RLC测量仪
RLC参数测试方法
RLC 参数测试（虚拟仪器方式）一、实验目的（1）了解RLC 参数测试的实验原理；（2）了解虚拟示波器（USB 接口）双同道的工作情况。
二、实验原理实验电路原理图如图1所示。
图中Zx 为被测阻抗，Rs 为采样电阻。
Ux 为幅度频率可调信号源。
由图可知： x r x r U U Z R =令被测阻抗x x Z R jx =+，则有：x rx r U U R jx R =+cos x x r r U R R U ϕ=⋅⋅sin x r r U x R U ϕ=⋅⋅式中ϕ为x U 和r U 的相位差。
若已知阻抗Zx 为电阻、电容的串联阻抗，即：1x x Z R j c ω=- 则有：1sin x r r c U R U ϕω=⎡⎤⋅⋅⋅⎢⎥⎣⎦ 若已知阻抗Zx 为电阻、电感的串联阻抗，即：1x x Z R j L ω=+ 则有：sin x r r U R U L ϕω⋅⋅= 所以只要得知参数x U 、r U 和ϕ的值，就可求出被测阻抗Zx 的组成。
三、实验硬件和软件（1）虚拟信号发生器软件1套（2）虚拟示波器软件1套（3）实验平台（USB接口）硬件1台（4）计算机 1台（5）RLC实验电路板1块（6）数字直流稳压电源1台四、实验预习要求：1、复习好《电子测量》中RLC 测量的有关章节。
2、阅读虚拟仪器操作说明，熟悉有关虚拟示波器和虚拟信号源。
3、详细阅读实验指导书，作好测试记录的准备。
五、实验步骤：（1）实验说明本实验利用USB接口的实验平台上的双同道的虚拟示波器，对Ux和Ur同时采集，其中Ux就为虚拟信号发生器的输出信号，由通道A采集，Ur由通道B采集。
虚拟RLC测试仪主程序对采集到的数据进行处理，求出所需参数值，进而求出被测阻抗。
虚拟RLC测试仪主程序流程框图如图2所示。
本实验所使用的虚拟RLC测试仪仪器面板如图3所示。
仪器的功能如下：a、“Rr值”输入框：测试之前输入采样电阻值。
b、“电阻、电容/电阻、电感”选择开关：选择Zx的组成模式。
基于LM3S615的RLC测试仪
电路 分 为 ２档 ：
１ ｉ ０≤ Ｒ＜ ０ Ｑ：按 下 电阻测 试建 １ ２ ３ ０ Ｑ， Ｃ＝ ． ２ Ｆ 、 ０ ｘ１ ０ ０ Ｋ ＝ ３ ２０ ２ ｕ ： ， Ｒ
Ｒ ＝（ ｌ （ 十６ ／ ） ３ ０ ２ ６ ６ １ ）２ ５ 口 一 ３ ／
２ １０ 、 ０ ０≤ Ｒ （ Ｑ：按 下电 阻测试 建 Ｋ ， Ｒ＝ ０ １ ２ Ｉ２ Ｋ Ｑ，Ｃ＝ ０ ｐ ： ：ｉ ３ Ｆ ｊ
很不方便 ，而且他 的处理速度相对较低 ，不能达到本系统的要求。 方案二 ：使用 Ｓ ｅ ｌ ｒ Ｍ ｓ １ ｔ ｌ ａ ｉ Ｌ ３ ６ Ｓ ５作控制 器 ， 由于 Ｌ ３ ６ Ｍｓ１ ５是基 于
Ｃ ｒ ｅ — ３ ３ 位 Ａ Ｍ 构 ，处 理速 度快 ，可 以倍频 ，并且每 个 管脚 的输 ｏｔｘｍ 的 ２ Ｒ 架 出驱 动 电流 可 以调 整 ，可 以根据 使 用 的具 体情 况进 行 设 置 。有专 门 的多 个 个Ｃ Ｐ Ｃ ，可 以使外 围 电路 简单 ，减小 Ｐ Ｂ的面 积 ，有 利于 减 少 电磁 干扰 ， ｃ 是 系统性 能稳 定 。又 由于 Ｌ ３ ６ ５端 口能承 受 ５ ＭＳ １ Ｖ电压 ，不需 要使 用 电平 转 换 并且 Ｌ ３ ６ ５内核 中有一 个 Ｓ Ｓ ｉ ｋ，可 以很 方 便的进 行 计数 Ｍｓ１ Ｙ ｔ ｃ 综上所 述 ，本系 统 中选用 Ｌ ３ ６ ＭＳ １ ５作为 系统 的控 制 器 。 １ 测量 部分设 计方 案 ２ 般来 说 ，只要知 道 电阻上 的 电压和 流过 的 电流 就可 以计算 出电 阻值 ， 如 果在 己知 电流 的情 况 下 ， 只要 测 出 电 阻上 的 电压 就 可 以计 算 出 电 阻值 ， 而 电压 的测 量非 常简单 ，采 用 Ｌ ３ 系 列单 片机 的 Ａ Ｄ 换通 道就 可 以完成 。 ＭＳ ／转 而 在本 设计 中 电阻 、 电容 测 量 电路均 使用 ５ ５定时 器与 电 阻 、电容 组 ５ 合构 成多谐 振荡器 ，第 ３ 输 出一 个方 波 。方波 的周期 可 以通 过下 式计 算得 脚 出：Ｔ ｌ ２ Ｒ ＋ Ｒ ） １ ＝ ｎ （１ ２ ２ Ｃ ，此 电路 中，如果 Ｒ 、Ｒ 确定 ，测 出 了周期 Ｔ １ ２ ，即可 求 得 电容 ｃ 的值 ；如果 Ｒ 、ｃ 确定 ，即可求 得待测 电阻 Ｒ 的值 。在 电感 测 量 １ ｌ １ ２ 电路 中 ，使用 考 毕兹振 荡 电路 产生 一个正 弦波 ，然后 使用 施密特 触发器 将 正 弦波 整形为 方波 ，通过 测量方 波 的频率 ，即可 求得 电路 中电感 Ｌ的值 。此 方 案测 量 电路 简单 ，成本低 ，产 生 的频率稳 定 ，而且频 率范 围在 ２Ｈ ０ Ｋ ｚ ０ ｚ２ ０ Ｈ 的范 围 内，可 以是 处理器 的 Ｃ Ｐ 块顺利 捕 获其频 率 ，因此测 量 电路选 用 。 Ｃ模 ２系统 总框 圈 综 合前面 介绍 的方案 ，控制 器选 用的是 Ｌ ３ ６ ５ Ｍ Ｓ １ ，再配合 Ｌ Ｄ ６ ２ Ｃ １ ０ 显示 器、按 键作 为 整个 系统 控制 部 分和 人机 界 面：测 量 电路 使用 ５ ５定 时器构 ５ 成的 多谐 振 荡器 来产 生 频率 ，通 过频 率 来计 算 出待 测 电 阻和 电容 的 值 ，电 感的测 量则使 用考 毕兹振 荡 电路 来产 生正 弦波 ，然后使 用施 密特 触发器 整形 为方波 ，通 过单 片机 的 Ｃ Ｐ端 口来 对其 频率 进行 捕获 ，然 后得 出 电感 的值 。 Ｃ 整个 系 统 构 成 框 图如 下 ：
电子负载测试仪
电子负载测试仪ACLT-3803W一、电子负载测试仪主要功能1.内置有精密RLC负载，是由连续可调电阻、电感、电容负载系统、电气参数测试系统、自动控制系统、软件分析编程系统组成。
2.可以模拟三相负载不平衡、负荷突加突卸、不同功率因素超前、滞后等各种电力工况。
检验微网系统在各种复杂极端工况下的运行可靠性。
3.预先设置负荷运行的状态及时间，可编程交流负载预先设定的根据负荷曲线自动加载运行，模拟预测的负荷曲线。
4.可以用于测量微网逆变器或微网并网点的防孤岛效应保护功能。
5.在微网试验平台与能量管理系统程序研发试验中，可以将本设备任意设定成一级负荷、二级负荷、三级负荷，通过软件远程控制功能实施可行性实验。
6.内置元器件采用无源元件，在任何功率段输出测试时，可以不附加跟踪调节功能，加载真实的电阻、电感、电容，避免测试过程丢失隐含的结果，真实体现负载特性。
（与电子负载的重要区别）7.本设备的RLC负载分别装有智能加载控制板，能根据主机的命令，加载每一相的各种RLC功率模块。
8.内置有多通道的电气参数采集模块，能够精确测量显示三相RLC各个通道的电压、电流、有功功率、无功功率等电气参数。
9.满足并网逆变器认证标准CGC/GF004:2011(CNCA/CTS0004:2009A)、IEC62116-2008、VDE0126-1-1及IEEE1547标准的防孤岛效应保护试验测试要求。
10.内置的阻性负载、感性负载及容性负载最小标准功率为0.001kVA，步进幅度0.001kVA，负荷功率连续可调，可精确模拟交流谐振发生并满足逆变器防孤岛保护功能检测需要。
11.新型功耗组件，功率密度高，无红热现象，阻性负载采用合金电阻元件，测试过程不会由于阻性负载元件发热引起阻抗值的热漂移。
12.内置电感采用磁路式可控式的负载电感负载元件，满足线电压400V/50Hz（相电压230V/50Hz）工况下0.001kVA功率调节要求，确保长时间加载测试过程中电感功率不发生变化，不会影响谐振点使其偏移。
多路RLC自动测试系统研制
图 １ 多 路 Ｒ Ｃ 自动测 试 系 统 硬 件 示 意 图 Ｌ
以完成 Ｒ Ｃ的全 自动测量 。 Ｌ 普遍具有测试精度高 、 测 试速度 快等 特点。配备计 算 机 测试 软 件 后 可 以使
Ｒ Ｃ测量仪工作在 自 Ｌ 动测试状态 。ＩＥ 一 ８ 接 口板 Ｅ Ｅ ４８
是为了使 Ｐ Ｃ总线的各种微机能与 Ｒ Ｃ测量仪通讯而 Ｌ 设计的接口板 ， 使用该接 口板可以控制连接在 ＩＥ Ｅ Ｅ一 ４８ ８ 总线上的设备， 可以方便地组成各种 自动测试 并 系统［。 ３ ｌ ２ ２ 多路继电器输出控制 ． 为了完成被测对象 的多路选择 和切换 ， Ｐ 在 Ｃ总 线上完成多路继电器输出 ， 以要求该控 制板具有多 所 个用作开／ 关控制设备或小型电源开关控制的继电器 ， 每个隔离输入都同时支持干接点 （ 无源开关 ） 及湿接点 （ 有源开关） 信号 ， 这样 ， 外部 电路没有电压时也能方便 地与其它设备相连接。 在实际测试中， 既要保证每次只有一个被测对象
（） Ｌ １Ｒ Ｃ的输入端只能是单路信号 ， 能同时测 不 量多路信号；
（） ２如何利用一台 Ｒ Ｃ测量仪快速、 Ｌ 准确地对多
路信号进行测量 ， 达到对这些信号的变化进行对 比、 分
析， 即既能满足现场要求 ， 又能节省硬件投资。 为此 ， 我们设计 了一套 全 自动多路 Ｒ Ｃ测量 系 Ｌ
关 键 词：自动测试 ；多通道 ；电阻；电感 ；电容 中图法分类 号： Ｍ９ ０９ Ｔ ３ ． 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：１０ １４ ２０ ）１０ ２．２ ０４９ ３ （０ ６０ ．０ １ ０
１ 问题的提 出
电阻、 电感及电容的测量广泛应用于石油、 化工及 环境监测等实验 中。 目前， 对这些参数 的测量都是采
LCR阻抗测量仪校准初探
校 准作一 初步探 讨 。
１ 原理性 能概述
带微 处理器 的 Ｌ Ｒ阻抗测 量仪 为 多测 量 功能 、 Ｃ 宽 频率、 宽测 量 范 围 的数 字 计 量 仪 器 ， 要 应 用 于 测 量 主 电感 器 、 电容器 、 阻器 和 损 耗 、 电 Ｑ值 等 主 副参 量 的测 量 。其 工 作 原 理是 以 内 附 的标 准 为 基 础 ， １Ｈ 在 ｋ ｚ下 溯源 于电 容基 准 。它 采 用 自动 平 衡 等 电流 条 件 下 测 量 被测 元件与 内 附标 准 量 程 电 阻 的相 （ ） 电压 比 矢 量 例 的方 法给 出被测 元 件 的量 值 。一 般 说来 ， 由正 弦交 流激励 电源 、 比较器 、 量 电压 比检 测 器 、 字控 制 和 相 数 显示 电路 几部分 组成 。
李 莉
（ 海市计量测试 技术研究 院 ， 上 上海 ２ １０ ） ０ ２３
1-锁相放大器的应用
4
Digital Lock-In Amplifiers
OE102X 系列数字锁相放大器
IAC IDC
参考信号
锁相放大器
1F或者2F模式
直流信号上叠加交流电流，一边扫描 直流电流一边用锁相放大器测量超导 材料上产生的交流电压
图 5. 测量超导材料的微分电阻
V
I V
Ic随磁通量变化
约瑟夫森结
I
V
Ic1 Ic2 Ic3
参考信号
锁相放大器
超导材料
图 8. 超导材料磁化率的测定方法（确认迈斯纳效应）
Digital Lock-In Amplifiers
OE102X 系列数字锁相放大器
5
如果这时在一组线圈中放置试样，则两组线圈磁通的平衡被打破，次级一侧出现信号。然后，如果试 样进入超导状态，次级一侧的信号将再次抵消变为 0，这样就可以确认迈斯纳效应。这时使用锁相放大器就 能够捕捉到更微小的变化。
3) 被测定体的矢量分析：RLC 测量仪，电解-阻抗，电子束测量。 由于大多是组装在测量仪器内部，会感觉看不到锁相放大器的身影。其中组装到仪器中的 PSD——相位 检波器，它是锁相放大器的心脏。相位检波器因应用领域不同有时也叫做相敏检波。 在以上三类特性应用的基础上，还在不断开拓更新的应用领域。 以下对各种测量方法进行简要的说明。详细内容请参看参考文献。
恒流输出放大器
试验片 1:10-1:100信号变压器 A
锁相放大器
Vs
2相振荡器 0度
差动输入（A-B） 参考试验片 B 180度
VR
REF 加应力之前调整Vs的振幅和相位，使锁相放 大器的指示为0
图 9. 金属材料的张力试验（AC 电位法） 由于信号的输出阻抗非常低，可以利用变压器升压改善 S/N。由于变压器可以将接地环绝缘，因而能够 防止参考信号的共模混入。 加应力之前需要调整流过基准试样的电流与相位，在调整锁相放大器的输出为 0 后再开始进行测量。
物理实验技术中的电感测量使用方法
物理实验技术中的电感测量使用方法导言：在物理实验中，电感测量是一项非常重要的技术。
电感是指电流通过导线时所产生的磁场，能够储存磁能并抵抗电流变化的能力。
了解电感的测量方法对于研究电磁现象和应用于科学实验中具有重要意义。
本文将介绍电感测量的使用方法，以及如何在实验中正确选择实用的测量仪器。
一、电感的基本原理电感是通过电流在导线中的流动而产生的，其大小取决于导线的长度、截面积以及导线所组成的线圈的结构。
电感的单位是亨利(H)。
电感的量级通常为微亨(H)。
二、电感测量方法1. 桥式测量法桥式测量法是一种较为常见的电感测量方法，基于两个电感器之间电流的相位差来测量电感。
通过调节桥上的电容和电阻，使桥上的电感相等时，桥上的电流接近于零，此时可以得到待测电感的值。
2. 平行电容测量法平行电容测量法是一种间接测量电感的方法。
通过将待测电感和已知电容连在一起，可以通过对交流电源进行外加电压调节，测量电感与电容在特定频率下的并联等效电阻，从而计算出电感的值。
3. 万用表法除了传统的测量方法外，还可以使用万用表来直接测量电感。
现代万用表通常都具有电感测量功能，可以直接读取电感的数值。
使用这种方法可以快速测量电感，但精度可能相对较低。
三、测量仪器的选择与使用电感测量通常需要借助特定的仪器，下面将介绍两种常见的仪器：1. RLC仪RLC仪是一种专业的电感测量仪器，具有多种测量模式和功能。
它可以测量电感、电容和电阻，并提供高精度的测量结果。
在进行电感测量时，可以通过仪器上的操作界面设置相应的参数，然后对待测电感进行测量。
RLC仪通常用于科研实验和工业生产中。
2. 万用表万用表是一种常见的电测量工具，也可以用于测量电感。
当使用万用表测量电感时，应注意选择合适的测量档位和频率范围。
并且，要保证被测电感与万用表之间的连接稳定，以避免测量误差。
四、实验注意事项在进行电感测量实验时，需要注意以下几点：1. 测量之前要确保测量仪器的工作状态稳定，并校准好仪器。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)RLC正弦交流电路是电子学和通信工程中常用的一种电路，它由电阻、电感、电容三种元件组成。
为了准确地测量电路的参数，通常会进行RLC正弦交流电路参数测量实验。
本文将对此实验进行介绍和分析。
一、实验目的本实验的目的在于通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数，计算出电路中的电阻、电感和电容值，并验证实验结果的正确性。
二、实验原理在RLC正弦交流电路中，电阻元件呈现线性特性，电感和电容元件具有非线性特性。
因此，当电压为正弦交流电压时，电路中的电流也呈现正弦交流特性，其相位角度可以通过电流和电压之间的正弦函数来表示。
同时，电阻、电感和电容元件的阻值、电感值和电容值可以通过测量电压、电流和相位差进行计算。
三、实验步骤1. 按图连接电路，调节稳压电源输出电压和电流；2. 使用数字万用表测量电路中各元件的电阻值；3. 使用示波器测量电路中的电压和电流，并记录相位差；4. 根据实验数据，计算电路中的电阻、电感和电容值；5. 对比实验结果，验证测量的正确性。
四、实验结果在本次实验中，我们测得电路中的电阻为100Ω，电感为0.5H，电容为0.01μF。
同时，我们还记录下了电压和电流的波形，并计算出相位差为30度。
通过实验计算，我们得到的电阻值为97Ω，电感值为0.48H，电容值为0.009μF。
可以看出我们的实验结果与实际值非常接近，表明了测量参数的准确性和实验结果的可靠性。
五、实验分析在实际电路中，电感和电容元件往往会对信号的相位产生影响，从而影响电路的性能。
因此，在进行RLC正弦交流电路参数测量实验时要注意测量精度和误差控制。
同时，在实验中还要注意使用合适的仪器和正确的操作步骤，以免影响实验结果的准确性和可靠性。
六、实验总结本次实验通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数，计算出电路中的电阻、电感和电容值，并验证实验结果的正确性。
本实验的目的在于让学生更加深入地了解RLC正弦交流电路的特性和组成，提高其电路分析和设计的能力。
RLC串联谐振电路的测量
f0=8880Hz
fh-fl =1610Hz
Q=5.5
4. 将电阻改为 R2，重复步骤 2,3 的测量过程。
fl
f0
fh
f(Hz) 3410 5410 6410 6480 7280 8080 8880 9880 10800 11800 12100 13100 15100
2. 答：由 f0= 1 得，当 C=0.01μF ，L=30mH=0.03H 时，f0=9193Hz。 2 LC
3. 改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振，电路中 R 的数值是否影响谐振频 率值？
答：由 f0=1/[2π（LC）½]可知，改变 L 和 C 的值可以使电路发生谐振，电路中 R 的数值不影响谐振频率值。 4. 如何判别电路是否发生了谐振？测试谐振点的方案有哪些？ 答：测 L 和 C 的各自的电流和电压相位是否相同，若相同即电路发生了谐振。 谐振点可根据理论谐振频率的值对应的点来判定。 5. 电路发生串联谐振时，为什么输入电压不能太大，如果信号源给出 3V 的电
U0（V） 0.346 0.656 0.873 0.881 1.052 1.187 1.234 1.159 1.052 0.918 0.874 0.776
0.614
Ui=4Vp-p
C=0.01μF
R=1KΩ
f0=8880Hz
fh-fl =5690Hz
Q=1.6
五、预习思考题
1. 根据实验线路板给出的元件参数值，估算电路的谐振频率。
3. 电路品质因数 Q 值的两种测量方法 一是根据公式 Q=UL/U0=UC/U0 测定，UC 与 UL 分别为谐振时电容器 C 和电感 线圈 L 上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△ f=f2-f1，再 根据 Q=f0/( fh-fl)求出 Q 值。式中 f0 为谐振频率，f2 和 f1 是失谐时，亦即输出 电压的幅度下降到最大值的 1/（2½）（=0.707）倍时的上、下频率点。Q 值 越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。在恒压源供电时，电 路的品质因数、选择性和通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。
RLC元件阻抗特性的测定
RLC元件阻抗特性的测定在电路中，电感(L)、电容(C)和电阻(R)被称为RLC元件，它们是电路中最基本的元件之一。
RLC元件具有不同的频率特征和阻抗特性，因此需要通过实验来测定其阻抗特性。
本文将介绍如何测定RLC元件的阻抗特性。
一、实验仪器1、函数信号发生器：产生所需的频率信号；2、示波器：用于测量电压和电流的大小、相位差和波形等；3、RLC元件：包括电感L、电容C和电阻R等元件；4、电阻箱：用于调整电路的总电阻；5、万用表：用于测量电流、电压和频率等数据。
二、实验原理在电路中，电流I和电压V之间的关系可以用欧姆定律表示：V = IR其中R为电阻，I为电流，V为电压。
当电阻为零时，电路的阻抗Z为：当电路中包含电感L时，电路中的电流不是瞬间改变的，而是需要一定的时间才能达到稳态。
在现实中，当交流电源应用于电感时，电流的变化将产生一个电场，电场的变化又将产生一个磁场。
当电流发生变化时，这些电场和磁场相互作用，使得电感对电路中的电流有一个阻碍作用。
这种阻碍作用表现为电感的感抗Xl。
电感的感抗与交流信号的频率有关。
当电路中包含电容C时，电路会展现出一个不同的阻抗特性。
电容存储电荷，当交流电源应用于电容时，电容会变成一种开关状态，以使交流信号沿着电容通道流动。
由于电场是正比于电荷密度的，因此电容的电场会随电容器中的电荷而变化。
因此，当信号频率增加时，电容的容抗Xc也将增加。
在电路中，当电阻R、电感L和电容C三个元素相互耦合时，电路的阻抗将是一个复合值，即：Z = R ± Xl ∓ Xc其中Xl是电感的感抗，Xc是电容的容抗。
正负号取决于电路元件中电阻、电感和电容的排列顺序。
三、实验步骤1、将函数信号发生器的输出信号接入RLC元件的两端，调节频率使它处于较高的电流区。
此时，将示波器的探针连接到RLC元件的两端，通过示波器观察电压和电流的波形，利用万用表测量电路中的电阻R。
2、调节电路中的电阻箱，改变电路的总电阻R，在一定范围内改变电路阻值，测量各种阻值时电路的电流和电压的波形及电路中电阻值的大小。
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R、L、C测量仪 摘要：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。单片机计数得出被测频率，由该频率计算出各个参数值，数据处理后，送显示。 关键词：RC振荡电路 LC电容三点式 R、L、C measure instrument
Liu zaile Zhou qunwei Lv xiaojuan （Nanhua University HengYang Hunan 421001） Teacher：Wang Yan Abstract: 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，showing the parameter。 Key words: RC surging circuit LC surging circuit.
目 录 第一章 系统设计 ·························································································· 3 1．1 设计要求 ························································································ 3 1．1．1 设计任务 ·············································································· 3 1．1．2 技术要求 ·············································································· 3 1．2 方案比较 ························································································ 3 1．3 方案论证 ························································································ 4 1．3．1 总体思路 ·············································································· 4 1．3．2 设计方案 ·············································································· 4 第二章 主要电路设计与说明 ··········································································· 5 2．1 TS556芯片简介 ················································································· 5 2．1．1 芯片的顶视图及各引脚的功能 ··················································· 5 2．1．2 芯片的等效功能方框图及工作原理 ············································· 5 2．2 CD4066芯片的简介 ··········································································· 7 2．3测XR的RC振荡电路 ········································································· 7 2．3．1 用556时基电路构成多谐振荡器 ················································ 7 2．3．2 测量电阻的电路模块 ······························································· 9 2．4 测XC的RC振荡电路 ······································································ 10 2．5 测XL的电容三点式振荡电路 ····························································· 11 第三章 软件设计 ························································································ 11 第四章 系统测试 ························································································ 12 4．1 测试仪器 ······················································································ 12 4．2 指标测试及误差分析 ······································································· 12 4．2．1 电阻的测量 ········································································· 12 4．2．2 电容的测量 ········································································· 13 4．2．3 电感的测量 ········································································· 13 第五章 总结 ······························································································ 13 参考文献 ···································································································· 13 附 录 ········································································································ 14 附录1 元器件清单 ······················································································ 14 附录2 程序清单 ························································································· 15 附录3 总体电路图 ······················································································ 17 附录4 印制板图 ························································································· 18 附录5 系统使用说明 ··················································································· 19
第一章 系统设计
1．1设计要求 1．1．1 设计任务 设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，示意框图如下： 1．1．2 技术要求 基本要求 （1）测量范围 电阻 100Ω～1MΩ 电容 100 pF～10000 pF 电感 100 μH～10 mH （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别和单位 发挥部分 （1）扩大测量范围 （2）提高测量精度 （3）测量量程自动转换
1．2方案比较 目前，测量电子元件集中参数R、L、C的仪表种类较多，方法也各不相同，这些方法都有其优缺点。 电阻R的测试方法最多。最基本的就是根据R的定义式来测量。在如图1.2.1中，分别用电流表和电压表测出通过电阻的电流和通过电阻的电压，根据公式/RUI 能同时测量电器元件R、L、C的最典型的方法是电桥法（如图1.2.3 ）。电阻R可用直流电桥测量，电感L、电容C可用交流电桥测量。电桥的平衡条件为
通过调节阻抗1Z、2Z使电桥平衡，这时电表读数为零。根据平衡条件以及一些已知的电路参数就可以求出被测参数。用这种测量方法，参数的值还可以通过联立方程求解，调节电阻值一般只能手动，电桥的平衡判别亦难用简单电路实现。这样，电桥法不易实现自动测量。 Q表是用谐振法来测量L、C值（如图1.2.4）。它可以在工作频率上进行测量，使测量的条件更接近使用情况。但是，这种测量方法要求频率连续可调，直至谐振。因此它对振荡器的要求较高，另外，和电桥法一样，调节和平衡判别很难实现智能化。