电容、电感测量原理

一、测量原理

1、小电容、电感测量原理：

电路是一个由LM393（U3A）组成的LC 振荡器。由单片机测量LC 震荡回路的频率F1，

然后根据标准电容C1【原理图中的Cref】出电感L1 的值。

这里2个独石电容102的精确程度，基本上决定了整个测量过程的精度。应该选用稳定

性好精度高的电容器，网上一般推荐使用云母电容器，买不到的话，独石或CBB 的也都可以将就用。

电容 Cx、电感Lx 的值，分别用下列式子计算：

其中，F1是固有频率，F2是接入测试电容、电感后的频率。

2、电解电容测量原理：

电解电容的测量是基于对RC 电路的时间常数的计算，电容的充电速度与R 和C 的大小

有关，R 与C 的乘积越大，充电时间就越长。这个RC 的乘积就叫做RC电路的时间常数τ，

即τ=R∙C。若R的单位用欧姆，C 的单位用法拉，则τ的单位为秒。

图示曲线可以得到充电过程的一般规律：Uc 是按指数规律上升的，Uc 开始变化较快，

以后逐渐减慢，并缓慢地趋近其最终值，当t=τ时，Uc=0.632E (E 为电源电压)；本测量仪

就是利用单片机测量Uc=0到0.632E这段时间，用下列式子计算计算被测电容值：

电路由比较器U1B,放电晶体管Q1、Q2等组成。设定比较器正输入端为Uc，（Uc=0.632E，

调节Rref 获得），反向输入端接被测电容CEx，当单片机P15 引脚为低电平时,电容放电。

注意51 单片机引脚的拉电流很小，不能直接驱动Q1，否则放电时间会很长。

当单片机P15 引脚为高电平时,电容充电，当充电到Uc 时，比较器翻转，触发单片机外

部中断0，通过测得的充电时间和充电电阻的大小可以计算出电容大小。