1。2电感测试仪的发展历史及研究现状

2系统的总体方案设计

2。1系统框图

根据设计的需求，将系统分为了三个部分，分别是测量、控制和显示。具体框图如图2-1所示

图2-1系统框图

本设计的设计思路是通过电容三点式振荡电路将被测电感转换成频率信号F，从而达到将模拟量转化为数字量的目的，然后通过控制电路进行计数，将测量得出的数据进行计算和处理，可以得出被测的电感的值，最后将结果送到显示器中进行显示。首先设计电容三点式振荡电路，在其接入被测电感后，通过三点式振荡电路产生的正弦波在通过高通和低通滤波器的过滤，转化成方波。然后，用STC89C52RC 单片机对测量电路产生的脉冲信号进行计数，用c语言编写代码，将计数值转化成电感值，最后将电感值由1602 液晶屏显示出来。系统主要分为了三个部分，分别是测量、控制和显示。测量电路主要用来产生振荡频率，控制电路主要用于对测量电路产生的振荡频率进行计数并对数据进行处理，显示部分主要用于显示结果。

框图各部分说明如下：论文网

(1)测量部分：该部分主要是通过电容三点式振荡将电感转换成频率信号，从而达到将模拟量转化为数字量的目的。本设计利用的是电容三点式振荡电路，又称考毕兹振荡电路产生震荡的。

(2)控制部分：本设计的核心是STC89C51RC单片机，通过其管脚的特殊功能和其所具由的中断系统，定时/计数器和LED 显示功能等。

(3)显示部分：本设计中的显示器是采用1602 液晶屏，操作简单，直观易懂，且消耗低。

3硬件电路

3。1 测量电路的设计

通过电容三点式振荡电路来将电感测量转换为震荡频率测量。三点式电路的定义是： LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而组成的反馈型振荡器。而电容三点式电路即考毕兹振荡电路是三点式电路中与发射极相连的两个电抗元件都是电容。如图3-1(a) [1]所示,Q是三极管，其结构类似于电感三点式振荡电路,只是互换了电感和电容的位置。该电路的交流通路如图3-1(b) [1] 所示。

图3-1三点式振荡电路

 正反馈选频网络由电感L和电容C1、C2 构成，从电容C2 两端取得反馈信号，故称之为电容三点式振荡电路，又称电容反馈式振荡电路。输入端电压和反馈信号同相，振荡的相位平衡条件得到满足，当LC谐振回路的Q值足够高时，电路的振荡频率近似等于回路的谐振频率。计算公式如下：

电容三点式振荡器电路，其特点是可将振荡频率做得比较高,一般可以达到100MHz以上,因为 C2对高次谐波的阻抗比较小,使得反馈电压中的高次谐波成分较小,这样得出的振荡波形较好。此外当振荡频率比较高时，C1,C2的值很小，频率就会受到三极管的级间电容的影响。

具体测量电路如图3-2[1]所示

图3-2 电感测量电路

3。2控制电路的设计

图3-3 控制电路图

本次设计系统的计算核心是选用宏晶科技的STC89C52RC单片机。宏晶科技推出的STC89C52RC单片机是新一代低功耗/超强抗干扰/高速的单片机，其指令代码完全兼容了传统的8051单片机，可任意选择6时钟机器/周期和12 时钟/机器周期。

主要特性如下：文献综述

1。 可以任意选择12 时钟/机器周期和6 时钟/机器周期，8051单片机的增强型，指令代码完全兼容了传统的8051单片机。

2。 工作电压：5。5V～3。3V（5V 单片机）/3。8V～2。0V（3V 单片机）

3。 工作频率范围：0～40MHz，与普通8051的0～80MHz相当，实际上其工作频率可以达到48MHz