高精度電感，電容測(cè)量?jī)x原理，電路圖及制作方法
這個(gè)電路不同國(guó)家和地區(qū)很多人制作過(guò)，測(cè)量精度高，測(cè)量范圍大，有用不同語(yǔ)言寫(xiě)的程序，我作了一個(gè)BASCOM-AVR版本的，并增加了對(duì)電解電容器測(cè)量。
電感測(cè)量范圍：0.1μH~2H
電容測(cè)量范圍：1pF~2.5μF
電解電容測(cè)量范圍：0.1μF~30000μF
一、電容、電感測(cè)量原理：
電路是一個(gè)由LM393（U3A）組成的LC振蕩器。由單片機(jī)測(cè)量LC震蕩回路的頻率F1，然后控制繼電器K2將標(biāo)準(zhǔn)電容C2與C1并聯(lián)，測(cè)出振蕩器頻率F2，再用下列式子計(jì)算出電容C1電感L1的值。 
這里電容器C2的容量的精確程度，基本上決定了整個(gè)測(cè)量過(guò)程的精度。應(yīng)該選用穩(wěn)定性好精度高的電容器，這個(gè)制作選用了1800pF的云母電容器。
上述過(guò)程可稱(chēng)作為一個(gè)校準(zhǔn)過(guò)程，由M8控制每次開(kāi)機(jī)時(shí)自動(dòng)完成。開(kāi)機(jī)后延時(shí)1500ms，測(cè)量由U1A、L1、C1組成振蕩器頻率F1；Portd.3 = 0，K2吸合，C2接入延時(shí)1500ms，測(cè)量振蕩器頻率F2，Portd.3 = 1，K2斷開(kāi)。M8計(jì)算C1、L1完成后按S1進(jìn)入電容Cx的測(cè)量狀態(tài)。
電容Cx、電感Lx的值，分別用下列式子計(jì)算： 
二、電解電容測(cè)量原理：
電解電容的測(cè)量是基于對(duì)RC電路的時(shí)間常數(shù)的計(jì)算，由脈沖電路原理可知，電容的充電速度與R和C的大小有關(guān)，R與C的乘積越大，過(guò)渡時(shí)間就越長(zhǎng)。這個(gè)RC的乘積就叫做RC電路的時(shí)間常數(shù)τ，即τ=R?C。若R的單位用歐姆，C的單位用法拉，則τ的單位為秒。
圖示曲線(xiàn)可以得到充電過(guò)程的一般規(guī)律：Uc是按指數(shù)規(guī)律上升的，Uc開(kāi)始變化較快，以后逐漸減慢，并緩慢地趨近其最終值，當(dāng)t=τ時(shí)，Uc=0.632E；本測(cè)量?jī)x就是利用單片機(jī)測(cè)量Uc=0到0.632E這段時(shí)間，用下列式子計(jì)算計(jì)算被測(cè)電容值：
電路由比較器U3B,放電晶體管Q等組成。設(shè)定比較器正輸入端為Uc，（Uc=0.632E=0.632?5=3.16V，調(diào)節(jié)RP1獲得），反向輸入端接被測(cè)電容CEx，當(dāng)D端為高電平時(shí),Q導(dǎo)通電路處于放電狀態(tài),這時(shí)CEx被放電，比較器U3B輸出高電平。當(dāng)D為低電平時(shí)Q截止電容CEx通過(guò)R9（R10）充電,CEx兩端電壓逐步升高,當(dāng)CEx兩端電壓>Uc時(shí),比較器U3B輸出低電平，產(chǎn)生INT0中斷（INT0中斷設(shè)置為下降沿觸發(fā)）,中斷服務(wù)程序讀取定時(shí)器值，并計(jì)算、顯示CEx的值。然后置位PD6為高電平,Q導(dǎo)通,CEx放電，延時(shí)100mS是為了保證CEx充分放電，中斷返回開(kāi)始下一個(gè)測(cè)量周期。為了提高測(cè)量精度電解電容測(cè)量分兩檔，由繼電器K2切換，R9接入時(shí)測(cè)量0.1μF~500μF電容，R10接入時(shí)測(cè)量500μF~20000μF電容。R9（R10）的精度和電壓Uc的精度基本上決定了測(cè)量結(jié)果精度。
這個(gè)設(shè)計(jì)原本加入了一個(gè)電解電容漏電流測(cè)試功能，由于測(cè)量時(shí)間太長(zhǎng)而放棄，圖中的R13、R9（R10）與adc0等組成漏電流測(cè)量電路。
電容，電感測(cè)量?jī)x電路原理圖
四、使用方法：
按下S2接通電源，進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)（此時(shí)測(cè)量端子不能接入器件）：
按動(dòng)S1進(jìn)入電容測(cè)量狀態(tài)：
按動(dòng)S1
按動(dòng)S1進(jìn)入電解電容（<500uF）測(cè)量狀態(tài)：
按動(dòng)S1進(jìn)入電解電容（>500uF）測(cè)量狀態(tài)： 
再按S1返回到電容測(cè)量狀態(tài)。
這是安裝完成的樣子：
電路板被設(shè)計(jì)成適合熱轉(zhuǎn)印：
