實驗報告
實驗課程名稱近代電子學實驗
實驗專案名稱數字電容測量儀
年級 2011級
專業電子資訊科學與技術
班級學生姓名 學號
實驗設計目的：
1、態解碼顯示的設計及應用；
2、數字電容測量的方法。
實驗設計內容及要求：
1、設計、安裝乙個自動數字電容測量儀；
2、採用動態解碼顯示；
3、測量範圍1pf-1000μf;分為五擋即:
1pf一999pf
1nf一9.99nf
10nf一999nf
1μf一99.9μf
10μf一999μf
4、測量精度≤5%
實驗設計的基本原理：
數字電容測量電路的基本原理：
基準脈衝發生器產生一串精確的脈衝 t1，送入閘門控制器中，但其
通過控制器的數量受閘門脈衝 tc 控制；而待測電容時間是通過放大器對待測電容積分，產生閘門控制脈衝 tc，顯然：tc=t×n。（式中 n 為計數脈衝）
本電路的關鍵，在於待測電容時間轉換器的轉換時間 tc 的精度及基準脈衝
t1的精度。待測電容時間轉換器可以通過積分運算放大器或觸發單穩態電路來實現，本電路採用觸發單穩態電路，其基本結構如圖３－3 所示。圖中，單穩態的穩態時間為：
tc=1.1(r×cx)。所以，cx=(t×n)/(1.
1r)這樣，n 與 cx 就成為對應關係，n 的數值就代表了被測電容 cx 的大小。
當選擇不同的基準脈衝週期 t 和定時電阻 r 時，就可以得到不同的量
程。不同量程的基準脈衝週期 t 和定時電阻 r，測量範圍及倍率如下：
在單穩時間 tc 結束後，計數器計數值通過分時傳送方式，按個位、十位、百位分別傳送到對應的 led 解碼顯示。脈衝觸發開關的作用是，產生乙個週期較長（3s-5s）而脈衝寬度較窄（應能可靠地觸發單穩態電路工作）的負脈衝，使待測電容時間轉換器每隔乙個週期測量一次從而實現自動測量。
主要原理框圖如下：
原理框圖
實驗設計中使用到的元件：
74ls90555定時器
74ls7474ls08
74ls47七段數碼管
導線若干電阻若干電容
實驗設計的各部分構造：
1、多諧振盪器：
其產生的波形一方面用於計數，另一方面作為單穩態電路的輸入。多諧振盪器只有兩個暫穩態。假設當電源接通後，電路處於某一暫穩態，電容c上電壓uc略低於 ，uo輸出高電平，v1截止，電源ucc通過r給電容c充電。
隨著充電的進行uc逐漸增高，但只要， 輸出電壓uo就一直保持高電平不變，這就是第乙個暫穩態。當電容c上的電壓uc略微超過時(即u6和u2均大於等於時)， rs觸發器置 0，使輸出電壓uo從原來的高電平翻轉到低電平，即uo=0，v1導通飽和，此時電容c通過r2和v1放電。隨著電容c放電，uc下降，但只要， uo就一直保持低電平不變，這就是第二個暫穩態。
當uc下降到略微低於時，rs觸發器置 1，電路輸出又變為uo=1，v1截止，電容c再次充電，又重複上述過程，電路輸出便得到週期性的矩形脈衝。
其原理電路圖如下：
多諧振盪器
工作波形如下：
多諧振盪器的工作波形
2、單穩態觸發器：
由555定時器組成的單穩觸發器，它既為下一級的多諧觸發器提供輸入脈衝，又為後面計數器開始計數提供訊號脈衝。
單穩觸發器占空比為
為了使計數器在單穩觸發器高電平時開始計數，應在單穩波形後加一級反相器。由555組成的多諧振盪器的振盪週期為
為了便於計算，式中取，則上式可化為。計數器在單穩
觸發器高電平時（經過反相器變換為低電平後）開始計多諧振盪器的週期數，滿足下述關係式
即若要顯示器直接顯示出的值，則應該滿足，所以
單穩態觸發器所產生波形用於控制計數。
其構造電路情況如下：
實驗完整電路：
實驗整體電路是由各個功能模組組合而得，各個模組在電路中都承擔著重要的責任。將幾個部分按照原理框圖中的設計連線起來，得到整體電路。由各元件構造的完整電路如下：
數字電容測量電路
該電路可以實現將電容的電容值測出，同時送數碼管顯示，誤差保證在5%以內。
其中顯示、解碼和計數的原理和實驗一的數字電子鐘一樣，都是解碼之後送數碼管顯示，得到最後的電容值。
測量儀器合同
2.付款時間 乙方交付商品，甲方驗收合格後，七個工作日內一次性付清所有款項。第四條產品售後服務 乙方為所銷售的產品，負責技術演示及培訓 並對所銷售的產品提供 產品保修卡 有關保修事項按保修卡規定的內容執行。第五條甲方違約責任 1.甲方違反合同規定拒絕接貨的 因乙方產品質量原因違約除外 應當承擔由此造...
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