[发明专利]一种智能LC测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量电容电感的电路仪器，特别是涉及一种智能LC测量仪。

背景技术

电感和电容是电子电路中最基本的元器件。在电子系统设计中，电容、电感的精确测量对开发高质量的电子产品具有重要的意义，而现在市场上实用、便捷、便宜的电容、电感测量仪器很少。

目前，对电感和电容值的测量主要有交流电桥法和伏安法两类。采用伏安法，主要是利用电容的充放电原理，该方法测量精度不高，尤其是对小电容，误差很大，而对于大电容的测量耗电量很大，这对采用电池供电的便携式仪器是很不方便的。采用交流电桥法测量电容或电感，测量精度较好，但如果测量范围较大，其体积较大，特别是电容仪与电感仪整合在一起时，不仅体积大重量大，不适宜便携，且价格较贵。另外，以上方法不但测量电路复杂而且测量时间较长，不适应快速测量。此外，还有一类数字智能化测量方法，但市面上的数字智能化测量仪器中，精度高的价格贵，价格低的则精度不够。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种智能LC测量仪，利用单片机的计数器测量LC振荡器的振荡频率，根据频率与L、C的关系计算出相应的L、C值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能LC测量仪，包括：

LC振荡模块，用于产生谐振波信号，该谐振波信号的频率可用于计算待测电容或待测电感；所述LC振荡模块包括第一电感、第一电容、用来连接待测电容或待测电感两端的第一、第二端口和双刀双掷开关；

电压比较器，输入端连接所述LC振荡模块的信号输出端，用于对LC振荡模块所产生的谐振波信号进行放大整形；

单片机，其输入端连接所述电压比较器的输出，所述单片机采用型号为PIC16F628单片机；

液晶显示单元，其输入端连接所述单片机的输出，用于显示所述单片机输出的待测电容值、电感值和电路工作状态；和

稳压电源，所述稳压电源同时连接所述LC振荡模块、所述电压比较器、所述单片机和所述液晶显示单元，为整个LC测量仪供电；

所述双刀双掷开关的第一不动端和第二不动端分别连接所述第一端口和第二端口；所述双刀双掷开关的第一动端与所述第一电感的一端以及所述第一电容的一端连接在一起形成LC振荡模块的信号输出端；所述双刀双掷开关的第二动端和第三动端以及所述第一电感的另一端连接在一起；所述第二端口和所述第一电容的另一端接地；

所述单片机的第13脚位连接所述双刀双掷开关的第四不动端，用于判断是测量电感还是测量电容；同时，所述单片机的第3脚位和第17脚位连接所述电压比较器的输出端，用以测量LC振荡模块所产生的谐振波信号的频率，从而进一步计算出待测电容或待测电感的值；

当第一端口和第二端口连接待测电容的两端时，双刀双掷开关的第一不动端和第二不动端分别连接第一动端和第三动端，使待测电容、第一电容、第一电感三者相互并联；

当第一端口和第二端口连接待测电感的两端时，双刀双掷开关的第一不动端和第二不动端分别连接第二动端和第四动端，使待测电感与所述第一电感串联，同时与所述第一电容并联。

进一步的，还包括一个辅助自动校准模块，该模块包括一个高精度的第二电容和一个第一开关；所述第二电容的一端连接所述LC振荡模块的信号输出端，另一端连接所述第一开关的一端，所述第一开关的另一端接地，从而当第一开关闭合时，所述第二电容、第一电容、第一电感之间相互并联；所述第一开关的闭合与否由所述单片机的第18脚位控制。

所述第一开关为继电器开关；所述单片机的第18脚位连接所述继电器开关，控制所述继电器开关的吸合与断开，从而控制所述第二电容是否并联于所述第一电容。

所述单片机的第4脚位连接一个按键开关的一端，所述按键开关的另一端接地，所述按键开关可以通过所述单片机的第4脚位控制所述单片机的第18脚位的输出值，从而进一步控制所述继电器开关的吸合与断开。

所述电压比较器的正极输入端连接所述LC振荡模块的信号输出端，所述电压比较器的输出端与正极输入端通过一个电阻连接形成正反馈电路，从而使所述电压比较器输出矩形波。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的一种智能LC测量仪，具有制作成本低、操作方便、测量精度高、测量范围宽及自动校准功能等优点。测量出的LX可以精确到.001mH，测量范围是0-1000mH，CX可以精确到.010pF，测量范围是0-10uF。