論文開題：簡易LCR測試儀的設(shè)計

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學(xué)院：　　　信息科學(xué)與工程學(xué)院　　　　　　專業(yè)班級：　　　電子信息工程A班

課題名稱 簡易LCR測試儀的設(shè)計

1、本課題的的研究目的和意義：

本畢業(yè)設(shè)計希望通過對電阻\電容\電感測試儀的設(shè)計來培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力，系統(tǒng)的掌握單片機(jī)的開發(fā)設(shè)計過程，強(qiáng)化實際應(yīng)用技能訓(xùn)練，為今后開展單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)打下初步的基礎(chǔ)。
臺式ＬＣＲ測試儀有著較高的測量精度，可達(dá)０．０１％，并且有ＲＳ２３２串口數(shù)據(jù)傳輸功能和數(shù)據(jù)存儲功能，可以方便的將用戶的測量數(shù)據(jù)傳送到ＰＣ上，方便對數(shù)據(jù)的整理與記錄和與其他測量儀的連接。但是耗電較高，攜帶操作不方便，對使用環(huán)境的要求也較高。手持式的ＬＣＲ測試儀可以擺脫使用環(huán)境的束縛，又有著較高的測量精度和測量速度，可以滿足實時測量的要求。嵌入式微處理器給嵌入式測量設(shè)備提供了可能，由于它體積小，功耗低，操作控制簡單，使其可以在各種嵌入式平臺中充分發(fā)揮作用。通過利用微處理器芯片實現(xiàn)的嵌入式測量設(shè)備在實際
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定的測試頻率所以在測量精度和測量速度上較差，但隨著微處理器的發(fā)展該難點也逐步被改善。這次設(shè)計本著簡潔的思想用LCR諧振的方法制作該測量儀器。

3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：

本課題研究了包括固定軸法在內(nèi)的幾種RLC的傳統(tǒng)測量方法，并進(jìn)行了優(yōu)缺點的分析和論證，采用了較簡易的諧振法，并給出了具體實現(xiàn)方案。 本課題要求設(shè)計諧振回路、頻率采集、電源電路、量程切換和微處理器控制電路，以及數(shù)字顯示電路。對于諧振法的計算方法進(jìn)行嚴(yán)密推倒，分析電子線路實現(xiàn)時可能造成的誤差，通過軟件編程進(jìn)行誤差修正，以及軟件編程對本儀器精度的影響。在解決諧振頻率不穩(wěn)定以及測量速度慢的問題上提出個人的設(shè)計方案
整個設(shè)計內(nèi)容包括設(shè)計并畫出全部硬件電路圖和詳細(xì)的程序流程圖，著重描述系統(tǒng)的程序流程和算法以及程序設(shè)計要點。成果形式將以成品（手持LCR測量儀）和論文的形式展現(xiàn)。

4、擬解決的關(guān)鍵問題：

諧振法要求較高頻率的激勵信號和不固定的測試頻率，基于微處理器的LCR諧振法測量電阻、電感、電容值的方案，將受到測量速度和測量精度兩個難點。
采用LCR自激震蕩通過微處理器采集頻率由軟件編程計算參數(shù)值的方法可解決諧振法要求高頻率的激勵信號和不固定的測試頻率兩個硬件上的難點。由于微處理器采集的變量是頻率所以測量速度將受到限制，這需要軟件上進(jìn)行改善逐步提高采集速度。硬件上元器件自身的誤差和電源波動將使自激震蕩電路產(chǎn)生頻率波動，這使得所產(chǎn)生的頻率穩(wěn)定度差影響測量的精度。而當(dāng)所測量的器件參數(shù)值小的情況下由諧振電路產(chǎn)生的頻率公式可知f0很大，這對于單片機(jī)來說采集是有一定的難度的。所以需要對電路進(jìn)行改進(jìn)








改進(jìn)型
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5、研究思路、方法和步驟：
本測量儀采用諧振法測量電感電容和電阻，其方法是用諧振回路的諧振特性來進(jìn)行測量，其測量原理可用圖1所示的電路進(jìn)行說明。
測量L*時，配用標(biāo)準(zhǔn)電容C1，用L*和C1組成諧振回路，測量出回路的諧振頻率f即可計算出L*的電感量；測量R*時，配用標(biāo)準(zhǔn)電容C1、Rs，用R3、C3、Rs、R*和C1組成諧振回路，測量出回路的諧振頻率f即可計算出R*的電阻量；測量電容C*，配用標(biāo)準(zhǔn)電感L1，用L1和C*組成諧振回路，測量出回路的諧振頻率f即可計算出C*的電容量。
上述方法存在缺陷，當(dāng)L*、C*、R*很小時諧振頻率f很大測量比較困難，為此我們采用圖1所示的修改電路，分別用Rs、L1、C1進(jìn)行墊底降低測量時的諧振頻率。假設(shè)由L1、C1組成的諧振回路頻率為f0、由R3、C3、Rs、C1組成的諧振回路頻率為f1。
測量L*時，L*和L1串聯(lián)測得（L1+L*）和C1組成的諧振頻率為f2，則可根據(jù)下式計算出
L*=[（f0/f2）2-1]L1 （1）
測量R*時，R*和Rs串聯(lián)測得（Rs+R*）和R3、C3、C1組成的諧振頻率為f2，則可根據(jù)下式計算出 R*=[（f1/f2）2-1]R1 （2）
測量C*時，C*和C1并聯(lián)測得（C1+C*）和L1組成的諧振頻率為f2，則可根據(jù)下式計算出
C*=[（f0/f2）2-1]C1 （3）



步驟：

1、測量原理可行性分析
2、硬件電路設(shè)計和制作
3、程序設(shè)計和調(diào)試
4、安裝調(diào)試
5、誤差分析和軟件修正
6 ……（未完，全文共3997字，當(dāng)前僅顯示2019字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題：簡易LCR測試儀的設(shè)計》）