
电容电阻测量
简介
作品是基于MSP430F5529单片机设计的集电容测量、电感测量和频率测量于一体的多功能测量仪器,能够测量各种无极性电容、有极性电解电容、电感和频率。
简介:作品是基于MSP430F5529单片机设计的集电容测量、电感测量和频率测量于一体的多功能测量仪器,能够测量各种无极性电容、有极性电解电容、电感和频率。开源协议
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描述
1.频率测量原理
频率的测量使用单片机定时器计数测量,在一定的时间T内,比如设定1秒,输入的频率信号出现多少次高电平或者低电平,就是测量所得的频率值。不过对输入信号有一定要求,因为没用施密特触发,所以仅用来测量共模干扰少的理想波形。
2.无极性电容、电感测量原理:
电路是一个由LM393组成的LC 振荡器。由单片机测量未接入电容和电感时自有的LC 震荡回路的频率F1然后根据标准电容C8的值计算出电感L1 的值。其中,F1是固有频率,F2是接入测试电容、电感后的频率。
3.电解电容测量原理:
电解电容的测量是基于对RC 电路的时间常数的计算,电容的充电速度与R和C的大小有关,R与C的乘积越大,充电时间就越长。这个RC 的乘积就叫做RC电路的时间常数t,即t=R C。若R的单位用欧姆,C 的单位用法拉,则t的单位为秒。
图示曲线可以得到充电过程的一般规律:Uc 是按指数规律上升的,Uc开始变化较快,以后逐渐减慢,并缓慢地趋近其最终值,当t=t时,Uc=0.632E(E 为电源电压);本测量仪就是利用单片机测量Uc=0到0.632E这段时间,用下列式子计算出被测电解电容值:
电路由比较器U2B,放电晶体管Q1、Q2等组成。设定比较器正输入端为Uc,(Uc=0.632E,调节R19电位器获得),反向输入端接被测电容CEx,当单片机P25 引脚为低电平时,电容放电。注意51 单片机引脚的拉电流很小,不能直接驱动Q1,否则放电时间会很长。当单片机P25 引脚为高电平时,电容充电,当充电到Uc时,比较器翻转,触发单片机外部中断0,通过测得的充电时间和充电电阻的大小可以计算出电容大小。
设计图
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