[实用新型]一种宽量程数字电容表

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子测量仪器技术领域，具体涉及一种宽量程数字电容表。

背景技术

 在电子产品的设计、生产和维修中，电容的测量十分重要，电子技术的快速发展，使电容表成为了一种不可缺少的测量仪器。传统的电容测量方法有电桥法和谐振法两种，电桥法测量精度高，但速度慢，谐振法测量电路简单，速度快，但精度低。集成电路技术和数字电路技术的飞速发展，使电容的测量实现了数字化和智能化。用单片机制作的数字电容表，具有测量速度快、精度高、功能强、读数方便等优点，越来越广泛地应用于电子产品的生产和维修中。

发明内容

为解决现有电容表的不足，本实用新型公开一种宽量程数字电容表。该数字电容表采用555集成电路设计的单稳态电路，将电容的测量转换为对555输出高电平的时间的测量，利用AT89C2051单片机进行数据采集和处理，应用四位LED数码管显示电容的测量值，选用78L05三端固定集成稳压器供电，电容的测量范围为1pF～2000μF。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：本实用新型由555电容时间转换电路、AT89C2051单片机电路、LED显示电路和电源电路组成。555电容时间转换电路的阈值输入端接被测电容，输出端接AT89C2051单片机的P3.2端。AT89C2051单片机的P3.5端接555电容时间转换电路的触发输入端，P1.0～P1.6端接LED显示电路的笔划驱动a～g端，P3.4、P3.3、P3.1、P3.0端分别接LED显示电路的1、2、3、4端，P1.7、P3.7端分别接555电容时间转换电路的量程转换开关K1的pF和nF端。电源电路的输入端接交流市电，输出端接555电容时间转换电路、AT89C2051单片机电路和LED显示电路的电源输入端。电容的测量范围为1pF～2000μF。

 本实用新型的积极效果在于：测量速度快、精度高、功耗低、量程宽、体积小、功能强、价格便宜、工作可靠、读数方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构方框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型由555电容时间转换电路、AT89C2051单片机电路、LED显示电路和电源电路组成。555电容时间转换电路的阈值输入端接被测电容，输出端接AT89C2051单片机的P3.2端。AT89C2051单片机的P3.5端接555电容时间转换电路的触发输入端，P1.0～P1.6端接LED显示电路的笔划驱动a～g端，P3.4、P3.3、P3.1、P3.0端分别接LED显示电路的1、2、3、4端，P1.7、P3.7端分别接555电容时间转换电路的量程转换开关K1的pF和nF端。电源电路的输入端接交流市电，输出端接555电容时间转换电路、AT89C2051单片机电路和LED显示电路的电源输入端。

如附图2所示。

555电容时间转换电路是由555集成电路，电阻R1、R2、R3，电容C1、量程转换开关K1和被测电容Cx组成的单稳态电路。单片机P3.5端输出的负脉冲加到555集成电路的2脚时，它的输出端3脚可输出暂稳态时间即脉宽T＝1.1RCx的方波脉冲。R为量程转换开关K1所接通的电阻是已知的，则Cx＝T/1.1R，因此，对电容的测量实际上是对555输出高电平的时间的测量。量程转换开关K1为单刀三掷开关，设计的三个量程为：0～2000pF、0～2000nF、0～2000μF。

AT89C2051单片机电路由AT89C2051单片机，电阻R4，电容C2、C3、C4，晶振X1和按钮开关K2组成。AT89C2051是Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，20个引脚，内含2KB可重复编程Flash存储器和128×8位SRAM，工作电压2.6～6V，工作频率0～24MHz，15条双口可编程I/O口线，2个16位定时器T0和T1，5个中断源，一个串行口。