论文总字数：25824字

摘 要

本文对RLC参数测量仪的意义、发展趋势，主要技术原理进行了介绍。RLC参数测量仪是通过外围电路对RLC的参数进行测量，然后将信号传送给单片机。其原理是将RLC转换成频率，电阻电容是通过RC振荡电路转化的，电感是通过电容三点式振荡电路转化的，然后利用计数器测频后通过单片机做运算，被测元件类型可以通过按键选择，最后计算出待测元件的参数并在1602液晶屏幕上显示出来。RLC参数测量仪具有具有方便，准确，操作简单，体积小，易于携带等优点。它的设计制作运用了模拟电路，数字电路，及相关的单片机知识。

关键词：单片机 电阻测量 电容测量 电感测量

The design of the RLC parameter measurement instrument

ABSTRACT

In this paper, the significance and development trend of the RLC parameter measuring instrument are introduced, and the main technical principles are introduced. RLC parameter measuring instrument is to measure the parameters of RLC through the peripheral circuit, and then send the signal to the scm. Its principle is will measure the resistance and capacitance value, the electric inductance values change is transformed into the frequency, resistance and capacitance is transformed by RC oscillatory circuit inductor is transformed by three point capacitance circuit, then the counter frequency measurement by single chip microcomputer to do operation, measured element type can through the button selection, finally calculate the unmeasured component parameters and displayed in the 1602 LCD screen. RLC parameter measuring instrument has the advantages of convenient, accurate, simple operation, small size, easy to carry, and so on. It is designed to make use of analog circuits, digital circuits, and related SCM knowledge.

Key words: STC89C52 single chip; resistor measuring; capacitance measuring ;inductance measurement

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1研究背景和目的 1

1.2发展现状和趋势 1

1.3主要原理和技术 2

1.4设计任务 2

第二章 设计方案的比较 3

2.1 RLC参数测试仪设计方案的比较 3

2.2测量RLC单元电路的方案比较 4

2.2.1电阻测量方案 4

2.2.2电容测量方案 5

2.2.3电感测量方案 7

第三章 设计思路和单元电路的设计 9

3.1设计思路 9

3.2单元电路的设计 9

3.2.1测Rx电路设计 9

3.2.2测Cx电路设计 10

3.2.3测Lx电路设计 11

3.2.4控制电路的设计 12

3.2.5显示电路的设计 14

3.2.6按键电路的设计 15

3.2.7报警电路的设计 16

第四章 软件设计和仿真调试 17

4.1主程序设计 17

4.2 R键功能设计 18

4.3报警子程序设计 19

4.4电路仿真 19

4.4.1测量电阻时局部电路仿真输出波形 20

4.4.2测量电容时局部电路仿真输出波形： 20

4.4.3测量电感时局部电路仿真输出波形： 20

4.5测量电阻的仿真 20

4.6测量电容的仿真 22

4.7 测量电感的仿真 23

4.8仿真数据 24

4.9硬件调试 25

4.9.1测量电阻 25

4.9.2测量电容 26

4.9.3测量电感 26

4.9.4数据采集 26

4.10总结 28

参考文献 29

致谢 31

附录一：系统总体电路图 32

附录二：程序代码 33

第一章 绪论

1.1研究背景和目的

随着电子产业的飞速发展，人们对电子元器件的需求不断增大。在学校实验测量电子元器件的时候，一般使用数字式万用表来测量,但是测量结果误差偏大,对实验有影响，所以精度更高的RLC测试仪被迫切需求。在这方面，RLC参数测量仪使用价值更大，应用前景更广。 

在如此条件下 ,与手动的交流电桥相比,RLC参数测量仪相对稳定,不需使用手动来平衡,而且测量误差和结果计算较小.所以其运用范围广泛,逐渐被推广。对RLC参数测量仪测量精确度要求越来越高了。 

1.2发展现状和趋势

随着电子技术和计算机技术的快速发展，给电子测量和电子测量仪器领域增添了巨大的活力，使向着数字化、集成化、智能化的方向发展。电阻、电感、电容C是常见的电路元件，RLC参数测量仪是能够完成对电阻、电感、电容等参数测量的测量仪器，测量方法如下： 

1.利用串联分压测量电阻，一般用在实验室测量；还可以利用直流电桥平衡原理，或者利用555构成多谐振荡电路来测量电阻。

2.利用串联分压测量电容。通过电容换算的容抗和电阻分压；还可以利用交流电桥平衡原理，或者利用555构成多谐振荡电路来测量电容。

3.利用交流电桥法测量电感，平衡过程复杂，操作繁琐；还可以利用电容三点式振荡原理来测量电容。

国外制造RLC参数测量仪的厂家主要有固伟、日置、安杰伦、惠普和福禄克等，其中做得比较出色的是安杰伦和福禄克，其特点是体积小、精度高，测试频率范围可以从十几到赫兹几十兆赫频率,测试速度也非常快。国内制造RLC参数测量仪的厂家主要有仪器仪表研究所、茂丰工贸、协锐电子和同惠电子等。国内所生产的RLC参数测试仪的体积与国外厂家的生产的相比较要大一些，它的形状是长方体，而国外的多为一手持测试表；测试频率的范围一般从几十赫兹到达100kHz，而且可选择的频率种类也比较少，其精度比国外少0.15%，其测试速度与国外的RLC参数仪相差不是很大。根据国内外情况，我们可以看出RLC参数测试仪的开发的发展趋向:

(1)对各种类型的电子产品进行日常维护、监测，使得其向小型化、便携式、通用化方向发展。

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