单片机王宏

1. 高手来看 要求基于单片机的rlc测量仪

基于PIC单片机控制的RLC智能测量仪设计
现代电子技术

使用电子元器件时，首先需要了解其参数，这就要求能够对元器件的参数进行精确测量。采用传统的仪表进行测量时，首先要从电路板上焊开器件，再根据元件的类型，手动选择量程档位进行测量，这样不仅麻烦而且破坏了电路板的美观。经过理论分析和实验研究，采用正交采样算法，并由单片机控制实现在线测量、智能识别、量程自动转换等多种功能，可大大提高测量仪的测量速度和精度，扩大测量范围。因此这种RLC测量仪既可改善系统测量的性能，又保持了印刷电路的美观，较传统的测量仪还具有高度的智能化和功能的集成化，在未来的应用中将具有广阔的前景。
1 硬件电路设计
此测量仪硬件设计思路如图1所示。

由于PIC单片机只能正确采集0～5 V之间的电压，而输入的信号是正弦波信号，因此在将此正弦信号送入单片机之前需对其进行电位提升，使整个正弦信号任意时刻的电位均大于或等于0。另外本测量仪具有量程自动转换和增益自动可控的特点，实现电路如图2所示。

图2中U1(CD4051)是一个单刀八掷的模拟开关，用以完成量程电阻挡位的转换；U2(CD4052)是一个双刀四掷的模拟开关，用来选择待测元件或基准电阻信号；U3，U4，U5，U6共同组成一个增益可以控制的仪用差分式放大电路，其中U5(CD4052)是用来切换增益倍数的；U8(74LS273)是一个锁存器，用于将由单片机发出的控制信号锁存并传输给U1，U2，U5实现程控；由于U1，U2，U5开关切换的驱动电压要求达到5 V以上，而单片机的高电平仅为3～5 V，达不到驱动电压，所以要采用一个集电极开路的驱动器(74LS07)才能实现由单片机控制的开关切换(R13，R14，R15，R16，R17为74LS07输出端的上拉电阻)。
这样通过程序控制单片机与74LS273相接端口的高低电位，就可以控制模拟开关选择不同的通道，从而实现自动的量程档位转换和增益控制。
2 软件程序设计
本测量仪的测量原理是以正交采样为基础。首先选用频率恒定的正弦信号作为标准测量信号，然后用待测元件和基准电阻串联对测量信号进行分压，最后由单片机分别对待测元件和基准电阻分压后所得的信号进行正交采样处理。
由于流过电容或电感的电流与其两端的电压存在90°的相位差，因此只需在任一时刻采样得到交流信号瞬时值V1，然后相移90°，再采样得到瞬时值V2，就可用V1和V2表示完整的交流信号：V2=V1+jV2。
软件程序的设计思路如图3所示。

3 实验结果
表1给出了该测量仪在测量频率为100 Hz，1 kHz，10 kHz±0.02％三种情况下的测量范围与测量精度。其中L，C，R，Q，D分别表示电感量、电容量、电阻值、品质因数、损耗角正切值。

4 结 语
本文设计了一种基于PIC单片机的RLC智能测量仪，其主要功能如下：
(1) 能够智能地识别出待测元件是电容、电感、还是电阻。
(2) 能精确测量出电容、电感、电阻的参数值。
(3) 可以实现量程电阻的自动转换，无须人工选择档位。
(4) 当测量正弦信号的幅度过小时，可以自动实现增益放大，从而不影响精度。
(5) 对测量仪进行扩充后还实现了二极管、三极管的测量。
由此可见，此测量仪具有高度的智能化和集成化，可精确地对元器件参数进行测量，这正符合当今测量仪器的发展趋势，他将具有广阔的应用前景。

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1

基于逆向工程技术的义耳赝复体设计唐斯扬;李彦生;1-2

2

三次均匀有理B样条曲线插补算法的研究陈伟华;张铁;3-5

3

半挂车牵引座鞍体的有限元模态分析陈秀梧;何仁;5-7

4

基于嵌入式WEB多功能家用机器人控制系统的设计孙进华;蒋梁中;8-10

5

基于AutoCADVBA的直线度和圆度误差评定软件的设计李军;李苏红;11-12

6

基于曲率的二维弯曲回弹补偿计算方法朱寅;陈振教;阮锋;周驰;廖娟;13-14

7

SLM激光快速成型设备的设计与开发陈光霞;曾晓雁;15-16

8

基于Pro/E的多头ZA蜗杆的全参数化设计孙剑萍;汤兆平;17-18

9

散乱点云的拓扑结构重建算法的研究倪敏敏;何雪明;薛莹;邓杨;19-21

10

鼓风机叶轮过盈配合的有限元数值仿真陈启明;黄文俊;胡四兵;王鹏亮;于跃平;21-23

11

装载机侧置式油箱的有限元分析与改进设计王虎奇;何海钊;卢海燕;24-25

12

圆柱滚子轴承内圈在冷辗扩有限元分析中毛坯形状及尺寸的确定闫素倩;杨伯原;张洛平;26-27

13

R型变压器铁芯裁剪曲线算法研究欧阳玉平;郭帅;戴乐寅;28-29

14

齿轮的参数化设计与三维建模的方法研究何幸保;高英武;汤楚宙;罗军;30-32

15

单缸柴油机喷油系统的模拟计算与试验研究徐振伟;尹必峰;刘胜吉;李菁;张新;程用科;32-34

16

顶驱动力水龙头有限元分析与结构优化邱亚玲;贺敏;王维;杨德胜;莫丽;35-37

17

打结器试验台的设计布库;万其号;李岩;黄伟;37-39

18

剪刃侧隙对飞剪剪切断面质量影响的有限元分析王勇勤;吴沙;严兴春;赵才华;40-41

19

基于叶素-动量理论及有限元方法的风力机叶片载荷分析和强度计算赵峰;段巍;42-44

20

基于原型的义肢机构的创新设计周万春;周铜;王栋;45-46

21

一种小线段的非对称S曲线速度规划与前瞻算法陈光胜;梅雪松;47-49

22

ITER内馈线支承系统的结构设计与分析傅丽莹;许贤良;宋云涛;陈永华;50-52

23

高精度超声波辅助珩齿装置设计张秀亲;王时英;吕明;53-55

24

衬套离散化建模方法在汽车悬架仿真分析中的应用柳杨;55-57

25

基于VC++的STEP-NC程序生成器研究及实现陈伟雄;姚锡凡;58-60

26

神经网络在冷剪机曲轴优化中的应用梁伟;王杰;王玫;60-62

27

喷炬新模型在平面喷涂轨迹优化中的应用研究龚俊;陆保印;曾勇;63-65

28

新技术在滚切剪机设计中的应用楚志兵;董军;黄庆学;66-68

29

基于NX的复合机床后处理器开发与应用夏爱宏;戈迎喜;69-70

30

微孔砂轮射流冲击内外冷却技术在钛合金磨削中的应用研究陈晓梅;张德明;靖崇龙;许建伟;周久兵;窦智宇;李志春;71-73

31

混沌粒子群算法在电液伺服阀优化设计中的应用田婷;贺利乐;74-76

32

复杂曲面零件在线检测系统的开发与应用邓海祥;诸进才;何超杰;76-78

33

三相分离器设计及其应用蔡金龙;韩永嘉;张鹏宇;郑志;79-81

34

基于灰色关联理论的作业车间调度中的应用研究孙华;戴跃洪;81-82

35

一种新型工业电加热器的开发与应用华同曙;丁建宁;谭克;李锦春;83-84

36

基于键合图的多能域耦合系统自动化建模与仿真王中双;刘德刚;85-87

37

三元催化器的消声特性研究张兆合;张浩;88-90

38

涡轮增压器用电液比例阀电磁铁的研究张宜华;屈盛官;宋现锋;李小强;夏伟;91-93

39

空气主动悬架自适应Fuzzy-PID控制研究陈立付;潘公宇;张庆庆;94-96

40

微矩形沟槽热管传热极限模型和实验研究练彬;欧元贤;97-99

41

点火线圈骨架导线接触片弯曲设备研制周潘伟;谈士力;周涛;100-102

42

一种新型的多足仿生机器人的机构设计与研究臧红彬;103-105

43

纵向拼焊板V形自由弯曲及回弹模拟研究齐麦顺;105-107

44

基于COSMOSWORKS的固定球阀密封比压的分析研究郝刘峰;彭䶮;秦立林;108-110

45

基于UG平台的离心泵叶片的三维几何建模及优化王宏伟;余学军;刘小兵;张惟斌;110-111

46

汽车前轴制坯辊锻工艺分析与三维数值模拟李如雄;王金铝;112-114

47

基于模糊综合评价法的机械制造工艺方案选择时高伟;王优强;孙文丽;114-115

48

基于ANSYS的轴向磁化磁环位置特性的研究贾东方;汪希平;李文鹏;田丰;钱婧;116-118

49

强化传热微沟槽圆管压扁变形过程研究邓大祥;118-120

50

端面法磨削玻璃时减振技术研究李晋;程全;武良臣;121-123

51

Ni-P-MoS_2化学复合镀层的制备及自润滑性能研究曹剑;123-125

52

基于IMAGEWARE风扇叶反求与快速原型制作王小军;126-127

53

不同工质沟槽式微热管传热性能实验研究何中坚;周宏甫;128-130

54

基于组件元的机电产品多领域集成方法研究雷春丽;芮执元;131-133

55

沟槽式微热管弯曲变形特性研究陈伟彬;133-135

56

异形瓶分件供送变螺距螺杆的三维实体建模李军霞;史荣;姚云峰;高静娜;136-138

57

逆向工程实体模型重建技术研究慈瑞梅;139-141

58

干式串联铁心电抗器振动噪声控制研究刘旺玉;李静;张勇;朱江;141-143

59

多功能制孔执行器的研制罗和平;刘春时;李焱;林剑锋;闫海;张传思;144-146

60

基于电磁力反馈的浮力测量系统研制任丰兰;邵家云;146-147

61

汽轮机低压缸漏汽的原因分析与研究肖增弘;孟召君;王雷;王中利;148-150

62

风场风速特性的研究张舜德;高文元;王现青;褚金;150-151

63

基于MRDS的工业机器人仿真研究王宏;张东来;李兵;152-154

64

基于OpenGL的喷涂机器人喷枪轨迹优化仿真胡裕渊;赵德安;姬伟;李发忠;155-156

65

XK714G数控铣床经济切削状态下零件尺寸精度试验研究姜志宏;张晓莉;157-158

66

双足移动型爬壁机器人吸盘力学性能研究毛志伟;杨志斌;周少玲;张华;郑国云;159-161

67

移动焊接机器人滑模控制研究王武;赵正印;葛瑜;162-163

68

基于蚁群算法路径规划的收敛性分析刘军;刘广瑞;164-165

69

基于冷镦机理的绿色切削技术的研究朱红萍;李莉敏;陈沈融;阮和根;166-167

70

开放式机器人解释器的研究王浩;谢存禧;167-168

71

基于反演的机器人滑模变结构控制研究薛小峰;高阳;田志祥;169-170

72

基于EMC2的并联运动机床的控制系统设计与仿真李滨城;杨丹;顾金凤;171-172

73

移动机器人的准滑模控制研究高阳;薛小峰;田志祥;173-175

74

基于单因素实验的钛合金砂带磨削砂带寿命研究及分析肖贵坚;黄云;黄智;刘瑞杰;175-177

75

一类新型全解耦三平移并联机器人机构的构型设计石志新;叶梅燕;178-180

76

基于SolidWorks的巡线机器人机械本体设计及越障运动仿真余晓鑫;田联房;王孝洪;毛宗源;贾宇辉;180-182

77

基于单片机控制小型开放式数控平台设计叶健敏;高志;胡秀亮;王涛;183-184

78

慢走丝电火花线切割加工精度影响因素的研究冯巧波;周佳骏;185-186

79

超声内圆磨削系统新型振子的仿真和实验研究殷振;李华;李艳;谢鸥;187-189

80

面向SolidEdge的参数化标准件图库开发方法王小虎;殷国富;徐雷;190-192

81

PEMFC系统数据采集性能研究李宗涛;刘小康;袁伟;潘敏强;193-195

82

高速列车轮轴过盈配合性能分析卢萍;崔大宾;王宁;196-198

83

铝型材挤压成形过程金属流动状态的数值模拟王尧;周照耀;潘健怡;刘亮;吴苑标;198-200

84

立式加工中心立柱结构动态分析与优选刘江;唐传军;张旦旦;201-202

85

货车保险杠低速碰撞性能仿真张立;钱立军;吴阳年;203-204

86

基于ANSYS滚动直线导轨副钢球制造误差的研究孙俊兰;姜大志;205-206

87

基于模糊控制的风力发电机组低风速时最大风能追踪控制仿真研究杨晓红;葛海涛;207-209

88

U型立体仓库系统的排队论模型建立及系统作业参数分析董皓;康会峰;赵春艳;杜亚江;蒋兆远;210-212

89

伺服曲柄压力机的刚性连接分析赵婷婷;贾明全;212-213

90

汽车前悬架总成的耐久性仿真研究王成龙;周震华;214-216

91

基于整体应力分析的定模板疲劳强度校核周雄新;欧笛声;216-217

92

用接触法模拟盲孔螺栓的联接作用夏卫明;嵇宽斌;218-220

93

大展弦比机翼结构拓扑优化研究刘洋;王富生;岳珠峰;220-222

94

基于FEM的超声电机设计研究陈兴洲;223-225

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5BF-3型水果分级机动力学分析周晓蓉;黎培辉;杨坚;225-226

96

飞机柔性夹具的应用与研究吴灿云;王新乡;胡国清;唐实;范柄林;万世明;孙根娣;崔雅文;燕继明;刘明华;227-229

97

连接板多工位级进模设计贺平;陶丽君;刘占军;王哲峰;230-231

98

可重构多功能冲压模具虚拟装配及工作过程仿真郭玉琴;辛贺义;231-233

99

冲压模架参数化系统的设计研究辛舟;曹兰兰;234-235

100

短间距正反拉伸工艺及模具改进王立志;赵宇;罗锡;邢记星;236-237

101

基于3DSMAX和VIRTOOLS技术的夹具虚拟装配系统研究范孝良;李玉珍;茅兴飞;237-239

102

特殊形状冲压连接的模具设计王江涛;申明倩;240-242

103

模具数控加工切削参数优化方案模糊综合评价龚肖新;芮延年;242-244

104

基于Pro/E的工业用低速齿轮三维模具设计董渠;王传洋;245-246

105

基于PLM的部队车辆管理信息系统研发李英林;汪永超;刘勇;余显芳;金轩;247-249

106

面向协同设计的产品信息模型研究许琦;250-251

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混流生产车间布局研究王进;樊树海;252-253

108

基于Solidworks轿车门窗升降机铆压平台设计陈华;254-255

109

基于零件族的定制产品自动装配技术研究史俊友;付玲;孙一镔;刘军科;256-258

110

基于AutoMod仿真平台的有色金属立体仓储存放系统仿真分析蒋兆远;康会峰;黄新春;258-260

111

基于影像测量技术的工件主动寻位问题研究王庆霞;李蓓智;261-263

112

太阳能光伏发电二轴跟踪机构的研究现状及发展趋势陈建彬;沈惠平;丁磊;危凤江;264-266

113

复杂网络在制造业中的应用分析谌炎辉;赵辉煌;陈岳坪;胡义华;267-268

114

北京祥升行:光盘印刷刻录机使增值服务变盈利项目269