自动控制文献翻译——摘要

这篇论文介绍了基于16位单片机的一种电容和电感的测量方法，它采用LC振荡电路，信号处理电路和单片机以产生信号测量它的频率，并且转换它的频率为LCR电桥的值。它的测量结果会显示在液晶屏上并通过语音播报出来。最后，分析并解决误差以使该系统便于研究所用。

关键词：测量电容和电感；单片机；LC振荡电路

1 介绍

电容和电感是最基本的在电子电路中经常使用的元件。电容电感的测量在电子系统设计方面对新产品的研究有着显著地作用。但是在市场上缺少实用，方便，廉价的测量设备使这种测量系统有着十分不错的前景。

用交流电桥，电流表，电压表适合测量常规的电容电感。但是这种方法由于复杂的测量电路而浪费时间不适于快速测量。随着新的振荡法速度和稳定性的提高，它得到了很大程度的普及。随着单片机处理速度的和时钟的进步，这种通过利用高速单片机的合理性和精确性测量电容电感已经实现。因此本文就设计了一个基于16位单片机的测量系统。这个系统很实用，有着很大的测量范围，高精度，数字显示结果和语音输出。

2 原理

电容和电感的值都是非电子量，并且不能被直接测量。然而由于电容C和电感L的频率选择性，它的值的测量可以被转换成频率测量，并且相应地该值可以用频率测量技术测量。

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测量电路

前端电路是标准的LC振荡频率选择电路，后端电路由通用LM311电压比较器和用来产生一个宽频域方波的RC振荡电路构成。在校准时，单片机stess B口为低电平或高电平以获得标准频率F1或F2，从而得到C1，L1的值。在测量时，电容或电感的开关S1，电容或电感并联或串联到振荡频率选择电路来选择一定的振荡频率的方波。如图3.3所示，输入方波信号给单片机以测量频率，然后计算电容和电感的值。

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测量频率的方法有两种：模拟法和数字法。前者因为低速率和难以控制误差在这里不能使用。因此，根据这个系统的特点，采用计数法（在规定的时间里计脉冲数的测频方法）。

这种方法是记录的在时间Tc内的待测信号的脉冲个数Nx，则频率为：F =N/ T。很显然，Tc很精确，因此测量的精度主要依赖于Nx。这种方法的特点是非常简单，测量精度取决于待测信号频率和门控时间。当待测信号频率较低时，测量结果误差会较大，这个问题可以用测频方法自动转换系统解决。.......