先來(lái)說(shuō)一下電容的測(cè)量方式吧,電容測(cè)量方式有很多,其中一種是基于對(duì)RC 電路的時(shí)間常數(shù)的計(jì)算,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,充電時(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T=R?C。若R的單位用歐姆,C 的單位用法拉,則T的單位為秒
要知道電容大小,只要知道充電時(shí)間T和充電電阻R的值就行了。
那么怎么用51求出充電時(shí)間T和充電電阻R的值呢?不要急,慢慢來(lái)。
先說(shuō)求充電時(shí)間T的方法吧(方法很多,這里介紹一下最簡(jiǎn)單的),先介紹一下電容充電時(shí)電壓的一般規(guī)律:在兩端電壓Uc隨t的變化曲線中,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。假設(shè)當(dāng)t=τ時(shí),Uc到達(dá)能達(dá)到的最大值U,那么我們便可以計(jì)算出電容兩端電壓從0到U所花的時(shí)間。這個(gè)計(jì)算過(guò)程可以用51單片機(jī)的外部中斷來(lái)實(shí)現(xiàn),可以將51單片機(jī)的外部中斷設(shè)定為下降沿觸發(fā)。當(dāng)?shù)谝淮蜗陆笛貋?lái)臨時(shí),在中斷程序中,啟動(dòng)定時(shí)器的計(jì)時(shí);在第二次下降沿來(lái)臨時(shí),再停止定時(shí)器。這樣一來(lái),計(jì)時(shí)器所統(tǒng)計(jì)的數(shù)值,就代表了脈沖的周期。定時(shí)器在計(jì)時(shí)方式下,是針對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù),在晶振為 12MHz 時(shí),計(jì)時(shí)的結(jié)果將在 0~65536us 范圍內(nèi)。以 ms 為單位,就是:00.000 ~ 65.535ms。這樣就可以得到充電時(shí)間T了。
充電電阻的話,由于你這個(gè)問(wèn)題的重點(diǎn)是用單片機(jī)測(cè)電容,那么電阻就直接用電表測(cè)吧,默認(rèn)測(cè)出結(jié)果為R。
注意:T=R*C計(jì)算公式T的單位是s。
用單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算時(shí)可以先直接用計(jì)數(shù)值*脈沖周期得到us為單位的時(shí)間,用us單位的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算,C=T/R,只要在往數(shù)碼管上顯示數(shù)字的時(shí)候在前5位弄個(gè)小數(shù)點(diǎn)就行。
最后,大功告成!??!
還有個(gè)問(wèn)題,就是測(cè)的電容可能很大,那么依據(jù)公式怎么測(cè)電容,我們也可以知道只要改變T或R的值就行了。
一種方法是換較低頻率的晶振,單片機(jī)計(jì)數(shù)器的最大值是確定了的,通過(guò)減小晶振頻率來(lái)增大脈沖周期,就能增大T的范圍,就可以測(cè)比較大容量的電容了,但這種方法,不建議使用,因?yàn)楦淖兙д駥?duì)單片機(jī)的整個(gè)內(nèi)部運(yùn)行會(huì)造成很大問(wèn)題,里面的reg51.h文件里面的內(nèi)容可能得改些。
第二種方法簡(jiǎn)單了怎么測(cè)電容,直接換個(gè)小點(diǎn)的充電電阻就完事。。。
文章由啟和科技編輯
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