用M8制作电感电容电解电容测量仪表.docx

1、用M8制作电感电容电解电容测量仪表用M8制作电感、电容、电解电容测量仪表 这个电路不同国家和地区很多人制作过，测量精度高，测量范围大，有用不同语言写的程序，我作了一个BASCOM-AVR版本的，并增加了对电解电容器测量。 电感测量范围：0.1H2H 电容测量范围：1pF2.5F 电解电容测量范围：0.1F30000F 一、电容、电感测量原理： 电路是一个由LM393（U3A）组成的LC振荡器。由单片机测量LC震荡回路的频率F1，然后控制继电器K2将标准电容C2与C1并联，测出振荡器频率F2，再用下列式子计算出电容C1电感L1的值。 (原文件名:Gs_1.jpg)引用图片这里电容器C2的容量的精

2、确程度，基本上决定了整个测量过程的精度。应该选用稳定性好精度高的电容器，这个制作选用了1800pF的云母电容器。 上述过程可称作为一个校准过程，由M8控制每次开机时自动完成。开机后延时1500ms，测量由U1A、L1、C1组成振荡器频率F1；Portd.3=0，K2吸合，C2接入延时1500ms，测量振荡器频率F2，Portd.3=1，K2断开。M8计算C1、L1完成后按S1进入电容Cx的测量状态。 电容Cx、电感Lx的值，分别用下列式子计算： (原文件名:Gs_2.jpg)引用图片二、电解电容测量原理： 电解电容的测量是基于对RC电路的时间常数的计算，由脉冲电路原理可知，电容的充电速度与R和

3、C的大小有关，R与C的乘积越大，过渡时间就越长。这个RC的乘积就叫做RC电路的时间常数，即=RC。若R的单位用欧姆，C的单位用法拉，则的单位为秒。 (原文件名:Gs_4.jpg)引用图片图示曲线可以得到充电过程的一般规律：Uc是按指数规律上升的，Uc开始变化较快，以后逐渐减慢，并缓慢地趋近其最终值，当t=时，Uc=0.632E；本测量仪就是利用单片机测量Uc=0到0.632E这段时间，用下列式子计算计算被测电容值： (原文件名:Gs_3.jpg)引用图片电路由比较器U3B,放电晶体管Q等组成。设定比较器正输入端为Uc，（Uc=0.632E=0.6325=3.16V，调节RP1获得），反向输入端

4、接被测电容CEx，当D端为高电平时,Q导通电路处于放电状态,这时CEx被放电，比较器U3B输出高电平。当D为低电平时Q截止电容CEx通过R9（R10）充电,CEx两端电压逐步升高,当CEx两端电压Uc时,比较器U3B输出低电平，产生INT0中断（INT0中断设置为下降沿触发）,中断服务程序读取定时器值，并计算、显示CEx的值。然后置位PD6为高电平,Q导通,CEx放电，延时100mS是为了保证CEx充分放电，中断返回开始下一个测量周期。为了提高测量精度电解电容测量分两档，由继电器K2切换，R9接入时测量0.1F500F电容，R10接入时测量500F20000F电容。R9（R10）的精度和电压U

5、c的精度基本上决定了测量结果精度。 这个设计原本加入了一个电解电容漏电流测试功能，由于测量时间太长而放弃，图中的R13、R9（R10）与adc0等组成漏电流测量电路。 三、使用方法： 按下S2接通电源，进入校准状态（此时测量端子不能接入器件）： (原文件名:Lcd_1.jpg)引用图片校准完成后： (原文件名:Lcd_2.jpg)引用图片按动S1进入电容测量状态： (原文件名:Lcd_3.jpg)引用图片按动S1进入电感测量状态： (原文件名:Lcd_4.jpg)引用图片按动S1进入电解电容（500uF）测量状态： (原文件名:Lcd_6.jpg)引用图片再按S1返回到电容测量状态。 这是安装

6、完成的样子： (原文件名:PCB_2.jpg)引用图片(原文件名:PCB_3.jpg)引用图片电路板被设计成适合热转印： (原文件名:PCB_1.jpg)引用图片加了一个铝合金底座： (原文件名:w_3.jpg)引用图片这是原理图: 这是源程序: * *电感电容电解电容测量仪* *电容:1P-2.5uF* *电感:1uH-2.0H* *电解电容:0.1uF-20000uF* *吕军省天津大港* *junsheng427* *20081217* * $regfile=m8def.dat $crystal=8000000 ConfigLcdpin=Pin,Db4=Portb.2,Db5=Portb

7、.3,Db6=Portb.4,Db7=Portb.5,E=Portb.1,Rs=Portb.0 ConfigLcd=16*2 ConfigTimer1=Counter,Edge=Falling配置T/C1为计数 ConfigTimer2=Timer,Prescale=64配置T/C2定时 ConfigInt0=Falling ConfigTimer0=Timer,Prescale=8 OnOvf0Tim0_isr OnInt0T1_isr OnOvf2Tim2_isr EnableOvf2 OnOvf1Tim1_isr EnableOvf1 EnableInterrupts Tcnt2=&H8

8、3 StartTimer2 Counter1=0 StartCounter1 DimF1AsLong DimF2AsLong DimC1AsSingle DimCa1AsSingle DimCa2AsSingle DimCxAsSingle DimL1AsSingle DimLxAsSingle DimF11AsSingle DimV1AsString*11 DimV2AsString*11 DimVfAsString*6 DimVsAsString*8 DimZ1AsString*2 DimJAsBit DimIAsByte DimKAsBit DimMAsBit DimVlAsByte D

9、imTcAsByte DimTc1AsLong DimTeAsLong Ddrd.7=0键初始 Portd.7=1 Ddrd.4=1继电器初始化 Ddrd.3=1 Portd.4=1 Portd.3=1 Ddrd.6=1 Portd.6=1 J=1 K=1 M=1 I=1 Tc1=0 Cls CursorOff /主程序/ Do /按键处理/ IfPind.7=0ThenS1 Waitms40 IfPind.7=0Then IncrI BitwaitPind.7,Set EndIf EndIf /电感L1，电容C1计算/ IfI=1Then IfJ=1Then LcdL_C_CEmeter L

10、owerline Lcd20081217 Waitms1500等待F1计数 Portd.3=0接入标准电容C2 Waitms1500等待f2计数 Ca1=F1*F1 Ca2=F2*F2 C1=Ca1-Ca2 C1=Ca2/C1 C1=C1*18001800是标准电容C2；单位pF L1=3.1416*3.1416 L1=L1*4 L1=L1*Ca1 L1=L1*C1 L1=1/L1 L1=L1*1000000000000000000单位uH Portd.3=1断开标准电容C2 EndIf J=0 Vf=Str(f1)显示f1 Vf=Format(vf,) Locate1,7 LcdF=;Vf;

11、Hz Locate1,1 LcdSetOK V1=Fusing(c1,#.#) V2=Fusing(l1,#.#) Locate2,1 LcdV1;pF;V2;uH EndIf /电容Cx计算/ IfI=2Then Vf=Str(f1) Vf=Format(vf,) Locate1,7 LcdF=;Vf;Hz F11=F1*F1 Cx=Ca1/F11 Cx=Cx-1 Cx=Cx*C1 V1=Fusing(cx,#.#) Vl=Len(v1) Z1=pF IfVl=6Then V1=Mid(v1,1,4) Z1=pF EndIf IfVl=7Then V1=Mid(v1,1,4) V1=Form

12、at(v1,00.00) Z1=nF EndIf IfVl=8Then V1=Mid(v1,1,4) V1=Format(v1,000.0) Z1=nF EndIf IfVl=9Then V1=Mid(v1,1,4) V1=Format(v1,0.000) Z1=uF EndIf Vs=Space(8) Locate2,1 LcdCx=;V1;Z1;Vs Locate1,1 LcdTeSTC EndIf /电感Lx计算/ IfI=3Then Vf=Str(f1) Vf=Format(vf,) IfF11000Then F11=F1*F1 Lx=Ca1/F11 Lx=Lx-1 Lx=Lx*L1

13、Else Lx=0 EndIf V1=Fusing(lx,#.#) Vl=Len(v1) Z1=uH IfVl=6Then V1=Mid(v1,1,5) Z1=uH EndIf IfVl=7Then V1=Mid(v1,1,4) V1=Format(v1,0.000) Z1=mH EndIf IfVl=8Then V1=Mid(v1,1,4) V1=Format(v1,00.00) Z1=mH EndIf IfVl=9Then V1=Mid(v1,1,4) V1=Format(v1,000.0) Z1=mH EndIf IfVl=10Then V1=Mid(v1,1,4) V1=Format(

14、v1,0.000) Z1=H EndIf Vs=Space(8) Locate2,1 LcdLx=;V1;Z1;Vs Locate1,1 LcdTestL EndIf /电解电容器测量(500uF)/ IfI=4Then Portd.4=1 IfK=1Then DisableOvf1 DisableOvf2 EnableInt0 EnableOvf0 Locate1,1 LcdTeSTCE500uF Locate2,1 LcdCEx= EndIf M=0 Portd.6=0开始充电 StartTimer0开始计时 EndIf /返回到电容测量/ IfI=6Then I=2返回到电容测量 Ena

15、bleOvf1 EnableOvf2 DisableInt0 DisableOvf0 Portd.3=1 K=1 M=1 EndIf Loop End /计数中断/ Tim1_isr: IncrTc1这么作可使计数分辩率最高到1Hz Return /定时中断/ Tim2_isr: Tcnt2=&H83定时器T2初值 IncrTc IfTc=250Then定时250mS StopCounter1 Tc1=Tc1*65535 IfPortd.3=1Then F1=Counter1 F1=F1+Tc1 F1=F1*4 EndIf IfPortd.3=0Then F2=Counter1 F2=F2+Tc1 F2=F2*4 EndIf Counter1=0 StartCounter1 Tc=0 Tc1=0 EndIf Return /定时中断，测电解电容/ Tim0_isr: IncrTe定时器0中断次数 Return /外部中断，测电解电容/ T1_isr: StopTimer0 Te=Te*256 Te=Te+Tcnt0 Te=Te/2时间/充电电阻=被测电容 V1=Str(te) Vl=Len(v1) IfPortd.3=1Then充电电阻R9接入，1AndTe10Then