國外有一個www.aade.com網(wǎng)站上出售用PIC16C622制作的電容電感測試儀套件，可以測量電感量或電容量。后來www.hw.cz上又介紹了用89C2051制作的同類測量儀。我根據(jù)其原理仿造了一個，經(jīng)試用效果不錯，簡單實用而且準(zhǔn)確。?原圖中用的開關(guān)較多，我簡化了一下，只用了一個2×2的開關(guān)。另外根據(jù)我現(xiàn)有的器件，對其中LC震蕩回路的參數(shù)做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。硬件電路圖如下：

(在“相冊/制作”中)

l?????????測量原理

本機的核心電路是一個由LM311組成的LC震蕩器。測量的原理是由單片機測量LC震蕩回路的頻率，然后再依據(jù)震蕩頻率計算出對應(yīng)的電容或電感量。為了提高測量的精度，本機采用了以一個已知的標(biāo)準(zhǔn)電容C2為基準(zhǔn)，測量振蕩器頻率再計算電感電容的方法。C2由一個1000PF的聚苯乙烯電容和一個20PF的瓷介電容并聯(lián)而成，精度為0.5%，當(dāng)C2未接入電路時，由L1C1組成的振蕩器的頻率

然后將C2與C1并聯(lián)，這時由L1和C1+C2組成的振蕩器的頻率

將以上兩式變換整理后可得

C1=F2²*C2/(F1²－F2²)???????

和

L1=1/4π²* F1²*C1???????

可以看出L1和C1是基于已知標(biāo)準(zhǔn)電容C2和兩次測量的頻率F1和F2計算出來的，因此其準(zhǔn)確性主要取決于標(biāo)準(zhǔn)電容的精度。測算出F1、L1和C1之后，再用待測電容Cx代替C2接入回路中，測出由L1和C1+Cx組成的振蕩器的頻率F2，由公式Cx=( F1²?/F2²－1)*C1就可以求出Cx，同理也可以用公式Lx=( F1²?/F2²－1)*L1測出Lx。

l?????????硬件電路

LM311是普通的電壓比較器，它和L1C1組成振蕩器。由測量原理可以看出電路對L1C1的精度無嚴(yán)格的要求，但是標(biāo)準(zhǔn)電容C2要盡可能的準(zhǔn)確。電路組裝好以后，首先要保證振蕩器工作正常，可以用示波器看一下，正常后再調(diào)試程序，以免走彎路。我就是因為振蕩器工作不正常浪費了不少時間，本來我也是用89C2051做的，但是那塊試驗版的振蕩器工作不正常讓我最終放棄了它。標(biāo)準(zhǔn)電容器的接入和斷開是由單片機控制繼電器完成的。2×2開關(guān)S1用來切換電容/電感測試模式，其中的一個空閑觸點接到單片機的PB2端口用來指示當(dāng)前的測試模式是電感還是電容，這里該觸點接地是測試電感。單片機現(xiàn)在用的是Atmega16L，其它單片機也可以。液晶顯示器是LC1602，接成4線數(shù)據(jù)方式，省幾根數(shù)據(jù)線。

l?????????程序

程序主要包括測頻率和計算兩部分。測頻率我這里是用定時器T0定時250毫秒，振蕩器輸出接至計數(shù)器T1端口，在T0溢出中斷中記錄計數(shù)值，將四次溢出中斷的計數(shù)值加在一起就是振蕩頻率。主程序按以下順序工作：

1.?????????測量由L1C1組成的振蕩器的頻率F1

2.?????????控制繼電器將標(biāo)準(zhǔn)電容器與C1并聯(lián)，測出由L1和C1+C2組成的振蕩器的頻率F2

3.?????????計算L1和C1的值

4.?????????斷開C2，檢測PB2：

PB2=1測電容，并聯(lián)Cx測量F2，由公式Cx=( F1²?/F2²－1)*C1求出Cx

PB2=0測電感，串聯(lián)Lx測量F2，由公式Lx=( F1²?/F2²－1)*L1求出Lx

?

l?????????實物照片

附錄：國外網(wǎng)站的鏈接

http://www.aade.com/lcmeter.htm

http://my.integritynet.com.au/purdic/lc-meter-project.htm

http://www.hw.cz/constrc/lc_metr/lc_metr_2051.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的电容电感测试的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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