LC仪表电路使用555计时器

LC仪表电路用于测量电容器或电感器的反应元件的值。本文介绍了使用555计时器和微控制器的简单电路的设计和运行。该电路的优点是其简单性和准确性。

LC仪表电路工作原理：

LC计电路基于使用电容（电感）和电压之间的关系测量电容（电感）的基本原理。使用电阻器和电容器（电感器）布置潜在分频器，使得分频器两端的输入交流电压导致电容器（电感器）上的输出电压。该电压馈送到控制引脚555计时器IC以令人疑测模式这种输出信号的频率与控制电压成比例。脉冲形式的该信号被馈送到微控制器，该微控制器计算频率，然后计算电容器（电感器）值。

LC仪表电路图：

LC仪表电路设计：

这是一个简单的电路，在设计时不需要大量复杂性。设计的第一步涉及设计555定时器电路。使用电阻器和电容器（电感）设计潜在分频器电路，使得电容器上的电压（电感器）等于输入峰的一半到8V的峰值电压。该电压作为控制电压送至555计时器。由于输出频率和控制电压之间的关系需要术语LN（1-（VCONTROL /（VCC-VCONTROL））（根据SPEHRO PEFHANY方程），因此控制电压应小于555计时器的电源电压（这是5V）。假设占空比为60％的时间段和1毫秒的输出信号，时间高值为0.6msec。时间值低信号约为0.4毫秒。由于此值等于R._3.C₁，为电阻，电容值的值选择1K的值，C₁大约0.6uf。假设所选值并替换给定等式中所需的值： -

T._H= C.₁（r.₂+ R._3.ln（1-（vcontrol /（2v_CC.-vcontrol））

我们得到了₂约为0.9mohms。

由于对于潜在分频器电路，电抗跨度的电压是输入电压的一半，电阻器的值等于电抗。换句话说，基于我们选择的电阻r_1，我们可以确定电容（电感）范围。在这里，我们选择100k的套餐;电容范围可达3.18NF，电感范围高达3.18H。

第二步涉及设计微控制器电路。在这里，我们正在使用89c51微控制器。它涉及设计复位电路和振荡器电路。由于复位引脚处的电压应为1.2V的阈值，并且复位脉冲宽度应为约100ms，选择电阻器和电容器的值，使得RC> = 100ms。在这里，我们选择10k电阻和10UF电解质电容器。设计振荡器电路涉及选择晶体振荡器以提供24MHz的时钟信号。每个30pf的两个陶瓷电容器连接到电容器的两端，以确保平滑运行。晶体连接到微控制器的销18和19。除了设计复位电路之外，微控制器电路设计的另一部分涉及设计接口电路。这是通过使用连接到端口P2的单个数字7段显示来完成的。

你知道吗如何使用8051微控制器设计数字电压表电路？

LC仪表电路如何工作？

电路操作可以最好地解释两个阶段。在第一阶段，8V峰的输入AC电压将在测量下在反应元件上产生4V的电压。该电压馈送到555计时器的控制引脚。这确保了控制电压施加到上比较器的反相端子。作为电容器通过电阻器R2和R3充电，电压在电容器上产生电压。一旦电容器电压大于控制电压，上部比较器输出是逻辑高信号，导致触发器重置。这使得555输出成为高信号。由于晶体管内部连接到放电销饱和，电容器开始放电。一旦该电压小于1 / 3VCC，较低的比较器输出是逻辑高信号。这导致触发器触发器设置，输出为555计时器。 Thus a oscillating signal is produced at the output. Since the sooner the capacitor voltage reaches the control voltage, sooner logic high level is reached at the timer output, the width of the output pulse depends upon the control voltage.

换句话说，产生输出信号，其频率取决于控制电压。该信号被馈送到微控制器。

第二阶段操作涉及微控制器的功能。一旦设备供电，编译器就会扫描端口引脚P1.0。根据程序，编译器检查输出信号高的时间。这是信号的时间高。由于该值取决于控制电压，因此编译器计算控制电压。由于该控制电压是测量下的元件上的电压，因此计算电容或电感值。由于此值以十进制形式，编译器将此值转换为十六进制值。此值被发送到端口P2，该端口P2连接到7段显示。

LC仪表电路限制：

1. 该电路仅计算电抗值而不是相位差。
2. 电容/电感范围是有限的，对于较高的电容。