前所学的专业课知识，如：C语言、 模拟和数字电路知识等。在学习的过程中 带着问题去学习，这是我做这次课程设计 的又一收获。
设计原理
• 把R、L、C转换成频率信号f，转换的 原理分别是RC振荡电路和LC电容三点式振 荡电路。通过单片机计数得出被测频率， 再通过该频率计算出各个参数。把R、L、C 的值送数码管显示相应的参数值。利用编 程实现量程自动转换。
RLC测量仪的示意框图
电路简化
RX
RC振荡电路
单片机
显示
CX
RC振荡电路
本科毕业论文答辩
简易RLC测量仪的设计与实现
简易RLC测量仪报告
2009年苏州地区"AMD"杯高校大学生电子设计竞赛设计报告题目：简易RCL测量仪（A）队号：09037摘要本作品基于MSP430F149单片机为控制和处理平台，实现了简易RCL测量仪的功能，具有测量精度高、自动识别器件的优点。
该测量仪是把电子元件的参数R、C、L转换成频率信号F，经过多路选择开关，然后用单片机计数后再运算求出R、C、L，并送入显示。
频率转换原理分别是RC振荡和LC三点式振荡。
AbstractBased on the control of MSP430F149 single-chip processing platform，this work achieves a simple function of RCL meter with high measurement accuracy, and the advantages of automatic identification devices. The measuring instrument can change the parameters R, C, L of the electronic components into the frequency signal F, after a multi-way selector switch, and then is used to derive single-chip count after the operation R, C, L, and sent to indicate. This frequency principles are the RC oscillation principle and LC three-point oscillation.一、方案设计与论证测量电子元器件集总参数R、C、L的仪表种类较多，方法也更有不同，但都有其优缺点。
一般的测量方法都存在计算复杂、不易实现自动测量。
电子设计大赛报告-基于自由轴法的RLC测量仪设计
摘要本设计以MSP430F149单片机为核心，由正弦波发生、信号电压提升、分压及差分放大等功能模块组成。
采用基于伏安法测阻抗的自由轴法，通过对待测阻抗Zx 和标准阻抗Zs 两端的电压精确采样计算实现了对电阻电容和电的高精度测量，同时也能对电感品质因数和电容损耗系数进行测量。
关键词：MSP430F149，自由轴法，测量，高精度 一、方案论证常用的RLC 参数的测量方法主要有电桥法、谐振法和伏安法三种。
电桥法具有较高的测量精度，被广泛采用，现已派生出许多类型。
但电桥法测量需要反复进行平衡调节，测量时间长，很难实现快速的自动测量。
谐振法要求较高频率的激励信号，一般不容易满足高精度的要求。
由于测试频率不固定，测试速度也很难提高。
伏安法是最经典的方法，它的测量原理来源于阻抗的定义。
即若已知流经被测阻抗的电流相量并测得被测阻抗两端的电压，则通过比率便可得到被测阻抗的相量。
显然，要实现这种方法，仪器必须能进行相量测量及除法运算。
本着扩大测量量程、提高测量精度的原则，我们采用了基于伏安法测阻抗的自由轴法。
二、总体思想自由轴法的基本思想是：待测阻抗Zx 和标准阻抗Zs 串联，严格要求被测参数矢量在X 、Y 坐标轴上投影准确正交，然后分别测出待测阻抗、标准阻抗两端的矢量电压Ux 和Us 在直角坐标X 、Y 轴上的分量，最后送入单片机经过四则运算即可求出最后结果。
本设计系统框图如图1所示。
信号发生电路产生的正弦波加在被测阻抗与标准阻抗上，分压后经过差分放大电路分别得到两阻抗上的电压值。
因为单片机只能正确采样0~5V 之间的电压，而输入的信号是正弦信号，因此在将其送入单片机之前进行电压提升，使正弦信号任意时刻的电位均大于或是等于0。
分压后的正弦信号送入单片机进行正交采样计算求得待测阻抗值，并显示结果。
矢量电压值分两次测量，先测量实部，然后测量虚部。
即在任一时刻采样得到信号瞬时值U1，然后经过1/4周期（相当于相移π/2）采样得到瞬时值U2，则可以得到21,21jU U U jU U U s x +=+= 其测量矢量图如图2所示。
RLC测量仪毕业设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告题目名称：基于微处理器的电容电感测试系统的设计学院名称：电子信息学院班级：测控082学号：200800454216学生姓名：齐少鹏指导教师：贺焕林日期：2012-2-22目录1课题研究意义和目的 (1)2 国内外该方向研究现状及分析 (1)3 系统总体方案论证 (1)3.1方案比较 (1)3.2方案论证 (2)4系统硬件设计 (2)4.1 系统电路方框图及说明 (2)4.2 RC测量电路 (3)4.3 电容三点式振荡电路 (4)4.4 各部分测试电路 (4)5 系统软件设计 (5)5.1 主程序流程图 (5)5.2 测量子程序流程图 (6)6实施计划 (7)7系统拟解决问题 (7)8主要参考文献 (7)1.课题研究意义和目的目前，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。
另外，随着测量技术的飞速发展以及人们对电参数的测量精度要求的提高，目前教学实验中普遍采用的数字式万用表已不能满足测量要求，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。
在目前的生产制造业中,与传统的手动交流电桥相比,数字LRC阻抗测量仪因其测量性能稳定可靠,无需进行反复的、复杂的手动平衡,还可以减少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LRC阻抗测量仪测量准确度,对其性能的考核就显得尤为重要。
2.国内外研究现状及分析当今电子测试领域，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.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。
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西安科技大学
毕业设计(论文)
开题报告
题目 ____基于单片机的RLC检测仪的硬件设计
院（系、部) ______________电气与控制工程学院________________ 专业及班级______________自动化08级（4）班________________ 姓名__________________王小军______________________ 指导教师 __________________许琼__________ ___________ 日期 _________________2012.3.12 _____________________
西安科技大学毕业设计(论文)开题报告
振荡器的形式,其振荡周期为：112121)2(ln ))(2(ln C R C R R t t T x ⋅+⋅+=+=
得出11)2)(2(ln 1C R R f x x +=
即 2
2ln 1
1
1R C R x -=
图2 测量电阻的多谐振荡电路
（2）电容测量电路
电容的测量同样采用“脉冲计数法”,如图3.由555 定时器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容的大小[1].555 接成多谐振荡器的形式,其振荡周期为：
x x C R C R R t t T ⋅+⋅+=+=22121)2(ln ))(2(ln
设R 1=R 2,得出 x x C R f 1)2(ln 31= 即 x
x f R C 1)2(ln 31
=
图3 参量电容的多谐振荡电路 （3）电感测量电路
电感的测量是采用电容三点式振荡电路来实现的如图3.。
LC 回路中与发射极相连的两个电抗元件是同性质的,另外一个电抗元件为异性质的,而与发射极相连的两个电抗元件同为电容式的三点式电路,成为电容三点式电路：得出 C L fx x π21= 即C
f L x x 2
241
π=
图3 三点式LC震荡电路
（4）单片机模块
本设计单片机选用高性能的AVR单片机ATmega48，对频率信号进行测量可以用它的高速捕捉口.它是一款8位AVR微处理器，具有4kb的系统内可编程flash，512字节的片内SRAM，为数据处理提供了足够的存储空间。
23个可编程I/O口，为硬件设计提供了便利。
对频率测量可以用他的高速捕捉口，用他的外部中断功能或I/O口实现。
该单片机运算功能强功耗低、体积小、技术成熟完全适合本设计要求【11】.
（5）电源
设计中采用5V直流电源或者用7805搭建5v直流稳压电路给单片机、测量电路和显示电路供电。
5V直流电源用集成稳压器7805构成稳压电路。
7805具有稳定的输出电压，由于内部电流限制以及过热保护和安全工作区的保护基本不会损坏。
它能够提供大于1.5A 的输出电流，接入外部器件后可以产生不同的电压电流。
（6）显示器
选用n1602液晶显示。
采用标准的16脚接口它能够同时显示16x02即32个字符（16列2行）。
并且有低功耗影响不闪烁，抗干扰能力强的特点。
本设计有三个测量模块要实现所测量类型和单位的显示比较容易实现。
3.工作流程为：
1)收集资料.
2)熟悉各元器件工作原理和使用方法。
3)搭建模拟仿真电路。
4)实物焊接电路板并测试。