DOC《课程设计报告》

2、 测量电阻的电路模块 图2.3.2是一个由556时基电路构成的多谐振荡电路,由该电路可以测出量程在100Ω~1MΩ的电阻.该电路的振荡周期为 其中为输出高电平的时间,为输出低电平的时间.则: 为了使振荡频率保持在这一段芯片89S52计数的高精度范围内,需选择合适的C和R的值.第一个量程选择,第二个量程选择.这样,第一个量程中,时 第二个量程中,时 因为RC振荡的稳定度可达10-3,芯片89S52测频率最多误差一个脉冲,所以用芯片89S52测频率引起的误差在百分之一以下. 在电路中之所以选用可调电位器是因为CD4066的内阻并不清楚,在进行测量之前需要进行校准.把标准电阻插在JP2插接口上,调节电位器,使数码管显示标称阻值.在以后的测量过程中,便可直接测量电阻.利用P1.0(TR1)、P1.1(TR2)口通过软件编程的方法来控制CD4066的改变,实现量程的转换 测量电阻的电路

3、电阻的测量 电阻的一组测量数据如下表所示: 电阻标值 万用表读数 本仪表读数 相对误差 330Ω 325Ω 317Ω 2.46 2.4 KΩ 2.36 KΩ 2.32 KΩ 1.69

47 KΩ 47.3 KΩ 46.8 KΩ 1.05 100KΩ 97.9 KΩ

96 KΩ 1.94

220 KΩ

217 KΩ

213 KΩ 1.84 1MΩ 0.993 MΩ 0.965 MΩ 2.81 误差分析: 相对误差计算公式 从上面的一组数据上来看,在测量低于1 KΩ阻值和接近1MΩ阻值的电阻时,相对误差会大一些.造成这个现象的主要原因是在设计中采用的CD4066(四路模拟开关)的内阻较大,经测量其内阻达到了180Ω左右,这样在测量电阻值小的电阻时,它的内阻就不能忽略,造成测量误差的增大. B、测的RC振荡电路

1、测量电容的振荡电路与测量电阻的振荡电路完全一样.其电路图如图上所示.若=或者=,则 两个量程的取值分别为第一量程:=510 第二量程:=10 其分析过程如测量电阻的方法一样.测量电容的电路

2、电容的测量 电容的一组测量数据如下表所示: 电容标值 万用表读数 本仪表读数 相对误差% 33nF 28.3nf 28.8nF 1.76 100nf 101.4nf 99.0nf 2.36 680nF 621nF 585nf 5.79 30Pf 31pF 29pF 6.45 误差分析: 相对误差计算公式 从上面的数据可以看出,电容的标称值与用万用表测出的容值有较大的误差,其可能性原因:一是万用表本身存在着一定误差,二是元件本身也存在一定误差.受所用仪器,元期间的限制,测量精度并没有做的很高. 注意:由于建立RC稳定振荡的时间较长,在测量电阻和电容时,应在显示稳定后再读出数值. C、 测的电容三点式振荡电路

1、电感的测量是采用电容三点式振荡电路来实现的,如图所示.三点式电路是指:LC回路中与发射极相连的两个电抗元件必须是同性质的,另外一个电抗元件必须为异性质的,而与发射极相连的两个电抗元件同为电容时的三点式电路,成为电容三点式电路.?在这个电容三点式振荡电路中,C4 C5分别采用1000pF、2200pF的独石电容,其电容值远大于晶体管极间电容,可以把极间电容忽略. 振荡公式: ,其中 则电感的感抗为 在测量电感的时候,发现电感起振频率非常的高,大致到达3MHz左右,而芯片89S52的最大计数频率大约为500KHz,在频率方面达不到测量电感频率,于是我们把测电感的电容三点式电路得出的频率经过由两片74LS160组成八位计数器作为分频电路对该频率进行分频,有,满足芯片89S52计数要求. 测量电感的电路 在开始工作的时候,初始化系统,LED显示0000. 本设计的主流程图如下图所示.对系统初始化之后,判断是否有按键按下.以测电阻为例,测量的电阻经RC振荡电路转换为频率f,根据测电阻的换算公式,利用芯片89S52软件编程,测量出其阻值并送显示.如果量程不够大,按下量程转换键转换为大量程,进行测量. 设计的主流程图