智能電阻電容電感測量儀的設(shè)計與開發(fā)

摘要：設(shè)計了以單片機(jī)MSP430為控制核心的智能電阻電容電感(RLC)測量儀，實現(xiàn)了被測元器件的自動識別及參數(shù)測量。系統(tǒng)采用多個繼電器，通過切換不同的激勵信號得到采樣電阻上不向的響應(yīng)來判別被測器件的屬性，通過切換不同的采樣電阻來擴(kuò)大測量范圍以及測量精度。系統(tǒng)的顯示部分采用128×64點陣式液晶顯示屏實時顯示被測元器件的屬性和實測的值。此系統(tǒng)具有操縱簡單和參數(shù)測量范圍廣等特點。
關(guān)鍵詞：RLC測量儀；數(shù)字控制；自動測量

0 引言
目前有三種實現(xiàn)RLC測量的方法。1)電橋法，它具有較高的測量精度，被廣泛采用，現(xiàn)己派生出許多類型。但電橋法測量需要反復(fù)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，測量時間長，很難實現(xiàn)快速的自動測量。2)諧振法，它要求較高頻率的激勵信號，一般不容易滿足高精度的要求。由于測試頻率不固定，測試速度也很難提高。3)伏安法，它是最經(jīng)典的方法，其測量原理來源于阻抗的定義，顯然純電阻可由直流分壓，但對于阻抗、容抗則必須采用頻率較高的交流，電路較為復(fù)雜，使得該方案未得到認(rèn)可。本系統(tǒng)采用伏安法，相對簡化了電路，具有較好的人機(jī)互動。

1 系統(tǒng)方案實現(xiàn)
整體設(shè)計思想為在待測網(wǎng)絡(luò)器一端加入激勵信號，另一端加入采樣電阻到地，通過頻率的自動切換使AD讀到不同的采樣電壓，我們可以根據(jù)激勵信號對應(yīng)的AD采樣電壓，判別出待測元器件的屬性，進(jìn)一步切換采樣電阻，從而準(zhǔn)確測量出待測元器件的大小。這一系列操作均為自動完成。系統(tǒng)原理實現(xiàn)框圖如圖1所示。

2 硬件實現(xiàn)
2．1 硬件電路總圖
系統(tǒng)硬件實現(xiàn)電路如圖2所示，考慮到模擬開關(guān)有內(nèi)阻，我們選取繼電器作為檔位的切換，為了測量的準(zhǔn)確，本文采用了多個電壓跟隨，防止電流過大在信號源端分壓。