電阻,電容的測(cè)量方法(用于測(cè)量?jī)x的制作)

電阻測(cè)量模塊方案的比較與選擇上考慮，電阻測(cè)量模塊有以下三個(gè)方案可以實(shí)現(xiàn)：方案一：承受串聯(lián)分壓原理。原理圖如圖2.2所示，即一個(gè)阻值的電阻與待測(cè)電阻串聯(lián)后接到電源的兩端。單片機(jī)內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換器對(duì)電阻R 兩端的電X壓測(cè)量，再進(jìn)展相應(yīng)的運(yùn)算，即可測(cè)出待測(cè)電阻的阻值。圖2.2 串聯(lián)分壓測(cè)量電阻原理圖Figure2.2 SeriesPointsPressureResistanceMeasurementPrincipleDiagram由串聯(lián)電路的分壓原理可知，串聯(lián)電路的電壓與電阻成正比關(guān)系。由公式〔2-1〕U RR X 0X UU

〔2-1〕XRX

RX

的阻值。本方案雖然簡(jiǎn)潔易行，但是由于AD轉(zhuǎn)換器的輸入電壓不高，因此測(cè)量的范AD轉(zhuǎn)換器的精度不夠高，也影響了電阻測(cè)量的準(zhǔn)確性。ADVFC32芯片作為電阻測(cè)量模塊的主芯片[6]。原理圖如圖2.3所示：圖2.3 電阻測(cè)量原理Figure2.3 ResistanceMeasurementPrinciple該芯片功能是將電壓轉(zhuǎn)換為隨電壓線性變化的頻率。待測(cè)電阻RX

和電阻R是串聯(lián)關(guān)系當(dāng)R 發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)，R 兩端電壓U 就會(huì)隨之轉(zhuǎn)變電壓U 接0 X X X X入ADVFC32的電壓輸入端后，ADVFC32會(huì)輸出一個(gè)頻率隨輸入電壓線性變化的脈沖波fX

0Hz-80KHz，然后將脈沖波fX

接入單片機(jī)頻ADVFC32芯片的轉(zhuǎn)換精度。方案三：利用RC充電原理，依據(jù)電路原理電容充電的時(shí)間常數(shù)τ=RC[7]。理器難以測(cè)量。同時(shí)通過(guò)實(shí)際測(cè)試覺(jué)察，電阻大到3兆歐姆時(shí)，充電時(shí)間和電阻值之間的線性度變差，這將導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。綜合考慮以上三個(gè)方案，選擇方案二進(jìn)展電阻測(cè)量，作為電阻測(cè)量模塊。電容測(cè)量模塊方案的比較與選擇電容測(cè)量模塊的根本思路是將電容值的變換量轉(zhuǎn)換成電壓的變化量或者頻模塊有以下三個(gè)方案：方案一：承受串聯(lián)分壓原理。原理圖如圖2.4所示：圖2.4 串聯(lián)分壓測(cè)電容原理圖Figure2.4SeriesPointstheCapacitancePressurePrincipleDiagram在圖2.4所示電路中，待測(cè)電容與一個(gè)電阻串聯(lián)，接到電源兩端，電容ADAD轉(zhuǎn)換器的精度不夠高，也影響了電容測(cè)量的準(zhǔn)確性。NE555構(gòu)成的多諧振蕩器作為電容測(cè)量模塊[8]2.5所示：其振蕩周期為：

2.5NE555多諧振蕩器Figure2.5MultivibratorofNE555TTT1 2

(ln2)(R1

2R2

)C (2-2)2.5RR1 2

的阻值相等，則有：f 1 (2-3)3(ln2)RC1RR1

的阻值可得到不同的量程。該電路的振蕩頻率穩(wěn)定度格外高，輸出〔2-3〕C的值。RC充電原理，通過(guò)測(cè)量充電時(shí)間，再用相關(guān)公式來(lái)計(jì)算電容能布滿，使得單片機(jī)不能夠準(zhǔn)確地測(cè)量充電時(shí)間，測(cè)量誤差很大。通過(guò)比較以上三個(gè)方案，方案二比較適合作為電容測(cè)量模塊。因此，設(shè)計(jì)采用方案二，用NE555構(gòu)成的多諧振蕩器作為電容測(cè)量模塊。電感測(cè)量模塊方案的比較與選擇算出電感值。電感測(cè)量模塊有以下二種方案：電路簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為困難。電容值和電感值有關(guān)，它們之間的關(guān)系為：12 12 LC

(2-4)CfL的值。綜合考慮，本設(shè)計(jì)承受方案二，用電容三點(diǎn)式振蕩器作為電感測(cè)量模塊。主控單片機(jī)模塊方案的比較與選擇設(shè)計(jì)對(duì)于主控單片機(jī)的要求主要有以下幾個(gè)方面：的方波〔電感測(cè)量模塊的波形1.9MH。2、具有較強(qiáng)的運(yùn)算力量，能夠快速的進(jìn)展數(shù)據(jù)處理。312864液晶屏。基于以上要求，主控單片機(jī)主要有以下三種方案：?jiǎn)纹瑱C(jī)的工作速率比較低，不能夠快速的方案二：承受ATmega128單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控單片機(jī)。ATmega128單片機(jī)速度快，系統(tǒng)運(yùn)行格外穩(wěn)定。它能夠測(cè)量頻率在2M以內(nèi)的方波脈沖，滿足了本系統(tǒng)對(duì)頻率測(cè)量的要求，也能夠直接驅(qū)動(dòng)繼電器。有低功耗、速度快等優(yōu)點(diǎn)，但其輸出電流較小，不能夠直接驅(qū)動(dòng)繼電器?？貑纹瑱C(jī)模塊。顯示模塊方案的比較與選擇設(shè)計(jì)要求顯示模塊能夠顯示待測(cè)元件的類型名稱、參數(shù)等信息，并供給人機(jī)交互界面。顯示模塊的方案主要有以下三個(gè)：方案一：承受數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管顯示清楚，使人簡(jiǎn)潔觀看，但是數(shù)碼管只能顯示數(shù)字及小數(shù)點(diǎn)，不能顯示字母及漢字，不能夠滿足本系統(tǒng)的顯示要求。16021602液晶只能夠顯示數(shù)字及字母，不能夠顯示漢字，不能滿足本系統(tǒng)的顯示要求。12864液晶易于掌握，能夠顯示數(shù)字、字母及漢字，滿足了本系統(tǒng)的顯示要求。12864液晶作為顯示模塊。量程切換模塊方案的比較與選擇方