CN2398638Y - 智能化电容表 - Google Patents
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Abstract
智能化电容表,是从事电子、电工或家用电器维修等工作所必备的通用性仪表。它是以89C51单片机为核心再配上液晶显示器所组成的,将被测电容Cx与两只反向器一起组成一个多谐振荡器。多谐振荡器的输出端与单片计算机89C51的定时计数口T1引脚直接相连,并对该引脚输入的信号进行采集,经过计算处理,得到被测电容Cx的具体数值。该产品宽量程、高分辨率、自校准,共分九个量程段,电源电压3.6伏—8.0伏之间变化,而测量精度几乎不受影响。
Description
本实用新型涉及一种智能化电容表，是从事电子、电工等科研与实验以及仪器仪表和家用电器维修等工作的技术人员必备的通用性仪表。
目前，市场上所销售的全部都是数字式电容表，其原理是以IC7106为核心的数字模拟混合系统。这种系统一旦设计确定，其功能扩展十分困难，加之又不得不设置若干个量程档，给实际测量带来了不少麻烦，对于一个事先未知的电容，理论上讲最多的测量次数等于其量程档数，这对于批量测量来说确实苦不堪言。再有，传统的电容表，其测量原理是首先在固定时间里向被测电容充电，继而将该电压值进行A/D转换，最后再送往液晶显示器进行显示。其精度受电源电压变动的影响，特别是在干电池供电时更是如此。
本实用新型利用单片机技术，使电容表智能化，其所具有的宽量程、高分辨、自校准的良好性能是现有技术元法实现的。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：在宽量程、高分辨、自校准智能化电容表中，外部被测电容与表的内部电路组成振荡电路，于是上电后振荡电路便输出一个频率与外部被测电容大小相关的脉冲信号。不难想象系统是以89C51单片机为核心再配上振荡电路和液晶显示器所组成的，具体的电路连接关系是：被测电容Cx与两只反同器一起组成一个多谐振荡器，两只反向器可取自74HC04，电阻R4的一端与电阻R3和被测电容Cx的一端相连，电阻R4的另一端与六反向器74HC04的第(1)引脚相连，六反向器的第(2)引脚与其第(3)脚相连，同时与电阻R3的另一端相连。六反向器的第(4)脚与被测电容的另一端相连，该端同时是多谐振荡器的输出端。多谐振荡器的输出端与单片计算机89C51的定时计数口T1引脚直接相连，单片计算机89C51对该引脚输入的信号进行采集，经过计算处理，得到被测电容Cx的具体数值，该值由单片机89C51的P0口输出送显。89C51P0口的八个引脚分别与三片液晶驱动器CD4543和一片异或门CD4030的输入引脚相连，具体的连接关系是：单片机89C51P0口的P00、P01、P02、P03分别与个位、百位液晶驱动器CD 4543的输入引脚A、B、C、D引脚连接，而P04、P05、P06、P07则分别与十位的液晶驱动器CD4543的输入引脚A、B、C、D连接，以便正常显示测量的个位、十位、百位。测量结果的千位“1”及小数点由异或门CD4030控制。CD4030的三个输入引脚，即第(8)、(5)和(1)引脚分别与单片机89C51P1口的P10、P11、P12连接，以便从CD4030三个相应的输出端即第(3)、(4)、(10)引脚获得测量结果中的千位数值和小数点，这样在控制信号作用下，便可将被测结果完整的显示出来。控制信号由单片机89C51的写信号WR与地址总线信号P2口的P26、P27一起组合而成，具体的连接关系是：单片机89C51的P26引脚连往与门74HC08的输入引脚(1)相连，P27与74HC08的输入引脚(5)相连，单片机89C51的写信号WR引脚则与六反向器74HC04的输入引脚(5)连接，输出引脚(6)则分别与上述的两个与门的另外输入引脚(2)及引脚(3)相连，两个与门的输出引脚(3)及引脚(6)则分别与三片液晶驱动器CD 4543的控制引脚(1)连接。74HC04的另外两只反向器与电阻R1、R2电容C0一起组成另一个多谐振荡器，为液晶驱动器提供显示驱动信号，电路原理与上相同。
被测电容的范围为0.00PF-1999VF，共分为九个量程段：
0.00PF-19.99PF
19.9PF-199.9PF
199PF-1999PF
1.99NF-19.99NF
19.9NF-199.9NF
199NF-1999NF
1.99VF-19.99VF
19.9VF-199.9VF
199VF-1999VF
本系统可根据被测电容的大小，在测量过程中自动改换量程。测量方法是：系统上电后，自动地进行校零，以克服系统布线电容对测量精度的影响，待到显示0.00时，可进行正常测量。正常测量，只需将表笔夹在被测电容Cx的两端，系统便可进行自动测量与显示。
本实用新型由于采用了智能化技术，其特点在于：1、宽量程，测量范围：0.01PF-1999VF。2、整个测量过程无须人工干预，而是在单片机控制下自动地改换量程档。3、上电后可自动校零，以克服仪表本身的分布电容对被测电容产生测量误差。4、电源电压3.6伏-8.0伏之间变化，而测量精度几乎不受影响。
下面将结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的结构方框图。
图2是本实用新型的电原理图。
图3是本实用新型壳体的结构示意图。
参照图1、2，系统是以89C51单片机为核心再配上振荡电路和液晶显示器所组成的，具体的电路连接关系是：被测电容Cx与两只反向器一起组成一个多谐振荡器，两只反向器可取自于74HC04，电阻R4的一端与电阻R3和被测电容Cx的一端相连，电阻R4另一端与六反向器74HC04的第1引脚相连，六反向器的第2引脚与其第3脚相连，同时与电阻R3的另一端相连。六反向器的第4脚与被测电容的另一端相连，该端同时是多谐振荡器的输出端。多谐振荡器的输出端与单片计算机89C51的定时计数口T1引脚直接相连，单片计算机89C51对该引脚输入的信号进行采集，经过计算处理，得到被测电容Cx的具体数值，该值由单片机89C51的P0口输出送显。单片计算机89C51P0口的八个引脚分别与三片液晶驱动器CD4543和一片异或门CD4030的输入引脚相连，具体的连接关系是：单片机89C51P0口的P00、P01、P02、P03分别与个位、百位液晶驱动器CD4543的输入引脚A、B、C、D引脚连接，而P04、P05、P06、P07则分别与十位的液晶驱动器CD4543的输入引脚A、B、C、D连接，以便正常显示测量的个位、十位、百位。测量结果的千位“1”及小数点由异或门CD4030控制。CD4030的三个输入引脚，即第8、5和1引脚分别与单片机89C51P1口的P10、P11、P12连接，以便从CD4030三个相应的输出端即第3、4、10引脚获得测量结果中的千位数值和小数点。这样在控制信号作用下，一片CD4543便可将被测结果完整的显示出来。控制信号由单片机89C51的写信号WR与地址总线信号P2口的P26、P27一起组合而成，具体的连接关系是：单片机89C51的P26引脚连往与门74HC08的输入引脚1，P27与74HC08的输入引脚5相连，单片机89C51的写信号WR引脚则与六反向器74HC04的输入引脚5连接，输出引脚6则分别与上述的两个与门的另外输入引脚2及引脚3相连，两个与门的输出引脚3及引脚6则分别与三片液晶驱动器CD4543的控制引脚1连接。74HC04的另外两只反向器与电阻R1、R2电容C0一起组成另一个多谐振荡器，为液晶驱动器提供显示驱动信号，电路原理与上相同。
参照图3，在壳体5的上部设有液晶显示屏4；左侧设电源按钮3；下部设测试插孔1，被测电容Cx2插入测试插孔1上，电路板由螺钉固定在壳体5内。
Claims (1)
1、一种智能化电容表，是以89C51单片机为核心再配上振荡电路和液晶显示器所组成的，其特征在于：被测电容Cx与两只反向器一起组成一个多谐振荡器，两只反向器可取自于74HC04，电阻R4的一端与电阻R3和被测电容Cx的一端相连，电阻R4的另一端与六反向器74HC04的第(1)引脚相连，六反向器的第(2)引脚与其第(3)脚相连，同时与电阻R3的另一端相连，六反向器的第(4)脚与被测电容的另一端相连，该端同时是多谐振荡器的输出端，多谐振荡器的输出端与单片计算机89C51的定时计数口T1引脚直接相连，单片计算机89C51的P0的八个引脚分别与三片液晶驱动器CD4543和一片异或门CD4030的输入引脚相连，单片机89C51P0口的P00、P01、P02、P03分别与个位、百位液晶驱动器CD4543的输入引脚A、B、C、D引脚连接，而P04、P05、P06、P07则分别与十位的液晶驱动器CD 4543的输入引脚A、B、C、D连接，CD4030的三个输入引脚，即第(8)、(5)和(1)引脚分别与单片机89C51P1口的P10、P11、P12连接，控制信号由单片机89C51的写信号WR与地址总线信号P2口的P26、P27一起组合而成，单片机89C51的P26引脚连往与门74HC08的输入引脚(1)，P27与74HC08的输入引脚(5)相连，单片机89C51的写信号WR引脚则与六反向器74HC04的输入引脚(5)连接，输出引脚(6)则分别与上述的两个与门的另外输入引脚(2)及引脚(3)相连，两个与门的输出引脚(3)及引脚(6)则分别与三片液晶驱动器CD4543的控制引脚(1)连接。74HC04的另外两只反向器与电阻R1、R2电容Cp一起组成另一个多谐振荡器，在壳体(5)的上部设有液晶显示屏(4)；左侧设电源按钮(3)；下部设测试插孔(1)，被测电容Cx(2)插入测试插孔(1)上，电路板由螺钉固定在壳体(5)内。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103424631A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-12-04 | 福建二菱电子有限公司 | 一种智能lc测量仪 |
| CN104049145A (zh) * | 2014-06-28 | 2014-09-17 | 张新安 | 一种数字电阻电容表 |
| CN109813964A (zh) * | 2017-11-20 | 2019-05-28 | 辉芒微电子（深圳）有限公司 | 一种电容检测电路及方法 |
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1999
- 1999-10-09 CN CN 99225183 patent/CN2398638Y/zh not_active Expired - Fee Related
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