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一种数字RLC测试仪

阅读：241发布：2021-06-14

专利汇可以提供一种数字RLC测试仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种数字RLC测试仪，由电阻电感电容频率转换电路、AT89S51 单片机电路、LED显示电路和电源电路组成，其连接关系如附图所示。采用CB555集成电路设计的多谐振荡电路，将电阻、电感和电容的测量转换为对CB555集成电路输出的方波信号频率的测量，利用AT89S51单片机进行数据采集和处理，并驱动四位LED数码管显示被测电阻、电感或电容的测量值，选用78L05三端固定集成稳压器供电，电阻的测量范围为0～20MΩ，电感的测量范围为0～20H，电容的测量范围为0～2000μF。其积极效果在于：测量精度高、速度快、体积小、功能强、功耗低、量程宽、读数方便、价格便宜。，下面是一种数字RLC测试仪专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种数字RLC测试仪，其特征是：它由电阻电感电容频率转换电路、AT89S51单片机电路、LED显示电路和电源电路组成；电阻电感电容频率转换电路的CB555集成电路的7脚接功能转换开关K1-1，2、6脚接功能转换开关K1-2，3脚接AT89S51单片机的P3.2端； AT89S51单片机的P1.0～P1.6端分别接LED显示电路的笔划驱动a～g端，P1.7端接LED显示电路的dp端，P0.0、P0.1、P0.2、P0.3端分别接LED显示电路的R3、R4、R5、R6位驱动输入端，P0.4、P0.5、P 0.6端分别接电阻电感电容频率转换电路的功能转换开关K1-1的R端、L端和C端；电源电路的输入端接交流市电，输出端接电阻电感电容频率转换电路、AT89S51单片机电路和LED显示电路的电源输入端；电阻的测量范围为0～20MΩ，电感的测量范围为0～20H，电容的测量范围为0～2000μF。
2.根据权利要求1所述的一种数字RLC测试仪，其特征是：电阻电感电容频率转换电路在测量电阻时是由CB555集成电路，电容C1、C2，电阻RR，功能转换开关K1、量程转换开关K2和被测电阻Rx 组成的多谐振荡电路。
3.根据权利要求1所述的一种数字RLC测试仪，其特征是：电阻电感电容频率转换电路在测量电感时是由CB555集成电路，电容C2，电阻RL，二极管D1、功能转换开关K1、量程转换开关K2和被测电感Lx 组成的多谐振荡电路。
4.根据权利要求1所述的一种数字RLC测试仪，其特征是：电阻电感电容频率转换电路在测量电容时是由CB555集成电路，电容C2，电阻RC、R1，功能转换开关K1、量程转换开关K2和被测电容Cx 组成的多谐振荡电路。
5.根据权利要求1所述的一种数字RLC测试仪，其特征是：功能转换开关K1为双刀三掷开关，用于测量电阻、电感或电容的功能转换，K2为单刀九掷开关，用于量程转换。
6.根据权利要求1所述的一种数字RLC测试仪，其特征是：AT89S51单片机电路由AT89S51单片机，电阻R2，电容C3、C4、C5，晶振X1和按钮开关K3组成。
7.根据权利要求1所述的一种数字RLC测试仪，其特征是：LED显示电路由数码管DS1～DS4、电阻R3～R10和三极管Q1～Q4组成，DS1～DS4采用共阴LED数码管，各位段选线并联，采用动态扫描显示方式。
8.根据权利要求1所述的一种数字RLC测试仪，其特征是：电源电路由降压变压器T1，整流二极管D2、D3，滤波电容C6、C7，三端固定集成稳压器78L05组成。

说明书全文

一种数字RLC测试仪

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电子测量仪器技术领域，具体涉及一种数字RLC测试仪。

背景技术

[0002] 在电子产品的设计、生产、检验和维修中，经常需要测量电阻、电感和电容，电子技术的飞速发展，使RLC测试仪成为一种常用的电子测量仪器。传统的电阻、电感和电容的测量方法有伏安法、电桥法和谐振法三种。伏安法测量步骤多，存在固有的方法误差；电桥法测量精度高，但速度慢；谐振法测量电路简单，速度快，但精度低。数字电路和集成电路技术的发展，为电阻、电感和电容的数字化测量提供了很好的条件。用单片机制作的数字RLC测试仪，具有测量速度快、精度高和读数方便等优点，可广泛地运用于电子产品的设计、生产、检验和维修时的电阻、电感和电容的测量。发明内容

[0003] 为解决现有RLC测试仪的不足，本实用新型公开一种数字RLC测试仪。该数字RLC测试仪采用CB555集成电路设计的多谐振荡电路，将电阻、电感和电容的测量转换为对CB555集成电路输出的方波信号频率的测量，利用AT89S51单片机进行数据采集和处理，并驱动四位LED数码管显示被测电阻、电感或电容的测量值，选用78L05三端固定集成稳压器供电，电阻的测量范围为0～20MΩ，电感的测量范围为0～20H，电容的测量范围为0～2000μF。

[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：本实用新型由电阻电感电容频率转换电路、AT89S51单片机电路、LED显示电路和电源电路组成。电阻电感电容频率转换电路的CB555集成电路的7脚接功能转换开关K1-1，2、6脚接功能转换开关K1-2，3脚接AT89S51单片机的P3.2端。AT89S51单片机的P1.0～P1.6端分别接LED显示电路的笔划驱动a～g端，P1.7端接LED显示电路的dp端，P0.0、P0.1、P0.2、P0.3端分别接LED显示电路的R3、R4、R5、R6位驱动输入端，P0.4、P0.5、P 0.6端分别接电阻电感电容频率转换电路的功能转换开关K1-1的R端、L端和C端。电源电路的输入端接交流市电，输出端接电阻电感电容频率转换电路、AT89S51单片机电路和LED显示电路的电源输入端。电阻的测量范围为0～20MΩ，电感的测量范围为0～20H，电容的测量范围为0～2000μF。

[0005] 本实用新型的积极效果在于：测量精度高、速度快、体积小、功能强、功耗低、量程宽、读数方便、价格便宜。附图说明

[0006] 图1为本实用新型的结构方框图。

[0007] 图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

[0008] 如附图1所示，本实用新型由电阻电感电容频率转换电路、AT89S51单片机电路、LED显示电路和电源电路组成。电阻电感电容频率转换电路的CB555集成电路的7脚接功能转换开关K1-1，2、6脚接功能转换开关K1-2，3脚接AT89S51单片机的P3.2端。AT89S51单片机的P1.0～P1.6端分别接LED显示电路的笔划驱动a～g端，P1.7端接LED显示电路的dp端，P0.0、P0.1、P0.2、P0.3端分别接LED显示电路的R3、R4、R5、R6位驱动输入端，P0.4、P0.5、P 0.6端分别接电阻电感电容频率转换电路的功能转换开关K1-1的R端、L端和C端。电源电路的输入端接交流市电，输出端接电阻电感电容频率转换电路、AT89S51单片机电路和LED显示电路的电源输入端。

[0009] 如附图2所示。

[0010] 电阻电感电容频率转换电路在测量电阻时是由 CB555集成电路，电容 C1、C2，电阻 RR，功能转换开关K1、量程转换开关K2 和被测电阻 Rx 组成的多谐振荡电路。其振荡频率fR ＝ 1.449/(RR+2Rx)C1，则。当C1和RR一定时，将电阻的测量转换为对CB555集成电路3脚输出的方波信号频率fR的测量。经单片机采集fR换算成Rx，并驱动LED显示电路即可显示Rx的测量值。

[0011] 电阻电感电容频率转换电路在测量电感时是由CB555集成电路，电容C2，电阻RL，二极管D1、功能转换开关K1、量程转换开关K2和被测电感Lx 组成的多谐振荡电路。其振荡频率fL＝0.345RL/Lx 则Lx＝0.345RL/fL。当RL一定时，将电感的测量转换为对CB555集成电路3脚输出的方波信号频率fL的测量。经单片机采集fL换算成Lx，并驱动LED显示电路即可显示Lx 的测量值。

[0012] 电阻电感电容频率转换电路在测量电容时是由CB555集成电路，电容C2，电阻RC、R1，功能转换开关K1、量程转换开关K2和被测电容Cx组成的多谐振荡电路。其振荡频率fC＝1.449/(RC+ 2R1)Cx，则Cx＝1.449/(RC+ 2R1)fC。当RC和R1一定时，将电容的测量转换为对CB555集成电路3脚输出的方波信号频率fC的测量。经单片机采集fC换算成Cx，并驱动LED显示电路即可显示Cx 的测量值。

[0013] 功能转换开关K1为双刀三掷开关，用于测量电阻、电感或电容的功能转换，K2为单刀九掷开关，用于量程转换，测量电阻设计的三个量程为：0～2000Ω、0～2000KΩ、0～20MΩ，测量电感设计的三个量程为：0～2000μH、0～2000mH、0～20H，测量电容设计的三个量程为：0～2000pF、0～2000nF、0～2000μF。

[0014] AT89S51单片机电路由AT89S51单片机，电阻R2，电容C3、C4、C5，晶振X1和按钮开关K3组成。AT89S51是一款低功耗、高性能CMOS 8位单片机，40个引脚，内含4KB可重复编程Flash 存储器和128×8位SRAM，32个外部双向I/O口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗电路，片内时钟振荡器。

[0015] AT89S51的9脚是复位端，高电平复位。R2、C5和K3组成单片机的复位电路。接通电源时，5V电源给C5充电，因C5两端的电压不能突变，9脚为高电平，单片机复位，同时C5两端的电压逐渐增加，当C5两端的电压增大到5V时，充电结束，复位脚电压为0V，单片机进入正常工作状态。按钮开关K3是手动复位按键，按下K3时，9脚为高电平，单片机进入复位状态，松开K3时，9脚为低电平，单片机退出复位状态。AT89S51的18脚、19脚内部电路与外部的晶振X1，电容C3、C4组成时钟振荡电路，C3、C4为微调电容。P3.2为输入端，与CB555集成电路输出端3脚相接。P0.4、P0.5和P0.6用于测量电阻、电感或电容的功能识别。

[0016] LED显示电路由数码管DS1～DS4、电阻R3～R10和三极管Q1～Q4组成。DS1～DS4采用共阴LED数码管，各位段选线并联，R3～R10为限流电阻，Q1～Q4为位驱动三极管。采用动态扫描显示方式，用软件对字形码译码。单片机的P1.0～P1.6端用于数码显示的七段笔划字形码的输出，P1.7端用于数码显示的小数点的输出，P0.0、P0.1、P0.2、P0.3端用于四个数码管的动态扫描位驱动码输出。AT89S51单片机依次发出段选码和对应位LED数码管的位选码，实现被测电阻、电感或电容器测量值的动态扫描显示。

[0017] 电源电路由降压变压器T1，整流二极管D2、D3，滤波电容C6、C7，三端固定集成稳压器78L05组成。可将220V的交流电整流、滤波、稳压得到5V稳定的直流电压，为数字RLC测试仪供电。

[0018] 本实用新型设计的RLC测试仪，电阻的测量范围为0～20MΩ，电感的测量范围为0～20H，电容的测量范围为0～2000μF，电阻和电容测量的各档误差均小于0.5%，电感测量的各档误差均小于1%，整机功耗小于3 W，测量的精度高、量程宽、速度快、体积小、功耗低、功能强、读数方便、价格便宜，拥有广阔的市场前景。

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