电容测量电路实训报告.pdf

目录 第一章:摘要…………………………………………………………………………4 第二章:题目分析和设计构思………………………………………………………5 2.1题目分析…………………………………………………………………………5 2.2设计构思…………………………………………………………………………5 第三章:测量电路原理………………………………………………………………5 3.1工作原理…………………………………………………………………………5 第四章:硬件电路设计………………………………………………………………6 4.1了解功能…………………………………………………………………………6 4.2化整为零…………………………………………………………………………7 4.3功能分析…………………………………………………………………………7 4.4统观整体 ………………………………………………………………………11 第五章:元件参数 …………………………………………………………………12 第六章:调试 ………………………………………………………………………12 6.1仿真截图 ………………………………………………………………………12 第七章:课程设计心得体会 ………………………………………………………15 附录一：参考文献 …………………………………………………………………16 1 第一章:摘要 五量程电容测量电路是以集成运放为核心器件可将其分解为四个部分。可分 解为文氏桥振荡电路、反相比例运算电路、C/ACV 电路、有源滤波电路。该电 路是利用容抗法测量电容量的。起基本设计思想是：将400Hz 的正弦波信号作 Cx, Xc C/ACV Xc 用于被测电容 利用所产生的容抗 实现 转换，将 转换为交流电 Cx 压；再通过测量交流电压来获得 的电容量。本课题小组通过小组分工到图书 馆、网上查找课题参数资料；了解电容测量电路应用及其工作原理，运用 Multisim仿真软件绘制电路图并进行仿真实验；分析仿真实验数据和记录课题 实验过程；制作打印课题实验报告。 综上所述，在测量电容量时，文氏桥振荡电路所产生400Hz正弦波电压，经 过反相比例运算电路作为缓冲电路，作用于被测电容Cx；通过C/ACV转换电路 将Cx转换为交流电压信号，再经二阶带通滤波电路滤掉其他频率的干扰，输出 是幅值与Cx成比例的400Hz正弦波电压。 电容测量电路的输出电压作为AC/DC转换电路的输入信号，转换为直流电压； 再由A/D转换电路转换为数字信号，并驱动液晶显示器，显示出被测电容的容量 值。 电路有如下特点： （1） 在C\ACV转换电路中，电容挡愈大，反馈电阻值愈小，使得各挡转换系数 的最大数值均相等，从而限制了整个电路的最大输出电压幅值，也就限制 了A\D转换电路的最大输入电压，其值为200mV； （2） 电路中所有集成运放的输入均为交流信号，因而其温漂不会影响电路的测 量精度，也就需要对电容挡手动调零。电路中仅有一个电位器Rw1用于校 准电容挡，一般一经调好就不再变动。 （3） 二极管D9和D10用于A2输出电压的限幅，二极管D11和D12用于限制 A3净输入电压幅值，以保护运放。此外，尽管电容挡不允许带电测量， 但是若发生误操作，则二极管可为被测电容提供放电回路，从而在一定程 度上保护壳测量电路。 重点：电容测量电路；Multisim仿真软件。 2 第二章：题目分析和设计构思 2.1 题目分析 电容测量电路的设计是为了方便准确的测量电容性能。以便我们检验电容，当 我们需要一个特定的电容时，这是我们就用我们设计的电路来测量