0 导言
现在有三种完结RLC丈量的办法。1)电桥法,它具有较高的丈量精度,被广泛选用,现己派生出许多类型。但电桥法丈量需求重复进行平衡调理,丈量时间长,很难完结快速的主动丈量。2)谐振法,它要求较高频率的鼓励信号,一般不容易满意高精度的要求。由于测验频率不固定,测验速度也很难进步。3)伏安法,它是最经典的办法,其丈量原理来源于阻抗的界说,明显纯电阻可由直流分压,但关于阻抗、容抗则有必要选用频率较高的沟通,电路较为杂乱,使得该计划未得到认可。本体系选用伏安法,相对简化了电路,具有较好的人机互动。
1 体系计划完结
全体规划思想为在待测网络器一端参加鼓励信号,另一端参加采样电阻到地,经过频率的主动切换使AD读到不同的采样电压,咱们能够依据鼓励信号对应的AD采样电压,判别出待测元器件的特点,进一步切换采样电阻,然后精确丈量出待测元器件的巨细。这一系列操作均为主动完结。体系原理完结框图如图1所示。
2 硬件完结
2.1 硬件电路总图
体系硬件完结电路如图2所示,考虑到模仿开关有内阻,咱们选取继电器作为档位的切换,为了丈量的精确,本文选用了多个电压跟从,避免电流过大在信号源端分压。
2.2 真有效值电路
体系硬件完结电路如图3所示,考虑到模仿开关有内阻,咱们选取继电器作为档位的切换,为了丈量的精确,本文选用了多个电压跟从,避免电流过大在信号源端分压。
2.3 克己测验用信号源电路
依据需求取截正频率为1kHz、10kHz、100kHz的低通无源滤波器,将单片机输出的PWM或方波(由于MSP430该单片机不能输出太大频率的PWM,咱们经过直接输出10kHz和10kHz的方波,经过一个低通滤波器,滤掉二次谐涉及以上重量,得到其基波重量)整形为正弦波,用继电器切换不同的滤波器,来获取不同信号,每一个频点滤波后接一级运放;扩大到相同起伏,为了能满意扩大100kHz的信号的增益带宽积和压摆率,运放选用TL084。经过测验发现,无源滤波电阻选用逐级增大,%&&&&&%选用逐级减小,滤波作用最好,所以经过仿真得到参数如图4所示的滤波扩大电路图。