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作者：乐山师范学院 黄燚 张世庆 陈思
指导教师：杨济豪

　　作品简介　　

　　开发背景：目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。
　　通常情况下，电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或电流后进行测量。
　　电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。
　　传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低;后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。
　　电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。
　　由于测量电阻，电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计是在参考555振荡器基础上拟定的一套自己的设计方案。是尝试用555振荡器将被测参数转化为频率，这里我们将LC的测量电路产生的频率送入IAP15F2K61S2的计数端口，通过定时并且计数可以计算出被测频率再通过该频率计算出各个参数。
　　功能：(1)自动检测待测元器件类型;(2)自动切换相应量程;(3)测量结果通过语音播报并且led屏显示;
　　使用说明：　　

　　如实物图所示，在右下方是元件的测试口，右边为测试笔插针左边一个是待测元件直插孔，把待测元件的一个脚插入插孔的第一孔(从左到右)，另一角任意插入一个孔。上电后如果是测量RLC按下模式一键，即可实现测量。测量下一个元件不需要关机重启或复位，换上待测元件后按下模式一键即可。

　　平台选型说明

　　基于IAP15F2K61S2单片机的开发板

　　设计说明　　

　　电感检测使用三点式震荡电路，如图所示，改变待测电感就会产生相应的震荡频，通过LM358放大后输入单片机外部计数器口，配合定时器计算相应的频率。　　

　　555定时器构成多谐振荡器。5端口连接10nf电容，起滤波作用。将端口6和端口2连在一起，作为输入信号Vi的输入端。在电路接通电源时，由于电容Cx还未充电，所以Vc(即6端口和2端口)为低电平，电路输出(即3端口)为高电平。555芯片内部的三极管截止，Vcc通过电阻(R1+R2)对电容Cx充电，电路进入暂稳态。
　　在暂稳态期间，随着电容Cx的充电，Vc电位不断升高，当Vc≥cc时，电路输出(即3端口)反转为低电平，电路发生一次自动翻转。
　　与此同时，555芯片内部的三极管导通，电容Cx放电，电路进入另一暂稳态。在这一暂稳态期间，随着电容Cx的放电，使Vc电位逐步下降。当Vc下降至Vc≤cc时，使电路输出(即3端口)翻转为高电平，电路又一次自动发生翻转。此后，重复上述电容Cx的充电过程，如此反复，形成多谐振荡。其工作波形如图一所示。　　

　　由上述分析，在电容充电时，暂稳态的持续时间为
　　                  tw1=0.7(R1+R2)Cx
　　在电容放电时，暂稳态持续时间为
　　                  tw2=0.7R2Cx
　　因此，电路输出矩形脉冲的周期为
　　                 T= tw1+ tw2=0.7((R1+2R2)Cx
　　振荡频率为
　　                 f = 1.44 / [( R1 +2 R2) Cx]
　　计算出
　　                 Cx = 1.44 / [( R1 +2 R2) f]　　

　　电阻检测使用的是电阻分压原理，恒压源供电，待测电阻与已知电阻构成分压电路，将待测电阻分得的电压送入电压跟随器，在送入单片机AD口。
　　计算公式：　　

　　首先将待测元件自动接入电阻档，如果AD返回1023则系统判断为电容，如果返回0则系统判断为电感，其余为电阻。当判断出待测元件类型后通过继电器和模拟电子开关将元件接到对应的测量模块对应的档位。

　　作品特色

　　实现了电阻、电容、电感全自动判断并测量;
　　测量档位自动切换;
　　测量结果通过语音播报和led屏幕显示;
　　具有大量程温度测量功能;

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2526