一种大范围高精度的RLC测量装置

摘要

本实用新型涉及一种电器元件测量装置，特别涉及一种大范围高精度的RLC测量装置。本实用新型包括测量电路，按键及通道选择电路、显示电路。所述的测量电路包括双运放构成的用来测量电阻电容的恒流源电路及用于测量电感的LC振荡电路。按键与通道选择电路包括键盘以及多通道模拟开关。显示电路包括蜂鸣器电路和LCD显示屏。本实用新型能够实现对于电阻，电容，电感的自动测量，范围大，精度高，多档位，实时显示，可以用于实验室，竞赛培训，电子电气工程师测量工作以及任何需要RLC测量的场合，应用需要较广。

主权项

一种大范围高精度的RLC测量装置，其特征在于，包括测量电路，按键及通道选择电路，显示电路；以及单片机MSP430F6638和FPGA；其中按键与通道选择电路以及显示连接到FPGA的外设接口上面；所述的测量电路包括双运放构成的用来测量电阻电容的恒流源电路及用于测量电感的LC振荡电路；其中恒流源的输出V1out接待测电阻RL以及电容测量电路中单向选择开关TS12A4516‑1的V1out；所述的测量电路包括双运放构成的用来测量电阻电容的恒流源电路及用于测量电感的LC振荡电路，输出接FPGA；所述电阻测量电路包括由仪表放大器INA133和精密放大器OPA228构成的双运放恒流源电路，还包括4V电压参考芯片REF5040以及22位AD芯片ADS1212，电阻测量采用恒流源基于欧姆定律利用欧姆定律线性化；其中INA133的输出接OPA228正相输入，OPA228的正相输入即为恒流源的输出V1out，V1out接ADS1212的AINN作为输入；4V电压参考芯片REF5040的输出接INA133的输入，提供稳定的电压；ADS1212的SCLK，SDIO，SDOUT，DRDY接入FPGA进行控制；其中VC1通过键盘由FPGA输出高低电平进而控制继电器触点K1，K2，K3，K4，K5的通断，继电器驱动电路中的Kx即为K1，K2，K3，K4，K5；所述电容测量电路与电阻测量电路公用同一个由仪表放大器INA133和精密放大器OPA228构成的双运放恒流源电路，还包括2V电压参考芯片REF5020，比较器TLV3501，单向选择开关TS12A4516‑1；电容采用恒流源实现了电容容值与充电时间的线性化关系；其中信号由电容测量通道选择开关TS12A4516‑1的V1out输入，信号经过TS12A4516‑1控制接入待测电容CL，2V参考电压芯片REF5020接到比较器TLV3501的正相输入端，VC2接到FPGA来控制，TS12A4516‑1的输出接入TLV3501的反相输入端，比较器的输出OUT接到FPGA，FPGA在OUT输出出现下降沿的时候对TS12A4516‑2进行控制VC2，使其导通，从而待测电容接地进行放电，FPGA计数从VC2控制电容开始充电到OUT输出下降沿为止的时钟脉冲数，从而获得电容充电时间；所述LC振荡电路包括包括集成的压控振荡器MC1648振荡电路以及其输出信号的放大整形电路；MC1648作为独立的测量模块，有四路继电器实现档位的切换，其中VC4通过键盘由FPGA控制高低电平进而控制继电器K1，K2，K3，K4，K5是否导通，继电器驱动电路中的Kx即为K6，K7，K8，K9；MC1648的输出经过隔直电容C5接放大器OPA690对输出信号饱和放大后，输出接TLV3501的输入，经过滞回比较输出稳定的方波，TLV3501的输出OUT2接入FPGA进行频率测量；按键及通道选择电路包括包括键盘，继电器和模拟开关TS12A4516；显示电路包括蜂鸣器电路和LCD显示屏LCD12864。