基于STC89C52/AT89S52的電感、電容、頻率測量表大體測量范圍
電感測量范圍:0.1μH-----1H
小電容測量范圍:1pF----2.2μF(非電解電容)
頻率測量范圍:50Hz---400KHz(可測小信號)
電解電容測量范圍: 0.5μF--12000μF(電解電容、非電解電容均可)
一、測量原理
1、小電容、電感測量原理:
電路是一個由LM393(U3A)組成的LC振蕩器。由單片機測量LC震蕩回路的頻率F1,然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電容C1【原理圖中的Cref】出電感L1的值。
這里電容器C1的容量的精確程度,基本上決定了整個測量過程的精度。應(yīng)該選用穩(wěn)定性好精度高的電容器,網(wǎng)上一般推薦使用云母電容器,買不到的話,獨石或CBB的也都可以將就用。
電容Cx、電感Lx的值,分別用下列式子計算:
其中,F1是固有頻率,F2是接入測試電容、電感后的頻率。
2、電解電容測量原理:
電解電容的測量是基于對RC電路的時間常數(shù)的計算,電容的充電速度與R和C的大小有關(guān),R與C的乘積越大,充電時間就越長。這個RC的乘積就叫做RC電路的時間常數(shù)τ,即τ=R?C。若R的單位用歐姆,C的單位用法拉,則τ的單位為秒。
圖示曲線可以得到充電過程的一般規(guī)律:Uc是按指數(shù)規(guī)律上升的,Uc開始變化較快,以后逐漸減慢,并緩慢地趨近其最終值,當(dāng)t=τ時,Uc=0.632E (E為電源電壓);本測量儀就是利用單片機測量Uc=0到0.632E這段時間,用下列式子計算計算被測電容值:
電路由比較器U1B,放電晶體管Q1、Q2等組成。設(shè)定比較器正輸入端為Uc,(Uc=0.632E,調(diào)節(jié)Rref獲得),反向輸入端接被測電容CEx,當(dāng)單片機P15引腳為低電平時,電容放電。注意51單片機引腳的拉電流很小,不能直接驅(qū)動Q1,否則放電時間會很長。當(dāng)單片機P15引腳為高電平時,電容充電,當(dāng)充電到Uc時,比較器翻轉(zhuǎn),觸發(fā)單片機外部中斷0,通過測得的充電時間和充電電阻的大小可以計算出電容大小。
二、原理圖
上圖中(請參照PDF原理圖),Btn1是單片機復(fù)位按鈕;Btn2是校準(zhǔn)按鈕,在測量小電容時候可以隨時按下清零顯示;Btn3是功能切換按鈕,用來在測量LCF(頻率、小電容、電感)和測量電解電容之間切換。