電容測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子測量領(lǐng)域，具體為一種電容測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子工業(yè)技術(shù)、測控技術(shù)的發(fā)展，電子元器件的測量儀器需求越來越大，在各種應(yīng)用場合中經(jīng)常需測定元器件的電容值大小。
[0003]在生產(chǎn)和維修電子元器件時，電容值測量往往是一至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。一個好的電子產(chǎn)品必須由合格的電子元器件組成，其中電容是基本器件之一，為此電容值的檢測是不可避免的環(huán)節(jié)。同樣，在維修人員在對電子產(chǎn)品的維修中，電路的檢測是最基本的，有時需要檢測電路中各個部件是否工作正常，電容器是否工作正常。因此，設(shè)計可靠，安全，便捷的電容測試儀具有極大的現(xiàn)實必要性。
[0004]現(xiàn)市面上專門用于電容值測量儀器不多，一般使用較常見的儀器來檢測電容，則常見電容檢測方法有，萬用表檢測法、熔斷器簡易檢測法、白熾燈泡和電容器串聯(lián)檢測法、兆歐表檢測法等，其基本原理是利用電容的充放電特性，用儀器來檢查電壓值，通過計算、推測出電容值大小，為此測量精度較低、操作復雜、費事等特點，不易推廣使用，一般只用于檢測電容是否好壞，而非測量電容值?，F(xiàn)階段量電容值大小常用方法有三種，一是采用橋式電路測量方法，將被測電容值大小轉(zhuǎn)換成電壓大小，后再測量電壓值，反推出被測電容值大小；二是利用振蕩電路法產(chǎn)生脈沖寬度與電容值成正比的方波信號，通過濾波后測量輸出電壓實現(xiàn)，此方法硬件電路簡單，但軟件實現(xiàn)相對比較復雜；三是利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)裝置產(chǎn)生與電容值成正比門脈沖信號，后控制通過計數(shù)器的標準計數(shù)脈沖的通斷，根據(jù)充放電時間判斷電容值，此測量方法硬件電路復雜，且無法直觀顯示電容值大小。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種電容測量儀，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):電容測量儀，包括:微處理器、多諧振蕩電路、分頻模塊、通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲器、液晶顯示模塊、串行通信接口，所述微處理器電連接于分頻模塊、通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲器、液晶顯示模塊、串行通信接口，被測電容與555芯片組成多諧振蕩電路，振蕩電路將被測電容值大小轉(zhuǎn)換成一定頻率大小的方波信號輸出，振蕩電路的輸出方波信號分為兩部分，一部分直接與通道選擇開關(guān)連接；另一部分經(jīng)分頻模塊分頻后再與通道選擇開關(guān)相連。
[0007]所述多諧振蕩電路包括電阻R1、R2，電阻R1、R2、被測電容Cx串聯(lián)后接地，其中Rl另一端接電源5伏電壓，555芯片的6號引腳、2號引腳短接并與7號引腳和R2并聯(lián)，555芯片3號引腳作為方波信號輸出端，方波輸出信號分別與分頻模塊和通道選擇開關(guān)相連，其中方波信號頻率大小與電容Cx的關(guān)系為f = 1.443/((^0^+2*?))。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型電容測量儀在多諧振蕩測量的方法上的基礎(chǔ)上引入微處理器，多諧振蕩電路將被測電容值大小轉(zhuǎn)換成一定頻率的方波信號，微處理器只需測量方波信號頻率值的大小，則可實現(xiàn)電容的測量，本實用新型電容測量儀引入分頻模塊和通道選擇開關(guān)，則可實現(xiàn)是測量檔位自動調(diào)整，預(yù)留的串行通信接口可將測量電容值上傳至PC機，以滿足不同場合的需求。本實用新型電容測量儀具有測量精度高、測量范圍、操作簡單等特點。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0010]圖2為本實用新型的多諧振蕩電路電路圖。
[0011]圖3為本實用新型的分頻模塊電路圖。
[0012]圖4為本實用新型的通道選擇開關(guān)電路圖。
[0013]圖5為本實用新型的微處理器電路圖。
[0014]圖6為本實用新型的串行通信接口電路圖。
[0015]圖7為本實用新型的數(shù)據(jù)存儲器電路圖。
[0016]圖8為本實用新型的液晶顯示模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的實現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0018]如圖1所示，電容測量儀，包括:微處理器、多諧振蕩電路、分頻模塊、通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲器、液晶顯示模塊、串行通信接口，所述微處理器電連接于分頻模塊、通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲器、液晶顯示模塊、串行通信接口，被測電容與555芯片組成多諧振蕩電路，振蕩電路將被測電容值大小轉(zhuǎn)換成一定頻率大小的方波信號輸出，振蕩電路的輸出方波信號分為兩部分，一部分直接與通道選擇開關(guān)連接；另一部分經(jīng)分頻模塊分頻后再與通道選擇開關(guān)相連。
[0019]本實用新型的電容測量儀的首選實施方式包括微處理器多諧振蕩電路分頻模塊通道選擇開關(guān)。通道選擇開關(guān)默認選通多諧振蕩電路輸出端與微處理器相連，微處理器根據(jù)程序計算輸入的方波信號頻率大小，如經(jīng)轉(zhuǎn)換后電容值過大，則微處理器自動啟動分頻模塊工作，并設(shè)置分頻數(shù)大小，并切換通道選擇開關(guān)的連通通道，使輸入微處理器的信號切換至分頻模塊分頻后的信號，這樣可保證精度的前提下，增大測量范圍。微處理器計算所得的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)存儲器進行緩存，計算結(jié)果通過液晶顯示模塊進行顯示，所述的預(yù)留串行通信接口由微處理器驅(qū)動，用于將測量數(shù)據(jù)上傳至PC機，以滿足不同場合的需求。
[0020]在本實施例中多諧振蕩電路如圖2所示，電阻R1、R2、被測電容Cx串聯(lián)后接地，其中Rl另一端接電源5伏電壓，555芯片的6號引腳、2號引腳短接并與7號引腳和R2并聯(lián)，555芯片3號引腳作為方波信號輸出端，方波輸出信號分別與分頻模塊和通道選擇開關(guān)相連，其中方波信號頻率大小與電容Cx的關(guān)系為。
[0021]在本實施例中通道選擇開關(guān)默認選通開關(guān)為多諧振蕩電路輸出端口與微處理器相連，當微處理器程序計算所得電容值數(shù)值過大，則微處理器自動通過程序啟動分頻模塊工作，并設(shè)置分頻系數(shù)大小，再通過程序控制通道選擇開關(guān)切換輸入信號為分頻模塊分頻后的信號。
[0022]本實施例中液晶顯示模塊用于顯示微處理器計算完的電容值大小和量程單位值，微處理器根據(jù)分頻數(shù)大小和計算所得的電容值，通過算法計算當前被測電容的實際電容值大小數(shù)值和量程檔位，后將量程單位和數(shù)值在數(shù)值顯示模塊上顯示。
[0023]本實施例中的數(shù)據(jù)存儲器可以設(shè)在微處理器內(nèi)部，也可以是設(shè)在微處理器外部的獨立模塊。
[0024]本實施例中串行通信接口作為預(yù)留接口，其作用是可將微處理器計算所得的電容數(shù)值上傳至PC機，以滿足不同場合的需求。
[0025]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型的要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種電容測量儀，其特征在于:其包括:微處理器、多諧振蕩電路、分頻模塊、通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲器、液晶顯示模塊、串行通信接口，所述微處理器電連接于分頻模塊、通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲器、液晶顯示模塊、串行通信接口，被測電容與555芯片組成多諧振蕩電路，振蕩電路將被測電容值大小轉(zhuǎn)換成一定頻率大小的方波信號輸出，振蕩電路的輸出方波信號分為兩部分，一部分直接與通道選擇開關(guān)連接；另一部分經(jīng)分頻模塊分頻后再與通道選擇開關(guān)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容測量儀，其特征在于:所述多諧振蕩電路包括電阻R1、R2，電阻Rl、R2、被測電容Cx串聯(lián)后接地，其中Rl另一端接電源5伏電壓，555芯片的6號引腳、2號引腳短接并與7號引腳和R2并聯(lián)，555芯片3號引腳作為方波信號輸出端，方波輸出信號分別與分頻模塊和通道選擇開關(guān)相連，其中方波信號頻率大小與電容Cx的關(guān)系為f=1.443/(Cx* (1^+2*?)) ο
【專利摘要】本實用新型提供一種電容測量儀，包括：微處理器、多諧振蕩電路、分頻模塊、通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲器、液晶顯示模塊、串行通信接口，所述微處理器電連接于分頻模塊、通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲器、液晶顯示模塊、串行通信接口，被測電容與555芯片組成多諧振蕩電路，振蕩電路將被測電容值大小轉(zhuǎn)換成一定頻率大小的方波信號輸出，振蕩電路的輸出方波信號分為兩部分，一部分直接與通道選擇開關(guān)連接；另一部分經(jīng)分頻模塊分頻后再與通道選擇開關(guān)相連。本實用新型電容測量儀引入分頻模塊和通道選擇開關(guān)，則可實現(xiàn)是測量檔位自動調(diào)整；另外，本實用新型電容測量儀具有測量精度高、測量范圍、操作簡單等特點。
【IPC分類】G01R27-26
【公開號】CN204347146
【申請?zhí)枴緾N201520002008
【發(fā)明人】傅思勇, 符茂勝, 王祥清, 李祖松
【申請人】皖西學院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月4日