單片機王宏

1. 高手來看 要求基於單片機的rlc測量儀

基於PIC單片機控制的RLC智能測量儀設計
現代電子技術

使用電子元器件時，首先需要了解其參數，這就要求能夠對元器件的參數進行精確測量。採用傳統的儀表進行測量時，首先要從電路板上焊開器件，再根據元件的類型，手動選擇量程檔位進行測量，這樣不僅麻煩而且破壞了電路板的美觀。經過理論分析和實驗研究，採用正交采樣演算法，並由單片機控制實現在線測量、智能識別、量程自動轉換等多種功能，可大大提高測量儀的測量速度和精度，擴大測量范圍。因此這種RLC測量儀既可改善系統測量的性能，又保持了印刷電路的美觀，較傳統的測量儀還具有高度的智能化和功能的集成化，在未來的應用中將具有廣闊的前景。
1 硬體電路設計
此測量儀硬體設計思路如圖1所示。

由於PIC單片機只能正確採集0～5 V之間的電壓，而輸入的信號是正弦波信號，因此在將此正弦信號送入單片機之前需對其進行電位提升，使整個正弦信號任意時刻的電位均大於或等於0。另外本測量儀具有量程自動轉換和增益自動可控的特點，實現電路如圖2所示。

圖2中U1(CD4051)是一個單刀八擲的模擬開關，用以完成量程電阻擋位的轉換；U2(CD4052)是一個雙刀四擲的模擬開關，用來選擇待測元件或基準電阻信號；U3，U4，U5，U6共同組成一個增益可以控制的儀用差分式放大電路，其中U5(CD4052)是用來切換增益倍數的；U8(74LS273)是一個鎖存器，用於將由單片機發出的控制信號鎖存並傳輸給U1，U2，U5實現程式控制；由於U1，U2，U5開關切換的驅動電壓要求達到5 V以上，而單片機的高電平僅為3～5 V，達不到驅動電壓，所以要採用一個集電極開路的驅動器(74LS07)才能實現由單片機控制的開關切換(R13，R14，R15，R16，R17為74LS07輸出端的上拉電阻)。
這樣通過程序控制單片機與74LS273相接埠的高低電位，就可以控制模擬開關選擇不同的通道，從而實現自動的量程檔位轉換和增益控制。
2 軟體程序設計
本測量儀的測量原理是以正交采樣為基礎。首先選用頻率恆定的正弦信號作為標准測量信號，然後用待測元件和基準電阻串聯對測量信號進行分壓，最後由單片機分別對待測元件和基準電阻分壓後所得的信號進行正交采樣處理。
由於流過電容或電感的電流與其兩端的電壓存在90°的相位差，因此只需在任一時刻采樣得到交流信號瞬時值V1，然後相移90°，再采樣得到瞬時值V2，就可用V1和V2表示完整的交流信號：V2=V1+jV2。
軟體程序的設計思路如圖3所示。

3 實驗結果
表1給出了該測量儀在測量頻率為100 Hz，1 kHz，10 kHz±0.02％三種情況下的測量范圍與測量精度。其中L，C，R，Q，D分別表示電感量、電容量、電阻值、品質因數、損耗角正切值。

4 結 語
本文設計了一種基於PIC單片機的RLC智能測量儀，其主要功能如下：
(1) 能夠智能地識別出待測元件是電容、電感、還是電阻。
(2) 能精確測量出電容、電感、電阻的參數值。
(3) 可以實現量程電阻的自動轉換，無須人工選擇檔位。
(4) 當測量正弦信號的幅度過小時，可以自動實現增益放大，從而不影響精度。
(5) 對測量儀進行擴充後還實現了二極體、三極體的測量。
由此可見，此測量儀具有高度的智能化和集成化，可精確地對元器件參數進行測量，這正符合當今測量儀器的發展趨勢，他將具有廣闊的應用前景。

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1

基於逆向工程技術的義耳贗復體設計唐斯揚;李彥生;1-2

2

三次均勻有理B樣條曲線插補演算法的研究陳偉華;張鐵;3-5

3

半掛車牽引座鞍體的有限元模態分析陳秀梧;何仁;5-7

4

基於嵌入式WEB多功能家用機器人控制系統的設計孫進華;蔣梁中;8-10

5

基於AutoCADVBA的直線度和圓度誤差評定軟體的設計李軍;李蘇紅;11-12

6

基於曲率的二維彎曲回彈補償計算方法朱寅;陳振教;阮鋒;周馳;廖娟;13-14

7

SLM激光快速成型設備的設計與開發陳光霞;曾曉雁;15-16

8

基於Pro/E的多頭ZA蝸桿的全參數化設計孫劍萍;湯兆平;17-18

9

散亂點雲的拓撲結構重建演算法的研究倪敏敏;何雪明;薛瑩;鄧楊;19-21

10

鼓風機葉輪過盈配合的有限元數值模擬陳啟明;黃文俊;胡四兵;王鵬亮;於躍平;21-23

11

裝載機側置式油箱的有限元分析與改進設計王虎奇;何海釗;盧海燕;24-25

12

圓柱滾子軸承內圈在冷輾擴有限元分析中毛坯形狀及尺寸的確定閆素倩;楊伯原;張洛平;26-27

13

R型變壓器鐵芯裁剪曲線演算法研究歐陽玉平;郭帥;戴樂寅;28-29

14

齒輪的參數化設計與三維建模的方法研究何幸保;高英武;湯楚宙;羅軍;30-32

15

單缸柴油機噴油系統的模擬計算與試驗研究徐振偉;尹必峰;劉勝吉;李菁;張新;程用科;32-34

16

頂驅動力水龍頭有限元分析與結構優化邱亞玲;賀敏;王維;楊德勝;莫麗;35-37

17

打結器試驗台的設計布庫;萬其號;李岩;黃偉;37-39

18

剪刃側隙對飛剪剪切斷面質量影響的有限元分析王勇勤;吳沙;嚴興春;趙才華;40-41

19

基於葉素-動量理論及有限元方法的風力機葉片載荷分析和強度計算趙峰;段巍;42-44

20

基於原型的義肢機構的創新設計周萬春;周銅;王棟;45-46

21

一種小線段的非對稱S曲線速度規劃與前瞻演算法陳光勝;梅雪松;47-49

22

ITER內饋線支承系統的結構設計與分析傅麗瑩;許賢良;宋雲濤;陳永華;50-52

23

高精度超聲波輔助珩齒裝置設計張秀親;王時英;呂明;53-55

24

襯套離散化建模方法在汽車懸架模擬分析中的應用柳楊;55-57

25

基於VC++的STEP-NC程序生成器研究及實現陳偉雄;姚錫凡;58-60

26

神經網路在冷剪機曲軸優化中的應用梁偉;王傑;王玫;60-62

27

噴炬新模型在平面噴塗軌跡優化中的應用研究龔俊;陸保印;曾勇;63-65

28

新技術在滾切剪機設計中的應用楚志兵;董軍;黃慶學;66-68

29

基於NX的復合機床後處理器開發與應用夏愛宏;戈迎喜;69-70

30

微孔砂輪射流沖擊內外冷卻技術在鈦合金磨削中的應用研究陳曉梅;張德明;靖崇龍;許建偉;周久兵;竇智宇;李志春;71-73

31

混沌粒子群演算法在電液伺服閥優化設計中的應用田婷;賀利樂;74-76

32

復雜曲面零件在線檢測系統的開發與應用鄧海祥;諸進才;何超傑;76-78

33

三相分離器設計及其應用蔡金龍;韓永嘉;張鵬宇;鄭志;79-81

34

基於灰色關聯理論的作業車間調度中的應用研究孫華;戴躍洪;81-82

35

一種新型工業電加熱器的開發與應用華同曙;丁建寧;譚克;李錦春;83-84

36

基於鍵合圖的多能域耦合系統自動化建模與模擬王中雙;劉德剛;85-87

37

三元催化器的消聲特性研究張兆合;張浩;88-90

38

渦輪增壓器用電液比例閥電磁鐵的研究張宜華;屈盛官;宋現鋒;李小強;夏偉;91-93

39

空氣主動懸架自適應Fuzzy-PID控制研究陳立付;潘公宇;張慶慶;94-96

40

微矩形溝槽熱管傳熱極限模型和實驗研究練彬;歐元賢;97-99

41

點火線圈骨架導線接觸片彎曲設備研製周潘偉;談士力;周濤;100-102

42

一種新型的多足仿生機器人的機構設計與研究臧紅彬;103-105

43

縱向拼焊板V形自由彎曲及回彈模擬研究齊麥順;105-107

44

基於COSMOSWORKS的固定球閥密封比壓的分析研究郝劉峰;彭龑;秦立林;108-110

45

基於UG平台的離心泵葉片的三維幾何建模及優化王宏偉;余學軍;劉小兵;張惟斌;110-111

46

汽車前軸制坯輥鍛工藝分析與三維數值模擬李如雄;王金鋁;112-114

47

基於模糊綜合評價法的機械製造工藝方案選擇時高偉;王優強;孫文麗;114-115

48

基於ANSYS的軸向磁化磁環位置特性的研究賈東方;汪希平;李文鵬;田豐;錢婧;116-118

49

強化傳熱微溝槽圓管壓扁變形過程研究鄧大祥;118-120

50

端面法磨削玻璃時減振技術研究李晉;程全;武良臣;121-123

51

Ni-P-MoS_2化學復合鍍層的制備及自潤滑性能研究曹劍;123-125

52

基於IMAGEWARE風扇葉反求與快速原型製作王小軍;126-127

53

不同工質溝槽式微熱管傳熱性能實驗研究何中堅;周宏甫;128-130

54

基於組件元的機電產品多領域集成方法研究雷春麗;芮執元;131-133

55

溝槽式微熱管彎曲變形特性研究陳偉彬;133-135

56

異形瓶分件供送變螺距螺桿的三維實體建模李軍霞;史榮;姚雲峰;高靜娜;136-138

57

逆向工程實體模型重建技術研究慈瑞梅;139-141

58

乾式串聯鐵心電抗器振動雜訊控制研究劉旺玉;李靜;張勇;朱江;141-143

59

多功能制孔執行器的研製羅和平;劉春時;李焱;林劍鋒;閆海;張傳思;144-146

60

基於電磁力反饋的浮力測量系統研製任豐蘭;邵家雲;146-147

61

汽輪機低壓缸漏汽的原因分析與研究肖增弘;孟召君;王雷;王中利;148-150

62

風場風速特性的研究張舜德;高文元;王現青;褚金;150-151

63

基於MRDS的工業機器人模擬研究王宏;張東來;李兵;152-154

64

基於OpenGL的噴塗機器人噴槍軌跡優化模擬胡裕淵;趙德安;姬偉;李發忠;155-156

65

XK714G數控銑床經濟切削狀態下零件尺寸精度試驗研究姜志宏;張曉莉;157-158

66

雙足移動型爬壁機器人吸盤力學性能研究毛志偉;楊志斌;周少玲;張華;鄭國雲;159-161

67

移動焊接機器人滑模控制研究王武;趙正印;葛瑜;162-163

68

基於蟻群演算法路徑規劃的收斂性分析劉軍;劉廣瑞;164-165

69

基於冷鐓機理的綠色切削技術的研究朱紅萍;李莉敏;陳沈融;阮和根;166-167

70

開放式機器人解釋器的研究王浩;謝存禧;167-168

71

基於反演的機器人滑模變結構控制研究薛小峰;高陽;田志祥;169-170

72

基於EMC2的並聯運動機床的控制系統設計與模擬李濱城;楊丹;顧金鳳;171-172

73

移動機器人的准滑模控制研究高陽;薛小峰;田志祥;173-175

74

基於單因素實驗的鈦合金砂帶磨削砂帶壽命研究及分析肖貴堅;黃雲;黃智;劉瑞傑;175-177

75

一類新型全解耦三平移並聯機器人機構的構型設計石志新;葉梅燕;178-180

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基於SolidWorks的巡線機器人機械本體設計及越障運動模擬余曉鑫;田聯房;王孝洪;毛宗源;賈宇輝;180-182

77

基於單片機控制小型開放式數控平台設計葉健敏;高志;胡秀亮;王濤;183-184

78

慢走絲電火花線切割加工精度影響因素的研究馮巧波;周佳駿;185-186

79

超聲內圓磨削系統新型振子的模擬和實驗研究殷振;李華;李艷;謝鷗;187-189

80

面向SolidEdge的參數化標准件圖庫開發方法王小虎;殷國富;徐雷;190-192

81

PEMFC系統數據採集性能研究李宗濤;劉小康;袁偉;潘敏強;193-195

82

高速列車輪軸過盈配合性能分析盧萍;崔大賓;王寧;196-198

83

鋁型材擠壓成形過程金屬流動狀態的數值模擬王堯;周照耀;潘健怡;劉亮;吳苑標;198-200

84

立式加工中心立柱結構動態分析與優選劉江;唐傳軍;張旦旦;201-202

85

貨車保險杠低速碰撞性能模擬張立;錢立軍;吳陽年;203-204

86

基於ANSYS滾動直線導軌副鋼球製造誤差的研究孫俊蘭;姜大志;205-206

87

基於模糊控制的風力發電機組低風速時最大風能追蹤控制模擬研究楊曉紅;葛海濤;207-209

88

U型立體倉庫系統的排隊論模型建立及系統作業參數分析董皓;康會峰;趙春艷;杜亞江;蔣兆遠;210-212

89

伺服曲柄壓力機的剛性連接分析趙婷婷;賈明全;212-213

90

汽車前懸架總成的耐久性模擬研究王成龍;周震華;214-216

91

基於整體應力分析的定模板疲勞強度校核周雄新;歐笛聲;216-217

92

用接觸法模擬盲孔螺栓的聯接作用夏衛明;嵇寬斌;218-220

93

大展弦比機翼結構拓撲優化研究劉洋;王富生;岳珠峰;220-222

94

基於FEM的超聲電機設計研究陳興洲;223-225

95

5BF-3型水果分級機動力學分析周曉蓉;黎培輝;楊堅;225-226

96

飛機柔性夾具的應用與研究吳燦雲;王新鄉;胡國清;唐實;范柄林;萬世明;孫根娣;崔雅文;燕繼明;劉明華;227-229

97

連接板多工位級進模設計賀平;陶麗君;劉占軍;王哲峰;230-231

98

可重構多功能沖壓模具虛擬裝配及工作過程模擬郭玉琴;辛賀義;231-233

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沖壓模架參數化系統的設計研究辛舟;曹蘭蘭;234-235

100

短間距正反拉伸工藝及模具改進王立志;趙宇;羅錫;邢記星;236-237

101

基於3DSMAX和VIRTOOLS技術的夾具虛擬裝配系統研究范孝良;李玉珍;茅興飛;237-239

102

特殊形狀沖壓連接的模具設計王江濤;申明倩;240-242

103

模具數控加工切削參數優化方案模糊綜合評價龔肖新;芮延年;242-244

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基於Pro/E的工業用低速齒輪三維模具設計董渠;王傳洋;245-246

105

基於PLM的部隊車輛管理信息系統研發李英林;汪永超;劉勇;余顯芳;金軒;247-249

106

面向協同設計的產品信息模型研究許琦;250-251

107

混流生產車間布局研究王進;樊樹海;252-253

108

基於Solidworks轎車門窗升降機鉚壓平台設計陳華;254-255

109

基於零件族的定製產品自動裝配技術研究史俊友;付玲;孫一鑌;劉軍科;256-258

110

基於AutoMod模擬平台的有色金屬立體倉儲存放系統模擬分析蔣兆遠;康會峰;黃新春;258-260

111

基於影像測量技術的工件主動尋位問題研究王慶霞;李蓓智;261-263

112

太陽能光伏發電二軸跟蹤機構的研究現狀及發展趨勢陳建彬;沈惠平;丁磊;危鳳江;264-266

113

復雜網路在製造業中的應用分析諶炎輝;趙輝煌;陳岳坪;胡義華;267-268

114

北京祥升行:光碟印刷刻錄機使增值服務變盈利項目269