自制电容表

2016-5-28 18:11:20 2815

0 自制电容表很多贴片电容都没有标明电容值，而我又舍不得扔了它们；自己做电路玩时，经常看到一些废电路板上有很多贴片电容，可以拆下来用，但是却看不到容量，很郁闷。所以我决定做一个电容表来测试它们的容量。我用单片机8952和电压比较器339做了一个简单的电容容量测量表，参数大致如下：电容测量范围为1pF-9999.99uF，最小分辨力为1pF。分为5个量程，可以自动切换量程，也可手动切换。另外，有简单的频率计功能，能测量0-60MHz的数字信号频率（TTL电平）；还可以产生几个单点频率的方波信号（比如1KHz）。采用1602LCD作为显示器；4个按键控制；使用24C01保存当前设置值，不用每次开机重新设置。可单5V供电，也可9V交流供电。电容测试原理简介：根据电容的充电公式，可以计算出电容在充电到 1/nVcc(其中n>1，Vcc为充电电源电压)电压时充电时间跟电容的容量和电阻成正比，跟充电电源电压无关。(通过一个微分方程即可求得，具体的计算步骤这里省略，一般的电路教材上都有讲解)。工作过程如下：首先，通过单片机选通放电三极管Q9，将电容上的电放掉，放电完毕之后，选通Q1-Q5中的一个三极管，经过一定的电阻，对电容进行充电；同时，打开单片机的计数器0，开始计数。然后单片机等待外部中断0的发生。当电容充电达到参考电压值时，比较器翻转，发出充电完成信号到中断0端口，单片机响应中断，停止计数器0，并关闭充电电路，接通放电电路。接着读出计数器0的值，进行计算，适当的调整后，输出到LCD上显示。然后又开始一次新的测试，如此循环。本电路通过一个电压比较器(LM339)来检测电容充电的终止。由电阻R31， R32及RW1构成一个分压器，产生一个基准电压。当电容两端电压超过比较电压时，比较器翻转，产生一个低电平到单片机的中断0(INT0)引脚，通知单片机电容充电完成。 RW1是精密可调电阻，用来调整电压比较器的参考电压。调整RW1，使P点电压为电源电压的0.632倍(理论值，实际值可能有点不一样，见调试部分)。 C0是并联在测量端的一个小电容(30pF)，用来减少电路分布电容的影响。因为在单片机内部做了软件调零，所以有一个固定的偏移量，对结果的显示不会造成影响。 Q8和Q10是用来平衡电路和温度补偿。作用不是很大，如果觉得麻烦，可以省掉这个两个三极管，把集电极和发射极直接连接起来，基极那个位置悬空就行了。 U4是一个计数器，测量频率时，先做一个预分频。因为52的计数器频率不够高。调试：先把HEX文件烧入到单片机中，然后将全部零件装好，检查确认无误后，接通电源。调整RW1，使P点电压约为电源电压的0.632倍。然后进入主菜单，选择校准0点，确定，等待校准完成。然后退回到主菜单，选择电容测量，自动模式。用几个质量比较好的电容(或者用另一块电容表先测量出来)，检查电容值是否显示正确。如果不正确，可适当微调RW1，使其正确。然后依次检查其它量程，是否正确。如果各个量程不能同时调准，则需要适当微调一下R11、R13、R15、R18、R20等量程电阻的阻值(可以通过采用并联电阻等方式，不过一般要求不严格的情况下，这些电阻都是可以满足要求的)。当调试完成后，可用热熔胶将RW1固定下来，避免使用时不小心改变了它的阻值。使用方法：板上总共有四个按键：MENU键，UP键，DOWN键和ENTER键。可以使用MENU键，退回到主菜单或者上一级菜单。使用ENTER键，来确认选用的功能。UP和DOWN键用来移动菜单和切换量程用。主菜单包括以下几项：1. Capacity 电容测量；2. Frequency 频率测量； 3. Square Wave 方波发生；4. Settings 设置。1.0版本的Settings里边只有一个选项——调整电容测试0点。5. Help 帮助选项。在电容测量的手动模式下，按动MENU键，将返回到主菜单；按动UP键，将增大量程；按动DOWN键，将减少量程；按动ENTER键，将保存当前量程状态，下次进入电容测试时，将会自动选择该量程。在频率测量模式下，按下MENU键，返回主菜单。其它按键无效。在方波发生模式下，按下MENU键，返回主菜单；UP键，升高输出频率；DOWN键，降低输出频率；ENTER键，保存当前频率值，下次再进入方波发生模式时，会自动选则该频率值。注意：上边的按动，指的均为短按键。短按键——按键时间大于20ms，小于1S。长按键——按住按键大于1S。在1.0版本中，未使用长按键功能。如果您长按键，系统则会忽略本次按键。下边是我测试的几个电容的值，供参考：电容编号 1 2 3 4 5 标称值 3.3pF 30pF 250pF 2200pF 47000pF 量程1 000004pF 000029pF 000249pF 00222pF 0405pF 量程2 -------- -------- -------- 0002.22nF 0048.8nF 实测值量程3 -------- -------- -------- 00002.2nF 00049.1nF 量程4 -------- -------- -------- 000.002uF 000.048uF 量程5 -------- -------- -------- --------- 0000.04uF 电容编号 6 7 8 9 10 标称值 0.1uF 0.47uF 1uF 22uF 47uF 量程1 0926pF -------- -------- --------- -------- 量程2 0110.nF 0458.1nF 1014.nF --------- -------- 实测值量程3 00114.4nF 00491.0nF 01080.nF 2224.nF 6451.nF 量程4 000.112uF 000.482uF 001.057uF 021.886uF 056.6uF 量程5 0000.10uF 0000.43uF 0000.96uF 0021.31uF 0048.52uF 电容编号 11 12 13 14 15 标称值 100uF 220uF 470uF 1000uF 1500uF 量程1 --------- -------- -------- --------- -------- 量程2 --------- -------- -------- --------- -------- 实测值量程3 --------- -------- -------- --------- -------- 量程4 115.8uF 231.8uF 482.uF --------- -------- 量程5 0111.65uF 0228.9uF 0476.uF 1045.uF 1484.*uF 注：“--------”表示量程不适合，未做测试。“”表示读数不稳定。测量示波器探头，容量为140pF 通过上面的测试可以看出，基本上可以确定出电容的容量了。比如测得的值为22uF 左右，那么我就知道这是一个标称为22uF的电容。 2 一个基于89S52的电容表(原理图 PCB 源代码实物照片）.rar 1.66 MB , 下载次数: 19
2016-5-28 18:11:20　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 自制电容表 4377 • 如何自制数字显示电容表 1248 • 自制投影表。。很酷的 2238 • 怎么自制电容笔 68110 • 自制超级电容电池 57598 • DIY：如何自制电容笔 29384 • 自制电压表 6 • 自制音频毫伏表 13 • 自制电流表文件分享 8 • 自制数字电桥(LCR表) 1019 1 个讨论