LCR表设计成功了！

xjw01

已设计好，并调试成功，精度良好。

DIY数字电桥说明

一、设计要点：
1、放大器的增益要控制好，开关切换到最低增益时，输入Zx短路时，所有运放不应过载。为了得到最佳分辨率，满载输入时，应使表头读数对应AD的满量程，但AD应留下10%的余量，防止信号源幅度漂移时表头溢出。
对于这个LCR表，表头满量程设计为1000字左右，约对应4.5V输入。OP07放大6倍，所以OP07的输入端对应的电压为4.5/6=0.75V；由于采用半波平均值检波，所以为了得到0.75V电压，输入需要0.75*3.14=2.36V峰值。TL084最大输出可达4V，所以不过载。中间两级TL084，最小增益为1，最大为30倍。
前级为5倍，所以要求前级V/I变换器最大输出达到2.36/5=0.472V。
本电路实际采用值比0.472V小了不少，是为了留下更多余量，电路工作更可靠稳定。
程序设计时，判断开关切换后的增益是否过大，应对Vx和Vy求模来判断，当模值大于950(接近满量程)，说明增益过大。不能单单使用Vx或Vy来判断过载情况。因为，Vx或Vy其中的一个值可能非常小。
2、交流放大器由多级放大器构成，设计时，不论增益开关处于那个状态，应保证第n级运输出信号大于等于第n-1级放大器的输出信号。道理是：当不满足上述条件时，前级可能过载失真，而程序全然不知。在音响系统中，前级调音台过载，可以被电平指示灯显示，也可以被耳朵听出来，这时，我们就可以调大后级功放音量，调小前级调音台的增益，这样就不会失真了。但是，单片机程序没有金耳朵，所以中间级电路本身不得过载，以免造成单片机误判。运放的最大输出能力相同，所以最好的办法就是后级输出幅度大于等于前级输出，那么过载现象必然引起后级输出过大，进而毫伏表超量程，程序立刻知道电路过载了。
3、V/I变换器问题。
V/I变换器也存在过载问题，也要消除它，虽然人工切换量程时可以判断它是否过载，但对于没有经验的使用者来说，并不容易，因为，用眼睛看失真，不如耳朵听失真来得容易。
V/I变换器过载的原因有二，首先，那个运放的反馈回路接了500欧左右内阻的电子开关，它相当于输出衰减器；其次，TL082内部串接了300电阻，也是一个限流衰减。这样一来，100欧档为了得到0.472V，TL082内部电压将是0.472*(500+300+100)/100 = 4.25V，此时，内部有轻微过载。
为了解决过载问题，采用以下方法：考虑到信号源TL082也有过载问题，所以上臂限流电路与下臂电阻电路设计成对称的电路，那么只要信号源不过载，V/I变换器也不过载。
此外，V/I变换器的100欧档，采用了机械输助开关，那么相同电流下，更不容易过载的。
4、信号源
前述，V/I与限流器采用对称结构时，Zx短路，V/I变换器输出端的电压与信号源输出端是一样的。理想V/I输出的上限是0.472V，那么信号源也应是能够输出0.472V。本电路采用0.28V峰值（1kHz），100Hz时比该值大一些。它们都比0.472V小了不少。这样，DDS滤波器元件参数不同时，许可的幅度误差就比较大。
5、灵每度极限
a、可控增益放大器的可调范围。本电路最大与电小增益的关系是30倍，意味着最小分辨为1/30字。设下臂电压对应333字(100欧)，那么每字对应0.3欧，1/30字对应10毫欧
约最小分辨到下臂电阻的1/10000
b、同理，上臂的最大量程，也是约为下臂的10000倍。
所以，量限约为10毫欧到1000兆欧
1pF电容在1kHz时的容抗是159兆欧，小于1000兆欧，所以pF级电容可以被本表准确测量。
二、使用要点：
菜单1：开机启动默认菜单
使用8键加1键切换到菜单1
使用8键加2键切换到菜单2
使用8键加3键切换到菜单3
……
1键：显示串联电抗X
2键：显示串联电阻R
3键：显示串联电感L
4键：显示串联电容C
5键：显示Q值
6键：频率切换，100Hz时，指示灯亮起，1kHz时不亮
7键：量程切换，4个指示灯轮跳
8键：菜单切换键
显示单位表示：
10的-12次方，显示为“P”
10的-9次方，显示为“n”
10的-6次方，显示为“u”
10的-3次方，显示为“大n”
10的0次方，显示为“小O”
10的3次方，显示为“三横”
10的6次方，显示为“d”
残余电抗。本表存在残余电抗。为此，测量pF级电容，先不接被测电容，测量出本底电容，我的LCR表本底是3.5pF，然后接上电容测量，若测得23.3pF，那么实际电容就是23.3-3.5=19.8pF，此法与Q表测得的电容比对，1字不差。
测小电阻时，切换到100欧档，按下机械开关，可以增加灵敏度数倍。测量后，弹出开关，以免影响其它档。
扩屏显示小数位：按下当前显示值对应的键，就会显示为四位模式，但“单位”不显示了。再按一下1至5任意键，退出四位模式。本LCR表达不到4位的精度，所以通常无需采用4位显示。有时显示1.xx的数值，觉得精度不够，可以按此法扩展一下位数。
  菜单2：
1键：显示并联电抗X
2键：显示并联电阻R
3键：显示并联电感L
4键：显示并联电容C
5键：显示Q值
6键：频率切换，100Hz时，指示灯亮起，1kHz时不亮
7键：量程切换，4个指示灯轮跳
8键：菜单切换键
单位显示同上
  菜单3：
这是调试菜单
1键：增益切换键，切换时，显示屏暂时跳出置位信号数秒钟，
3键：K3切换键，切换时，显示屏暂时跳出置位信号数秒钟
4键：相位旋转键，切换时，显示屏暂时跳出置位信号数秒钟，相位旋转的顺序是0度、180度、90度、270度
本菜单下，屏显内容是AD的读值。
在此菜单下，可以检测检波非线性。方法是：Zx接上一个10k电阻，切换到菜单3，用1键把增益置为0位，利用3键和4键，找一个读值为30以下的。接下来，1键更改增益，并记录读值。例如，得到27，87，297，897，理论增益关系是1、3、10、30，所以，以上显示值说明检波器线性度良好，但存在0点误差3字。以上数据统一加3字就正确了。我在程序中，已经做了加3处理。不同的CD4053的检波效果可能有所不同，所以建议实测零点误差，然后更改此语句
   if(c) c+=3;    //零点非线性改正
三、制作要点：
V/I变换器上的4个电阻要精确，最好优于0.5%
中间放大器，关系到1：3：10：30增益切换关系的4个电阻（2k、18k、1k、2k），比值关系要准确。请使用4位半的表筛选。
5倍放大器，上、下臂的热端关联的2k与10k电阻要准确，确保上下臂增益相同。冷曾端（虚地）的2k与10k电阻，不要求精度很高。
电源变压器使用8V*2或9V*2，其中7905与7805无需加散热器。接变压器的排针与接下载线的排针最好区别开，如果不区分，万一把9V电源插到下载线排针，单片机或电路有烧的可能，当然通不会烧的。
接线完成后，检查的关键是：每个IC电源和地线有没有接错。电源没接错，IC通常不会烧。
跳线多，不小心就会错，所以9V变压器使用小容量的，万一接错或碰电，由于变压器功率不足，反而会保护电路。
单片机的电压不可过高，如果高于5.5V，有危险。比如，不小心加入12V电压，单片机必烧。所以各个IC的供电是关键。

zaq

许老师电桥不错，在X林电子买了台，体积小巧，用着舒服！

xjw01

xjw01

制作工艺比较普通，按照音响前级板的工艺就足够了。
同时注意两个桥臂信号通路的对称性。

xjw01

1. /*************************************
   
2. LCR表驱动程序 V1.0
   
3. xjw01 于莆田 2011.10
   
4. **************************************/
   
5. //====================================
   
6. #define uchar unsigned char
   
7. #define uint  unsigned int
   
8. #define ulong  unsigned long
   
9. #include <reg52.h>
   
10. #include <math.h>
    
11. 
    
12. void delay(uint loop) { uint i; for(i=0;i<loop;i++); } //延时函数
    
13. void delay2(uint k){ for(;k>0;k--) delay(10000); } //长延时,k=100大约对应1秒
    
14. 
    
15. //========================AD转换=============================
    
16. sfr P1ASF = 0x9D; //将P1置为模拟口寄存器(使能),各位中为1的有效
    
17. sfr ADC_CONTR = 0xBC; //A/D转换控制寄存器
    
18. sfr ADC_res   = 0xBD; //A/D转换结果寄存器
    
19. sfr ADC_resl  = 0xBE; //A/D转换结果寄存器
    
20. 
    
21. void set_channel(char channel){
    
22. P1ASF = 1<<channel;
    
23. ADC_CONTR = channel+128; //最高位是电源开关,低3位通道选择
    
24. delay(1); //首次打开电源应延迟，使输入稳定
    
25. }
    
26. uint get_AD2(){
    
27. ADC_CONTR |= 0x08;             //00001000,置ADC_START=1启动A/D 转换
    
28. while ( !(ADC_CONTR & 0x10) ); //等待A/D转换结束(ADC_FLAG==0)
    
29. ADC_CONTR &= 0xE7;             //11100111,置ADC_FLAG=0清除结束标记, 置ADC_START=0关闭A/D 转换
    
30. return ADC_res*4 + ADC_resl;
    
31. }
    
32. 
    
33. /*
    
34. uchar get_AD(){
    
35. ADC_CONTR |= 0x08;             //00001000,置ADC_START=1启动A/D 转换
    
36. while( !(ADC_CONTR & 0x10) );  //等待A/D转换结束(ADC_FLAG==0)
    
37. ADC_CONTR &= 0xE7;             //11100111,置ADC_FLAG=0清除结束标记, 置ADC_START=0关闭A/D 转换
    
38. return ADC_res;
    
39. }
    
40. */
    
41. //============================EEPROW偏程=========================
    
42. sfr IAP_data  = 0xC2;
    
43. sfr IAP_addrH = 0xC3;
    
44. sfr IAP_addrL = 0xC4;
    
45. sfr IAP_cmd   = 0xC5;
    
46. sfr IAP_trig  = 0xC6;
    
47. sfr IAP_contr = 0xC7;
    
48. /********************
    
49. 写字节时，可以将原有数据中的1改为0，无法将0改为1，只能使用擦除命令将0改为1
    
50. 应注意，擦除命令会将整个扇区擦除
    
51. *********************/
    
52. uchar readEEP(uint k){ //读取
    
53. IAP_addrL = k;    //设置读取地址的低字节，地址改变才需要设置
    
54. IAP_addrH = k>>8; //设置读取地址的高字节，地址改变才需要设置
    
55. IAP_contr = 0x81; //设置等待时间，1MHz以下取7，2M以下取6，3M取5，6M取4，12M取3，20M取2，24M取1，30M取0，前导1表示许档IAP
    
56. IAP_cmd = 1;      //读取值1，写取2，擦除取3，擦除时按所在字节整个扇区撺除
    
57. IAP_trig = 0x5A;  //先送5A
    
58. IAP_trig = 0xA5;  //先送5A再送A5立即触发
    
59. return IAP_data;
    
60. }
    
61. void writeEEP(uint k, uchar da){ //写入
    
62. IAP_data = da;    //传入数据
    
63. IAP_addrL = k;    //设置读取地址的低字节，地址改变才需要设置
    
64. IAP_addrH = k>>8; //设置读取地址的高字节，地址改变才需要设置
    
65. IAP_contr = 0x81; //设置等待时间，1MHz以下取7，2M以下取6，3M取5，6M取4，12M取3，20M取2，24M取1，30M取0，前导1表示许档IAP
    
66. IAP_cmd = 2;      //读取值1，写取2，擦除取3，擦除时按所在字节整个扇区撺除
    
67. IAP_trig = 0x5A;  //先送5A
    
68. IAP_trig = 0xA5;  //先送5A再送A5立即触发
    
69. }
    
70. void eraseEEP(uint k){ //擦除
    
71. IAP_addrL = k;    //设置读取地址的低字节，地址改变才需要设置
    
72. IAP_addrH = k>>8; //设置读取地址的高字节，地址改变才需要设置
    
73. IAP_contr = 0x81; //设置等待时间，1MHz以下取7，2M以下取6，3M取5，6M取4，12M取3，20M取2，24M取1，30M取0，前导1表示许档IAP
    
74. IAP_cmd = 3;      //读取值1，写取2，擦除取3，擦除时按所在字节整个扇区撺除
    
75. IAP_trig = 0x5A;  //先送5A
    
76. IAP_trig = 0xA5;  //先送5A再送A5立即触发
    
77. }
    
78. 
    
79. xdata struct Ida{
    
80. int bas;    //比值基数
    
81. } cs;
    
82. 
    
83. void cs_RW(char rw){
    
84. uchar i,*p = &cs;
    
85. if(rw){
    
86.   eraseEEP(0);
    
87.   for(i=0;i<sizeof(cs);i++) writeEEP(i,p[i]);
    
88. }else{
    
89.   for(i=0;i<sizeof(cs);i++) p[i]=readEEP(i);
    
90. }
    
91. }
    
92. 
    
93. 
    
94. 
    
95. 
    
96. 
    
97. /**********
    
98. 字形编码图
    
99.    32
    
100.    -
     
101. 64| | 128
     
102.    -  16
     
103. 1| | 8
     
104.    _. 4
     
105.    2
     
106. **********/
     
107. uchar code zk[20]={235,136,179,186,216,122,123,168,251,250}; //字库
     
108. uchar code zk2[7]={241,25,11,233,27,50,155};//p,n,u,m,0,k,M
     
109. 
     
110. uchar disp[6]={168,251,250}; char cx=-1; //显示缓存,cx光标位置
     
111. sfr P1M1=0x91; //P1端口设置寄存器
     
112. sfr P1M0=0x92; //P1端口设置寄存器
     
113. sfr P0M1=0x93; //P0端口设置寄存器
     
114. sfr P0M0=0x94; //P0端口设置寄存器
     
115. sfr P2M1=0x95; //P2端口设置寄存器
     
116. sfr P2M0=0x96; //P2端口设置寄存器
     
117. sfr P3M1=0xB1; //P3端口设置寄存器
     
118. sfr P3M0=0xB2; //P3端口设置寄存器
     
119. 
     
120. sbit ds3=P2^4; //数码管扫描口
     
121. sbit ds2=P2^5; //数码管扫描口
     
122. sbit ds1=P2^6; //数码管扫描口
     
123. sbit ds0=P2^7; //数码管扫描口
     
124. 
     
125. sbit spk=P2^3; //蜂鸣器
     
126. sbit DDS2=P1^2;//移相方波输出口
     
127. sbit K3=P1^7;
     
128. sbit K4=P1^6;
     
129. sbit K5=P1^5; //滤波器
     
130. sbit K6=P1^4;
     
131. sbit Ka=P2^2; //量程开关A
     
132. sbit Kb=P2^1; //量程开关B
     
133. sbit Kf=P2^0; //频率指示开关
     
134. 
     
135. 
     
136. 
     
137. //功能程序开始
     
138. 
     
139. xdata uchar menu=1,menuB=1;
     
140. 
     
141. void cls(){ char i; for(i=0;i<6;i++) disp[i]=0; } //清屏
     
142. void showDig(long f){ //显示数字
     
143. uchar i;
     
144. cls();
     
145. for(i=0;i<6;i++) { disp[i]=zk[f%10], f/=10; if(!f) break; }
     
146. }
     
147. void showDig2(float f,char dw){ //显示浮点数
     
148.   char i,b=0,b2=0,fh=0;
     
149.   if(f<0) fh=1,f=-f;
     
150.   for(i=0;i<2;i++){ if(f>=1000) f/=1000, b++;  }
     
151.   for(i=0;i<4;i++){ if(f<1)     f*=1000, b--;  }
     
152.   for(i=0;i<3;i++){ if(f<1000)  f*=10,   b2++; }
     
153.   showDig(f);
     
154.   disp[b2] += 4; //小数点
     
155.   if(!dw) return;
     
156.   disp[0] = zk2[b+4];  //显示单位
     
157.   if(fh) disp[0] += 4; //显示符号
     
158. }
     
159. 
     
160. 
     
161. 
     
162. //==============低频信号DDS====================
     
163. //PCA相关寄存器
     
164. sfr CMOD = 0xD9;   //钟源选择控制等
     
165. sfr CH = 0xF9;     //PCA的计数器
     
166. sfr CL = 0xE9;     //PCA的计数器
     
167. sfr CCON = 0xD8;   //PCA控制寄存器
     
168. sfr CCPAM0 = 0xDA; //PCA模块0工作模式寄存器
     
169. sfr CCPAM1 = 0xDB; //PCA模块1工作模式寄存器
     
170. sfr CCAP0L = 0xEA; //模块0捕获寄存器低位
     
171. sfr CCAP0H = 0xFA; //模块0捕获寄存器高位
     
172. 
     
173. sbit PPCA  = IP^7;   //PCA的中断优先级设置
     
174. sbit CCF0  = CCON^0; //PCA的模块0中断标志
     
175. sbit CCF1  = CCON^1; //PCA的模块1中断标志
     
176. sbit CR = CCON^6;    //PCA计数器使能
     
177. 
     
178. void PWM_init(){ //把PCA置为PWM
     
179.   CMOD = 2;   //0000 0010 计数源选择,钟源取fosc/2
     
180.   CL = CH = 0;
     
181.   CCAP0L = CCAP0H = 192; //占空比为25%
     
182.   //CCPAM0=0x42;//0100 0010,PCA的模块0设置为PWM模式,无中断
     
183.   CCPAM0=0x53;//0101 0011,PCA的模块0设置为PWM模式,有中断，下降沿中断
     
184.   PPCA = 1;   //优先中断
     
185.   //CR = 1;   //开始计数
     
186.   EA = 1;     //开总中断
     
187. }
     
188. 
     
189. uint ph=0, phM=256,feq=1000; //相位,phM相位步进值
     
190. uchar code sinB[256]={
     
191. //查询表中不可装载零值，否则会造成无中断产生
     
192. 255,255,255,255,255,255,254,254,253,252,252,251,250,249,248,247,246,245,243,242,240,239,237,236,234,232,230,229,227,225,222,220,
     
193. 218,216,214,211,209,206,204,201,199,196,194,191,188,185,183,180,177,174,171,168,165,162,159,156,153,150,147,144,140,137,134,131,
     
194. 128,125,122,119,116,112,109,106,103,100,97,94,91,88,85,82,79,76,73,71,68,65,62,60,57,55,52,50,47,45,42,40,
     
195. 38,36,34,31,29,27,26,24,22,20,19,17,16,14,13,11,10,9,8,7,6,5,4,4,3,2,2,1,1,1,1,1,
     
196. 1,1,1,1,1,1,2,2,3,4,4,5,6,7,8,9,10,11,13,14,16,17,19,20,22,24,26,27,29,31,34,36,
     
197. 38,40,42,45,47,50,52,55,57,60,62,65,68,71,73,76,79,82,85,88,91,94,97,100,103,106,109,112,116,119,122,125,
     
198. 128,131,134,137,140,144,147,150,153,156,159,162,165,168,171,174,177,180,183,185,188,191,194,196,199,201,204,206,209,211,214,216,
     
199. 218,220,222,225,227,229,230,232,234,236,237,239,240,242,243,245,246,247,248,249,250,251,252,252,253,254,254,255,255,255,255,255
     
200. };
     
201. uchar xw0[4] = {0,0,1,1}; //0度
     
202. uchar xw1[4] = {1,1,0,0}; //180度
     
203. uchar xw2[4] = {0,1,1,0}; //90度
     
204. uchar xw3[4] = {1,0,0,1}; //270度
     
205. uchar *dds2=xw1; //方波DDS的ROM数据表指针
     
206. void PCAinter(void) interrupt 7 {//PCA中断
     
207.   uchar x;
     
208.   CCF0=0; //清除中断请求,以免反复中断
     
209.   x = ph>>8;
     
210.   ph += phM; //相位累加
     
211.   CCAP0H = sinB[x]; //取高8位
     
212.   DDS2 = dds2[x>>6];
     
213. }
     
214. void setDDS(uint f){ //参考时钟是c=(fosc/2)/256=32000000/2/256=62500,频率f=c*phM/2^16
     
215. feq = f;
     
216. phM=f*65536.0/62500; //phM=f*2^16/62500
     
217. if(!f) CR=0; else CR=1;
     
218. }
     
219. 
     
220. //相位控制函数
     
221. xdata char xw=0; //相位
     
222. void set90(char k){ //设置方波的相位差
     
223.   k %= 4;
     
224.   if(k<0) k += 4;
     
225.   if(k==0) dds2=xw0;
     
226.   if(k==1) dds2=xw1;
     
227.   if(k==2) dds2=xw2;
     
228.   if(k==3) dds2=xw3;
     
229.   xw = k;
     
230. }
     
231. void set902() { set90(xw+1); }
     
232. 
     
233. //量程控制函数
     
234. xdata char rng=1; //量程
     
235. void setRng(char k){//切换量程
     
236. if(k==0) Ka=0,Kb=0; //100欧
     
237. if(k==1) Ka=1,Kb=0; //1k欧
     
238. if(k==2) Ka=0,Kb=1; //10k欧
     
239. if(k==3) Ka=1,Kb=1; //100k欧
     
240. rng = k;
     
241. }
     
242. void setRng2(){ setRng( (rng+1)%4); } //量程步进
     
243. 
     
244. //增益控制函数
     
245. float gain[4]={1,3,10,30};  //增益表
     
246. char curGain=1; //当前增益索引号
     
247. void setGain(char k){ //设置电路增益
     
248.   if(k>3) k=3;
     
249.   if(k<0) k=0;
     
250.   if(k==0) K4=0,K6=0; //1倍
     
251.   if(k==1) K4=0,K6=1; //3倍
     
252.   if(k==2) K4=1,K6=0; //10倍
     
253.   if(k==3) K4=1,K6=1; //30倍
     
254. 
     
255.   curGain = k;
     
256. }
     
257. void setGain2(){ setGain((curGain+1)%4); }
     
258. 
     
259. //设置频率
     
260. uchar mT = 5; //测量速度
     
261. void setF(char k){
     
262.   if(k==0) { setDDS(100);  K5=0; Kf=1; mT=15; } //置为100Hz
     
263.   if(k==1) { setDDS(1000); K5=1; Kf=0; mT=5;  } //置为1kHz
     
264. }
     
265. 
     
266. //LCR测量
     
267. xdata int Vxy[4]={0,0,0,0};  //Vxy[Vx1,Vy1,Vx2,Vy2]
     
268. xdata char Vga[4]={1,1,1,1}; //上下臂增益记录表
     
269. xdata uchar tim=0,tims=0;
     
270. xdata char pau=0; //暂停坐标自动旋转
     
271. 
     
272. void timerInter1(void) interrupt 3 {//T1中断
     
273.   char a,g; int c;
     
274.   static int Ve0=0;
     
275.   if(pau) return;
     
276.   tims++;
     
277.   if(tims>=mT){ //tim进位触发
     
278.    tims = 0, tim++;
     
279.    if(tim>=8) tim=0;
     
280.    a = tim/2; //x1,y1,x2,y2指针
     
281.    c = get_AD2(); //读取电压值
     
282.    if(c) c+=3;    //零点非线性改正
     
283.    if(tim%2){
     
284.      if(Ve0>c) Vxy[a] = Ve0; //保存当前电压
     
285.          else      Vxy[a] = -c;
     
286.          Vga[a] = curGain; //保存当前增益
     
287.    }else Ve0 = c;
     
288.    if(tim==3||tim==7){ //上下臂切换
     
289.          if(tim==3) K3=1, c = sqrt( 1.0*Vxy[2]*Vxy[2]+1.0*Vxy[3]*Vxy[3] ), g=Vga[2]; //切换到下臂
     
290.          if(tim==7) K3=0, c = sqrt( 1.0*Vxy[0]*Vxy[0]+1.0*Vxy[1]*Vxy[1] ), g=Vga[0]; //切换到上臂
     
291.          //切换后一定要设定一个g值,不论c为何值
     
292.          setGain(g);
     
293.      if(c>950) setGain(g-1);
     
294.      if(c<250) setGain(g+1);
     
295.      if(c<80)  setGain(g+2);
     
296.      if(c<20)  setGain(g+3);
     
297.    }
     
298.    set90(tim+1); //相位旋转
     
299.   }
     
300. }
     
301. 
     
302. char sfdw=1; //是否显示单位
     
303. void showR(char xm){ //显示电阻
     
304.   xdata float a,b,c,e;
     
305.   xdata float x1 =  Vxy[0]/gain[Vga[0]];
     
306.   xdata float y1 =  Vxy[1]/gain[Vga[1]];
     
307.   xdata float x2 = -Vxy[2]/gain[Vga[2]];
     
308.   xdata float y2 = -Vxy[3]/gain[Vga[3]];
     
309.   xdata float bs;
     
310.   if(rng==0) bs=100;
     
311.   if(rng==1) bs=1000;
     
312.   if(rng==2) bs=10000;
     
313.   if(rng==3) bs=100000;
     
314. 
     
315.   a = x2*x2+y2*y2;
     
316.   b = x1*x2+y1*y2;
     
317.   c = x2*y1-x1*y2;
     
318.   if(!a) { cls(); disp[3]=115;disp[2]=disp[1]=97; return; }
     
319.   if(xm==0){ showDig2(c/a*bs,sfdw); }//显示X值
     
320.   if(xm==1){ showDig2(b/a*bs,sfdw); }//显示R值
     
321.   if(xm==2){ showDig2(c/a*bs / 6.283/feq, sfdw); }//显示L值
     
322.   if(xm==3){ showDig2(a/c/bs / 6.283/feq, sfdw); }//显示C值
     
323.   if(xm==4||xm==9){ //显示Q值
     
324.     if(!b) { showDig(9999); return; }
     
325.         c = fabs(c/b);
     
326.         if     (c>=1000) { showDig(999   ); }
     
327.     else if(c>=100 ) { showDig(c     ); }
     
328.     else if(c>=10  ) { showDig(c*10  );  disp[1] += 4; }
     
329.     else if(c>=1   ) { showDig(c*100 );  disp[2] += 4; }
     
330.     else             { showDig(c*1000);  disp[3] += 4; }
     
331.   }
     
332.   e = (b*b+c*c)/a;
     
333.   if(xm==5){ showDig2(e/c*bs,sfdw); }//显示并联X值
     
334.   if(xm==6){ showDig2(e/b*bs,sfdw); }//显示并联R值
     
335.   if(xm==7){ showDig2(e/c*bs / 6.283/feq,sfdw); }//显示并联L值
     
336.   if(xm==8){ showDig2(c/e/bs / 6.283/feq,sfdw); }//显示并联C值
     
337. 
     
338. }
     
339. //void timerInter(void) interrupt 1 {}//T0中断
     
340. 
     
341. void showMsg(uchar a){ //临时跳出信息
     
342.   P0 = ~a;
     
343.   ds0=1, ds1=ds2=ds3=0;
     
344.   delay2(50);
     
345. }
     
346. main(){
     
347. uchar i=0,j=0,kn=0,key=0;
     
348. uchar dispN=0; //显示扫描索引
     
349. uchar spkN=0;  //蜂鸣器发声时长
     
350. uchar nn=0;
     
351. uchar XRQ=1;
     
352. 
     
353. 
     
354. TCON=0, TMOD=0x12; //将T0置为自动重装定时器，T1置为定时器
     
355. TH1 = 47, TL1 = 171; //20ms秒定时
     
356. TR1=1;  //T1开始计数
     
357. TR0=0;  //T0暂停计数
     
358. ET1=1;  //T1开中断
     
359. ET0=1;  //T1开中断
     
360. EA=1;   //开总中断
     
361. PT0=1;  //设置优先级
     
362. 
     
363. 
     
364. set_channel(0); //设置AD转换通道
     
365. P2M0 = 0xFF;    //P2.01234567置为推勉输出
     
366. P1M0 = 0xFC;    //P1.234567置为推换口
     
367. P1M1 = 0x01;    //P1.0置为高阻抗
     
368. 
     
369. //请注意启动延时0.5秒方可读取cs_RW
     
370. //cs_RW(0); //读取比值基数(调零时已做开机延时，确保电压上升到可读取EEPROW)
     
371. 
     
372. PWM_init();//DDS初始化
     
373. set90(2);  //初始设置相位
     
374. setRng(1); //初始设置量程
     
375. setGain(1); //初始设置增益
     
376. setF(1);    //DDS初始设置为1kHz
     
377. 
     
378. while(1){
     
379.   //显示disp
     
380.   nn++;
     
381.   dispN=(++dispN)%4; //扫描器移动
     
382.   ds0=ds1=ds2=ds3=0;
     
383.   if(dispN==0) ds0=1;
     
384.   if(dispN==1) ds1=1;
     
385.   if(dispN==2) ds2=1;
     
386.   if(dispN==3) ds3=1;
     
387.   P0=~disp[dispN]; //显示
     
388.   //扫描键盘
     
389.   //键盘响应
     
390.   //key = (~P3)&0xfc;
     
391.   key = ~P3;
     
392.   if(key&&kn<255) kn++; else kn=0;
     
393.   for(i=0;key;i++) key/=2; key=i;
     
394.   if(kn==20) spkN=50; else key=0;   //当按下一定时间后，key才有效，否则无效。spkN发声时长设置
     
395.   if(spkN) spkN--, spk=0; else spk=1; //键盘发声
     
396.   //菜单系统
     
397.   if(key==8 && menu!=0) { menuB=menu, menu=0; key=0; } //菜单键
     
398.   if(key==7) setRng2(); //量程步进
     
399.   if(key==6) { //设置频率
     
400.     if(feq==1000 ) { setF(0); showMsg(zk[0]); }
     
401.     else           { setF(1); showMsg(zk[1]); }
     
402.   }
     
403.   if(menu==0){ //显示量程和菜单
     
404.     showDig(menuB);
     
405.         if(key==8) menu = menuB;
     
406.         if(key>=1&&key<=7) menu = key;
     
407.         key = 0;
     
408.   }
     
409.   if(menu==1){ //自动LCR测量(串联)
     
410.     pau = 0;
     
411.         if(key>=1&&key<=5){ //扩展一位显示
     
412.           if(key-1==XRQ) { if(sfdw==0) sfdw = 1; else sfdw = 0; }
     
413.           else sfdw = 1;
     
414.           XRQ = key-1; //X,R,L,C,Q
     
415.         }
     
416.         if(key>=1&&key<=5) XRQ = key-1; //X,R,L,C,Q
     
417.     showR(XRQ);
     
418.   }
     
419.   if(menu==2){ //自动LCR测量(并联)
     
420.     pau = 0;
     
421.         if(key>=1&&key<=5){ //扩展一位显示
     
422.           if(key-1==XRQ) { if(sfdw==0) sfdw = 1; else sfdw = 0; }
     
423.           else sfdw = 1;
     
424.       XRQ = key+4; //X,R,L,C,Q
     
425.         }
     
426.     showR(XRQ);
     
427.   }
     
428.   if(menu==3){ //手动调试
     
429.     pau = 1;
     
430.         if(key==1) { setGain2(); showMsg( zk[curGain] );} //增益控制
     
431.         if(key==2) { };
     
432.     if(key==3) { K3=~K3;     showMsg(zk[K3]);       } //切换上下臂
     
433.     if(key==4) { set902();   showMsg(zk[xw]);       } //相位旋转
     
434.     if(nn%16==0) showDig(get_AD2());
     
435.   }
     
436.   delay(4000);
     
437. }//while end
     
438. }
     
439. 
     

复制代码

362647315

各档的量程有多宽?

puff

LZ太厉害了。
有实物图么？

xjw01

回复 7# sinoidiot


    LCR测量的核心程序只有60行，并不多。

其它的300多行，是用于控制、定义“菜单系统、键盘及单片机的资源”。

xjw01

本表的残余是容抗显示，估计是信号源TL082与V/I的TL082共用造成的。
估计，信号源与V/I变换器在IC内部存在额外的信号耦合造成的。这种可能性比较大。建议用两个TL081代替TL082

xjw01

回复 5# 362647315


    量程比较大，非桥式的音频LC表要大很多。
以1kH档为例：
电阻档理论上可以分辨到10毫欧左右，或更小。
大电阻测量，可测到电导0.001微西
电容，可以测量到0.2pF分辨力，15000uF，当然，理论上，大于1000uF已不大准确，应换档100Hz档
电感可以分辨到0.5uH左右(未实测)，实测2.99uH电感，得到2.64uH，测量35.5uH电感，得到35.4uH
最大可以测到几十享以上，更大几百倍的电感，理论上也可以测量，但大电感在1kHz时，受电感自身分布电容影响很大，测不准的，这时应使用100Hz档来测量。

桥式测法量，精度比万用表电感电容档的精度要高许多。
做为验证，也可以在手动档，利用VC9806+交流档测定上下桥臂的电压，人工计算结果，当上下臂阻值接近时，此法精度可以做得很高。上下臂偏移10倍时，VC9806+依然可以准确测定。

xjw01

本电路，与网络上提供的LCR电路比较，特点是：
1、利用单片机自带的AD，简化了程序设计，也简化了电路。缺点，AD分辨率低一些，约10bit。
2、利用四轴向旋转方波DDS，得到0度、90度、180度、270度，最后，正交信号转换为正电压检波输出，解决了单片机不能测量负电压问题。缺点是，测量速度减慢一倍。最后，1秒测量出一次结果。
3、增益控制，采用3倍关系步进，改善AD分辨率不足的问题。缺点，造成测量的上下极限分辨力减小3倍，增益变换范围是30倍。即最小5至10毫欧，如果采用两级10倍增益控制，变换范围是100倍，最小可分辨到5毫欧以下。
4、增加了一个带通滤波器，提高高阻测量的能力。高阻测量容易受干扰，有了带通，相当于提升了高阻测量的有效上限。有的LCR桥，好象没有设计滤波器
5、正弦信号发生器，采用正弦DDS，精度高，信号质量好。基于单片内部PWM的DA转换实现的。纯算法实现，无需另外硬件支持，所以看不到信号源发生器电路了，电路大大简化。移相方波，也采用DDS技术实现。它们的相位关系，可以精准控制。而且，信号质量，优于纯方波加4级二阶低通（相当于8阶）滤波器

本表的精度指标并不高。但优于普通非桥式的LCR
精度约1%，认真调试，可以达到0.5%

眉间尺

祝贺一下.
不知将来是否有打算将 LT2400与这个系统结合起来.

longshort

祝贺一下！

xjw01

谢谢大家鼓励

xjw01