智能電阻電容電感測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與開發(fā)

摘要：設(shè)計(jì)了以單片機(jī)MSP430為控制核心的智能電阻電容電感(RLC)測(cè)量?jī)x，實(shí)現(xiàn)了被測(cè)元器件的自動(dòng)識(shí)別及參數(shù)測(cè)量。系統(tǒng)采用多個(gè)繼電器，通過切換不同的激勵(lì)信號(hào)得到采樣電阻上不向的響應(yīng)來判別被測(cè)器件的屬性，通過切換不同的采樣電阻來擴(kuò)大測(cè)量范圍以及測(cè)量精度。系統(tǒng)的顯示部分采用128×64點(diǎn)陣式液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示被測(cè)元器件的屬性和實(shí)測(cè)的值。此系統(tǒng)具有操縱簡(jiǎn)單和參數(shù)測(cè)量范圍廣等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：RLC測(cè)量?jī)x；數(shù)字控制；自動(dòng)測(cè)量

0 引言
目前有三種實(shí)現(xiàn)RLC測(cè)量的方法。1)電橋法，它具有較高的測(cè)量精度，被廣泛采用，現(xiàn)己派生出許多類型。但電橋法測(cè)量需要反復(fù)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，很難實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)測(cè)量。2)諧振法，它要求較高頻率的激勵(lì)信號(hào)，一般不容易滿足高精度的要求。由于測(cè)試頻率不固定，測(cè)試速度也很難提高。3)伏安法，它是最經(jīng)典的方法，其測(cè)量原理來源于阻抗的定義，顯然純電阻可由直流分壓，但對(duì)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(duì)簡(jiǎn)化了電路，具有較好的人機(jī)互動(dòng)。

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

2 硬件實(shí)現(xiàn)
2．1 硬件電路總圖
系統(tǒng)硬件實(shí)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(cè)量的準(zhǔn)確，本文采用了多個(gè)電壓跟隨，防止電流過大在信號(hào)源端分壓。