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數(shù)字顯示電感電容表

[ 2010-6-17 ]  [轉(zhuǎn)載請注明來源:就是要儀器網(wǎng) us-ats.com]

數(shù)字顯示電感電容表
一、原理
1、參數(shù)變換電路:
參數(shù)變換電路由555時基構(gòu)成多諧振蕩器,可把被測元件Lx/Cx轉(zhuǎn)換成與元件參數(shù)成正比的脈寬。然后把這具有特定脈寬的矩形作為門控信號,在脈寬時間內(nèi)對一個已知周期的標(biāo)準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)通過顯示器就可以把脈寬(實(shí)際上是元件參數(shù))顯示出來。
測量電容時(這時波段開關(guān)在5、6、7位)是以Cx為定時元件的多諧振蕩器,產(chǎn)生的矩形波經(jīng)3腳輸出,送到計(jì)數(shù)器的門控端,脈寬tw=CRcln2。
測量電感時(波段開關(guān)在1、2、3位),是以Lx為定時元件的多諧振蕩器,剛接通電源時,V2(6)=Vcc,555的3腳輸出低電平,7腳通地,電源經(jīng)RL的Lx充電,隨著充電的進(jìn)行,V2(6)↓,當(dāng)達(dá)到V2(6)=1/3Vcc時,電路翻轉(zhuǎn),3腳輸出高電平,7腳與地?cái)嚅_,因Lx電流不能突變,必將產(chǎn)生一個感生電動勢使D1導(dǎo)通,Lx經(jīng)D1、RL放電,V2(6)↑,當(dāng)達(dá)到V2(6)=2/3Vcc時,電路又翻轉(zhuǎn),5腳輸出低電平,7腳又與地接通,Lx又開始充電,這樣5腳輸出占空比為1:1的方波,送到計(jì)數(shù)器的門控端。這時脈寬為tw=Lx/RLln2。
2、標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器:
該電路由反相器3、4和晶體構(gòu)成,晶振頻率為1MHz,標(biāo)準(zhǔn)脈沖周期為T=1μs,以它作為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖。
3、計(jì)數(shù)、顯示電路:
顯示器由三位LED數(shù)碼管構(gòu)成,計(jì)數(shù)器由MC14553三位動態(tài)掃描計(jì)數(shù)器為核心構(gòu)成。T=1μs的標(biāo)準(zhǔn)脈沖送入MC14553的12腳,多諧振蕩器產(chǎn)生的矩形脈沖送入MC14553的11腳,當(dāng)11腳為高電平時,4553的12腳標(biāo)準(zhǔn)脈沖不能加入,11腳為低電平時,經(jīng)反相、微分后,得到一正尖脈沖,先給計(jì)數(shù)器清零,同時,4553閂鎖解除,開始對標(biāo)準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù),等11腳再輸入高電平時,計(jì)數(shù)器又閂鎖,同時10腳也為高電平,計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)鎖存,顯示器對前面計(jì)數(shù)結(jié)果穩(wěn)定顯示,設(shè)在這一循環(huán)中計(jì)數(shù)器為N,那么tw=NT亦即Lx/RLln2=NT,合理地選擇RL或 Rc,顯示器就能顯示Lx的微享數(shù)或Cx的皮法數(shù),十分直觀,本儀器Lx共有0~999μH和0~999mH兩檔,Cx共有0~999pF, 0~999nF(納法),0~999μF三檔。
二、制作要點(diǎn)
關(guān)鍵元件是量程電阻RL及Rc,0.693Ω及1.443Ω兩電阻可用高強(qiáng)度漆包線以線繞制,最好在電橋上進(jìn)行校對,保證1%的精度。其它量程電阻可用多個電阻串并聯(lián)獲得,也應(yīng)保證1%的精度。
三、調(diào)試
本電路調(diào)整極為簡單,只需調(diào)整C2使標(biāo)準(zhǔn)脈沖頻率為1MHz即可,以后使用無需校零。
本電路雖只用3位數(shù)碼管作顯示,但可以顯示六位有效數(shù)字。如有一個47312pF的電容器,在pF檔只顯示732pF,撥至nF檔后,顯示器就顯示出004nF,所以被測電容為004732pF即4.732nF,也就是0.04732μF。電感測量時也一樣。極為方便。


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