单片机智能电容测试仪的设计与实现

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单片机智能电容测试仪的设计与实现

作者：石庆福 许建明 来源：《硅谷》2011年第01期

摘要： 在利用单片机实现智能电容测试的过程中，其主要的原理就是标准比较。即利用标准的电容与测试电容的电压值比较来计算出被测电容的值，从而完成测试。实际的应用过程中这样的测试系统可以同多种的单片机来完成，但是其核心的问题就是主要系统的设计和功能实现。

关键词： 测试原理；电路实现；功能保证；软件设计

中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0110047－01

1 实现测量的基本原理

对电容的测量可以选用对电阻的测量方式，即将测量的对象与设计的标准电阻进行比较，然后得出对测量电阻测量数据。也就是在标准电阻和测量电子之间串联电路，并在电路中施加电流，通过对两个电阻上的电压进行比较，这样就可以得出测量电阻的具体数据。

基于这样的方式，在对电容的测量过程中也可以采用这样的比较方法，即电压比较法来对电容进行智能化的测量。因为电容的实质就是一种电抗元件，因此在检测的过程中不能利用直流电来进行测量，而应当利用交流电来进行测量。这主要是因为交流电在输入的的时候就会产生一定的角频率，这样就可以让电容参数随之产生电压变化。这样就可以利用标准的电容元件和被测元件之间的电压参数的差异来得出被测电子元件的参数和质量情况。但是在测量的过程中，应当注意的是电阻精度和角频率的稳定性，为此在智能化测试仪的设计中应当注意对基本单片机的选取，即利用稳定性和精度都需保证较高的质素。 2 测试原理的实现 2.1 测量信号的产生

单机片是智能电容检测仪的核心电器件，实现这个功能的方式就是利用单机片和精确的时钟源相结合，采用单机片来控制整个测试系统电路。其中单机片产生一个纯净的频谱、频率和相位都可编程控制模拟交流电的正弦电信号。这个正弦信号可以在测试中作为频率信号或者经过转换变为方波，被时钟读取。

单机片芯片在应用中可以体现出加载和串行加载，以串行加载为例，单机片只需要4条信号线路就可以实现对芯片的编程。其中DATA-IN为输入数据加载的串行线路，FQ_UD和