圖中的三個雙刀雙擲開關(guān)用來切換測量,S1在L、C(小電容)之間切換,S2在頻率與LC之間切換,S3在大電解和小電解之間切換;單片機(jī)能夠根據(jù)開關(guān)的狀態(tài)和按鈕Btn3自動判斷測量的類型。
另外,Fx、Cx、Lx共用了一個GND端子,電路板上四個端子緊挨在一起,也可以多加GND端子,不共用,布線時可以根據(jù)實際情況靈活處理。
三、電路板
比較器周邊元器件比較多,布線可能不太方便,給大家提供一個LM393周邊元器件位置的參考,這樣的布局飛線不會太多。我電路板上的飛線多是因為模擬電源和數(shù)字電源進(jìn)行了比較嚴(yán)格的隔離,實際上并沒有太大必要,但是LC振蕩電路附近的電源和地一定要注意隔離,否則可能小電容讀數(shù)很不穩(wěn)定!
標(biāo)準(zhǔn)電容Cref最好使用2200pF云母電容,該電容的精確程度直接決定了小電容和電感的測量精度?。ú贿^不會影響頻率和電解電容測量精度。)
Rref調(diào)試方法,上文原理中已經(jīng)講到,比較器同相輸入端電壓Uc=0.632E(電源電壓)。
四、使用方法
測小電容、電感、頻率是一組功能,具體測哪個由S1/S2的狀態(tài)決定,單片機(jī)能根據(jù)S1/S2的狀態(tài)自動識別測量哪一種。測大電解電容和小電解電容是一組,具體測大電解還是小電解由S3狀態(tài)決定,單片機(jī)能根據(jù)S3的狀態(tài)自動識別測量大電解還是小電解。在這兩組功能之間需要功能切換按鈕(原理圖中Btn3)來切換。
1、上電開機(jī)界面
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2、開機(jī)小電容和電感檔未校準(zhǔn)前
此時S1/S2/S3均處在彈起狀態(tài),S1/S2處在其它狀態(tài)時則自動顯示其它測量界面(頻率Fx或者電感Lx的測量界面)。
圖中的3.7pF是未經(jīng)校準(zhǔn)的誤差,一般這個值會比較大,必須校準(zhǔn)后才能測小電容和電感。頻率檔和電解電容測量檔不需要校準(zhǔn),校準(zhǔn)僅僅針對小電容和電感測量。
3、小電容、電感檔校準(zhǔn)
校準(zhǔn)只需在小電容檔(圖中界面),不接入測量電容時,按一下校準(zhǔn)(清零)按鈕(原理圖中Btn2)即可,Cx會自動清零(下圖所示)。
在電感檔校準(zhǔn)需要將測電感的端子Lx與GND短接,然后按一下校準(zhǔn)按鈕,因為不方便,所以不提倡在電感檔校準(zhǔn)。在小電容檔和電感檔校準(zhǔn)是等效的,在小電容檔校準(zhǔn)后,按下S1測電感即可,不需要重復(fù)校準(zhǔn)。
4、測小電容
S1/S2均在彈起狀態(tài),單片機(jī)會自動顯示測小電容界面,除非按下功能切換按鈕(原理圖Btn3)切換到電解電容檔。
校準(zhǔn)后,直接將小電容接在Cx與GND之間即可,下圖所示。第一行顯示測得的電容值,第二行顯示的是當(dāng)前LC振蕩電路的頻率。
5、測電感
S1按下、S2彈起狀態(tài),單片機(jī)會自動顯示測電感界面,除非按下功能切換按鈕(原理圖Btn3)切換到電解電容檔。