简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计.doc

简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计 ，简易数字式电阻、电容和电感测量仪的设计。
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简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告 摘要：本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。
本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源，并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路，通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压，利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。
利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，运用自校准电路提高测量精度，同时用差压法，消除了电源波动对结果的影响。
测量结果采用12864液晶模块实时显示。
实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。
关键词：LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F14
9、电阻电容电感测量
一、设计内容及功能 　　1.1设计内容 　　设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪，由测量对象、测量仪、LCD显示和自制电源组成，系统模块划分如下图所示： 　　1.2具体要求 　　1.测量范围 　　
（1）基本测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。
　　
（2）发挥测量范围：电阻10Ω～10MΩ；电容50pF～10μF；电感50μH～1H。
　　2.测量精度 　　
（1）基本测量精度：电阻±5%；电容±10%；电感±5%。
　　
（2）发挥测量精度：电阻±2%；电容±8%；电感±8%。
　　3.利用128*64液晶显示器，显示测量数值、类型和单位。
　　4.自制电源 　　5.使用按键来设置测量的种类和单位 　　1.3系统功能 　　1.基本完成以上具体要求 　　2.使用三个按键分别控制R、C、L的测试 　　3.采用液晶显示器显示测量结果
二、系统方案设计与选择 　　电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现，例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。
在设计前本文对各种方案进行了比较： 　　方案一.基于模拟电路的测量仪 　　利用模拟电路，电阻可用比例运算器法和积分运算器法，电容可用恒流法和比较法，电感可用时间常数发和同步分离法等，虽然避免了编程的麻烦，但电路复杂，所用器件较多，灵活性差，测量精度低，现在已较少使用。
方案二.可编程逻辑控制器(PLC) 　　此方案采用PLC对硬件进行控制，应用较为广泛。
它能够非常方便地集成到工业控制系统中。
其速度快，体积小，可靠性和精度都较好，在设计中可采用PLC对硬件进行控制，但是用PLC实现价格相对昂贵，因而成本过高。
　　方案三.采用CPLD或FPGA实现 　　此方案则采用广泛应用的VHDL硬件电路描述语言，实现电阻，电容，电感测试仪的设计，利用MAXPLUSII集成开发环境进行综合、仿真，并下载到CPLD或FPGA可编程逻辑器件中，完成系统的控制作用。
但相对而言设计规模大，系统结构复杂。
　　方案四.利用LRC数字电桥与单片机结合 　　利用LRC数字电桥将电阻、电容和电感