图中的三个双刀双掷开关用来切换测量,S1在L、C(小电容)之间切换,S2在频率与LC之间切换,S3在大电解和小电解之间切换;单片机能够根据开关的状态和按钮Btn3自动判断测量的类型。
另外,Fx、Cx、Lx共用了一个GND端子,电路板上四个端子紧挨在一起,也可以多加GND端子,不共用,布线时可以根据实际情况灵活处理。
三、电路板
比较器周边元器件比较多,布线可能不太方便,给大家提供一个LM393周边元器件位置的参考,这样的布局飞线不会太多。我电路板上的飞线多是因为模拟电源和数字电源进行了比较严格的隔离,实际上并没有太大必要,但是LC振荡电路附近的电源和地一定要注意隔离,否则可能小电容读数很不稳定!
标准电容Cref最好使用2200pF云母电容,该电容的精确程度直接决定了小电容和电感的测量精度!(不过不会影响频率和电解电容测量精度。)
Rref调试方法,上文原理中已经讲到,比较器同相输入端电压Uc=0.632E(电源电压)。
四、使用方法
测小电容、电感、频率是一组功能,具体测哪个由S1/S2的状态决定,单片机能根据S1/S2的状态自动识别测量哪一种。测大电解电容和小电解电容是一组,具体测大电解还是小电解由S3状态决定,单片机能根据S3的状态自动识别测量大电解还是小电解。在这两组功能之间需要功能切换按钮(原理图中Btn3)来切换。
1、上电开机界面
显示中国电子DIY之家网址和大道必成会员号。
2、开机小电容和电感档未校准前
此时S1/S2/S3均处在弹起状态,S1/S2处在其它状态时则自动显示其它测量界面(频率Fx或者电感Lx的测量界面)。
图中的3.7pF是未经校准的误差,一般这个值会比较大,必须校准后才能测小电容和电感。频率档和电解电容测量档不需要校准,校准仅仅针对小电容和电感测量。
3、小电容、电感档校准
校准只需在小电容档(图中界面),不接入测量电容时,按一下校准(清零)按钮(原理图中Btn2)即可,Cx会自动清零(下图所示)。
在电感档校准需要将测电感的端子Lx与GND短接,然后按一下校准按钮,因为不方便,所以不提倡在电感档校准。在小电容档和电感档校准是等效的,在小电容档校准后,按下S1测电感即可,不需要重复校准。
4、测小电容
S1/S2均在弹起状态,单片机会自动显示测小电容界面,除非按下功能切换按钮(原理图Btn3)切换到电解电容档。
校准后,直接将小电容接在Cx与GND之间即可,下图所示。第一行显示测得的电容值,第二行显示的是当前LC振荡电路的频率。
5、测电感
S1按下、S2弹起状态,单片机会自动显示测电感界面,除非按下功能切换按钮(原理图Btn3)切换到电解电容档。