基于单片机的电容电感测量系统设计本科论文

基于单片机的电容电感测量系统设计本科论文内容摘要：

常常要测量电容电阻的大小。 因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性和具有广泛的使用价值和应用前景。 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。 随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。 电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然 能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量 Q 值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 由于测量电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计是在 555 振荡器基础上拟定的一套自己的设计方案。 本毕业设计希望通过对电容、电感测试仪的设计来培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，系统的掌握单片机的开发设计过程，强化实际应用技能训练，为今后开展单片机应用系统的设计和开发打下初步的基础。 由于使用的场合不同，测量电容的方法各有不同，在电容的测量系统中，几乎都是普通的电路原理，比如把它作为阻抗的虚部来测量的有充电法、电感交流耦合电桥、比例法等而标准器件测量法、脉冲计数法、恒流源测量法和在线测量法则充分利用了单片机的可编程性，实现了电容测量的智能化。 测量电感有很多的方法，有电桥法、谐振法等等，但都不能精确地读出大小。 例如：电桥法由于调节电阻值一般只能用手动，电桥的平衡判断亦难以用简单的电路实现，因此不宜实现自动测量；而谐振法对振动器的要求比较高，因此和电桥法一样，他调节平衡判别很难实现智能化。 随着单片机的诞生，传统的测量方法得到了根本性的改革，促进了仪器仪表的更新换代，提高了测量精度。 在我国 1997 年 05 月 21 日中国航空工业总公司研究出一种电阻、电容、电感在线测量及装置等点位隔离方法，用于对在线的电阻、电容、电感元件实行等电位隔离。 随着生产水平和测试技术的提高，测试仪器得到了迅速发展，近年来我国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视，状况有了很大改观。 不论是航空和导航系统的设计、调试，或者是自动生产线上的产品测试与控制，发展自动测试已经成为唯一的出路。 测试仪器行业目前已经越过低谷 阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国本土仪器取得了长足的进步，现在误差为 %左右的测试仪器，大部分已经被具有高速度、高精确度、多参数、多功能三江学院 2020 届本科毕业设计（论文） 2 的自动测量仪器所代替。 特别是通用电子测量设备研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。 随着模块化和虚拟技术的发展，为中国的测试测量仪器行业带来了新的契机，加上各级政府日益重视，以及中国自主应用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。 从中国电子信息产业统计年鉴中可以看出，中国的测试测量仪器每年 都以超过 30%以上的速度在快速增长。 在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品。 他是电测技术与电子测量仪器及数字电子计算机结合的产物。 本设计是以 555 为核心的振荡电路，将被测参数模拟转化为频率，并利用单片机实现计算频率，所以，本次设计需要做好以下工作： 1． 分析测量电容和电感量原理。 2． 研究单片机测量频率的方法。 3． LCD(液晶显示器 )显。