电容电阻测量实验报告.docVIP

电容、电阻测量实验报告 实验目的：1、掌握电容测量的方案，电容测量的技术指标 2、学会选择正确的模数转换器 3、学会使用常规的开关集成块 4、掌握电阻测量的方案，学会怎样达到电阻测量的技术指标 实验原理： 数字电容测试仪的设计 电容是一个间接测量量，要根据测出的其他量来进行换算出来。 1）电容可以和电阻通过555构成振荡电路产生脉冲波，通过测出脉宽的时间来测得电容的值 T=kRC K和R是可知的，根据测得的T值就可以得出电容的值 2）电容也可以和电感构成谐振电路，通过输入一个信号，改变信号的输入频率，使输入信号和LC电路谐振，根据公式W=1/ √LC就可以得到电容的值。 二、多联电位器电阻路间差测试仪的设计 电阻是一个间接测试量，他通过测得电压和电流根据公式R=U/I得出电阻的值 电阻测量分为恒流测压法和恒压测流法两种方法 这两种方法都要考虑到阻抗匹配的问题 恒流测压法 输入一个恒流，通过运放电路输出电压值，根据运放电路的虚断原理得出待测电阻两端的电压值，就可以得出待测电阻的阻值。 恒压测流法 输入一个恒压，通过运放电路算出电流值，从而得出电阻值 方案论证：数字电容测试仪 用555组成的单稳电路测脉宽 用555构成多谐振荡器产生触发脉冲 多谐振荡器产生一个占空比任意的方波信号作为单稳电路的输入信号。 T1=0.7*（R1+R2）*C T2=0.7*R2*C 当R2〉〉R1时，占空比为50% 单稳电路是由低电平触发，输入的信号的占空比尽量要大 触发脉冲产生电路 电容测试电路 Tw=R*Cx*㏑3 R为7脚和8脚间的电阻和待测电容Cx构成了充放电回路，这个电阻可以用一个拨档开关来选择电容的测试挡位。当待测电容为一大电容时，选择一个小电阻；当电容较小时，选择一个较大的电阻。使输出的脉宽不至于太大或者太小，用以提高测量的精度和速度。 R*C不能取得太小，R*C*㏑3≥T2，如果R*C取得太小，使得充放电时间太小，当来一个低电平时，电路迅速充电完毕，此时输入信号仍然处于低电平状态，输出电压为高电平，此时的脉宽就与RC无关，得到的C值就不是所要测的电容值。 仿真波形： 、 从仿真波形可以看出Tw=1.1058ms 根据公式Tw=1.1*R*C可以得出C=100uf 多联电位器电阻路间差测试仪设计方案 软件设计流程图 主程序流程图： 测试子程序流程图： 硬件电路图： 实验总结：这次实验是我们按照自己的思想来进行设计、模拟仿真。在做电容测试仪时，进一步加强了对EWB模拟仿真软件的使用，深刻感受了模拟仿真软件的优点以及它的作用。在做电容测试仪时，一开始我们没注意到RC与触发电平之间的关系，没有真正弄明白它的单稳波形的形成原理，导致结果的不正确。从这点可以说明我们还是不够脚踏实地，在以后的实验中我们一定会改之。在设计多联电位器电阻路间差测试仪时，虽然进行了设计没有仿真，没有验证我们的方法思想是否正确可行，但是这是我们第一次在没有老师的帮助下将我们的想法进行设计，锻炼了我们的设计能力。在讨论过程中，我们学到了想多，不同的组有不同的思想、设计方案，既锻炼了同学们的表达能力也丰富的大家的知识。 N Y 灯亮 灯不亮 计算路间误差 N Y N Y N Y N Y N N Y Y 结束 显示绝对误差 显示路间误差 各阻值存内存 选被测电阻 显示阻值 设置偏差 F按否？ E按否？ D按否？ C按否？ B按否？ A按否？ 设置理想电阻 设置量程 显示 二十进制转化 测试 初始化 开始 比设置的误差大否？