电容测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子测量领域，具体为一种电容测量仪。
【背景技术】
[0002]随着电子工业技术、测控技术的发展，电子元器件的测量仪器需求越来越大，在各种应用场合中经常需测定元器件的电容值大小。
[0003]在生产和维修电子元器件时，电容值测量往往是一至关重要的环节。一个好的电子产品必须由合格的电子元器件组成，其中电容是基本器件之一，为此电容值的检测是不可避免的环节。同样，在维修人员在对电子产品的维修中，电路的检测是最基本的，有时需要检测电路中各个部件是否工作正常，电容器是否工作正常。因此，设计可靠，安全，便捷的电容测试仪具有极大的现实必要性。
[0004]现市面上专门用于电容值测量仪器不多，一般使用较常见的仪器来检测电容，则常见电容检测方法有，万用表检测法、熔断器简易检测法、白炽灯泡和电容器串联检测法、兆欧表检测法等，其基本原理是利用电容的充放电特性，用仪器来检查电压值，通过计算、推测出电容值大小，为此测量精度较低、操作复杂、费事等特点，不易推广使用，一般只用于检测电容是否好坏，而非测量电容值。现阶段量电容值大小常用方法有三种，一是采用桥式电路测量方法，将被测电容值大小转换成电压大小，后再测量电压值，反推出被测电容值大小；二是利用振荡电路法产生脉冲宽度与电容值成正比的方波信号，通过滤波后测量输出电压实现，此方法硬件电路简单，但软件实现相对比较复杂；三是利用单稳态触发装置产生与电容值成正比门脉冲信号，后控制通过计数器的标准计数脉冲的通断，根据充放电时间判断电容值，此测量方法硬件电路复杂，且无法直观显示电容值大小。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所解决的技术问题在于提供一种电容测量仪，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:电容测量仪，包括:微处理器、多谐振荡电路、分频模块、通道选择开关、数据存储器、液晶显示模块、串行通信接口，所述微处理器电连接于分频模块、通道选择开关、数据存储器、液晶显示模块、串行通信接口，被测电容与555芯片组成多谐振荡电路，振荡电路将被测电容值大小转换成一定频率大小的方波信号输出，振荡电路的输出方波信号分为两部分，一部分直接与通道选择开关连接；另一部分经分频模块分频后再与通道选择开关相连。
[0007]所述多谐振荡电路包括电阻R1、R2，电阻R1、R2、被测电容Cx串联后接地，其中Rl另一端接电源5伏电压，555芯片的6号引脚、2号引脚短接并与7号引脚和R2并联，555芯片3号引脚作为方波信号输出端，方波输出信号分别与分频模块和通道选择开关相连，其中方波信号频率大小与电容Cx的关系为f = 1.443/((^0^+2*?))。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型电容测量仪在多谐振荡测量的方法上的基础上引入微处理器，多谐振荡电路将被测电容值大小转换成一定频率的方波信号，微处理器只需测量方波信号频率值的大小，则可实现电容的测量，本实用新型电容测量仪引入分频模块和通道选择开关，则可实现是测量档位自动调整，预留的串行通信接口可将测量电容值上传至PC机，以满足不同场合的需求。本实用新型电容测量仪具有测量精度高、测量范围、操作简单等特点。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构原理图。
[0010]图2为本实用新型的多谐振荡电路电路图。
[0011]图3为本实用新型的分频模块电路图。
[0012]图4为本实用新型的通道选择开关电路图。
[0013]图5为本实用新型的微处理器电路图。
[0014]图6为本实用新型的串行通信接口电路图。
[0015]图7为本实用新型的数据存储器电路图。
[0016]图8为本实用新型的液晶显示模块电路图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0018]如图1所示，电容测量仪，包括:微处理器、多谐振荡电路、分频模块、通道选择开关、数据存储器、液晶显示模块、串行通信接口，所述微处理器电连接于分频模块、通道选择开关、数据存储器、液晶显示模块、串行通信接口，被测电容与555芯片组成多谐振荡电路，振荡电路将被测电容值大小转换成一定频率大小的方波信号输出，振荡电路的输出方波信号分为两部分，一部分直接与通道选择开关连接；另一部分经分频模块分频后再与通道选择开关相连。
[0019]本实用新型的电容测量仪的首选实施方式包括微处理器多谐振荡电路分频模块通道选择开关。通道选择开关默认选通多谐振荡电路输出端与微处理器相连，微处理器根据程序计算输入的方波信号频率大小，如经转换后电容值过大，则微处理器自动启动分频模块工作，并设置分频数大小，并切换通道选择开关的连通通道，使输入微处理器的信号切换至分频模块分频后的信号，这样可保证精度的前提下，增大测量范围。微处理器计算所得的数据通过数据存储器进行缓存，计算结果通过液晶显示模块进行显示，所述的预留串行通信接口由微处理器驱动，用于将测量数据上传至PC机，以满足不同场合的需求。
[0020]在本实施例中多谐振荡电路如图2所示，电阻R1、R2、被测电容Cx串联后接地，其中Rl另一端接电源5伏电压，555芯片的6号引脚、2号引脚短接并与7号引脚和R2并联，555芯片3号引脚作为方波信号输出端，方波输出信号分别与分频模块和通道选择开关相连，其中方波信号频率大小与电容Cx的关系为。
[0021]在本实施例中通道选择开关默认选通开关为多谐振荡电路输出端口与微处理器相连，当微处理器程序计算所得电容值数值过大，则微处理器自动通过程序启动分频模块工作，并设置分频系数大小，再通过程序控制通道选择开关切换输入信号为分频模块分频后的信号。
[0022]本实施例中液晶显示模块用于显示微处理器计算完的电容值大小和量程单位值，微处理器根据分频数大小和计算所得的电容值，通过算法计算当前被测电容的实际电容值大小数值和量程档位，后将量程单位和数值在数值显示模块上显示。
[0023]本实施例中的数据存储器可以设在微处理器内部，也可以是设在微处理器外部的独立模块。
[0024]本实施例中串行通信接口作为预留接口，其作用是可将微处理器计算所得的电容数值上传至PC机，以满足不同场合的需求。
[0025]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种电容测量仪，其特征在于:其包括:微处理器、多谐振荡电路、分频模块、通道选择开关、数据存储器、液晶显示模块、串行通信接口，所述微处理器电连接于分频模块、通道选择开关、数据存储器、液晶显示模块、串行通信接口，被测电容与555芯片组成多谐振荡电路，振荡电路将被测电容值大小转换成一定频率大小的方波信号输出，振荡电路的输出方波信号分为两部分，一部分直接与通道选择开关连接；另一部分经分频模块分频后再与通道选择开关相连。
2.根据权利要求1所述的电容测量仪，其特征在于:所述多谐振荡电路包括电阻R1、R2，电阻Rl、R2、被测电容Cx串联后接地，其中Rl另一端接电源5伏电压，555芯片的6号引脚、2号引脚短接并与7号引脚和R2并联，555芯片3号引脚作为方波信号输出端，方波输出信号分别与分频模块和通道选择开关相连，其中方波信号频率大小与电容Cx的关系为f=1.443/(Cx* (1^+2*?)) ο
【专利摘要】本实用新型提供一种电容测量仪，包括：微处理器、多谐振荡电路、分频模块、通道选择开关、数据存储器、液晶显示模块、串行通信接口，所述微处理器电连接于分频模块、通道选择开关、数据存储器、液晶显示模块、串行通信接口，被测电容与555芯片组成多谐振荡电路，振荡电路将被测电容值大小转换成一定频率大小的方波信号输出，振荡电路的输出方波信号分为两部分，一部分直接与通道选择开关连接；另一部分经分频模块分频后再与通道选择开关相连。本实用新型电容测量仪引入分频模块和通道选择开关，则可实现是测量档位自动调整；另外，本实用新型电容测量仪具有测量精度高、测量范围、操作简单等特点。
【IPC分类】G01R27-26
【公开号】CN204347146
【申请号】CN201520002008
【发明人】傅思勇, 符茂胜, 王祥清, 李祖松
【申请人】皖西学院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月4日