用M8制作成功LC-meter

GandF · 发表于 2005-2-3 23:35:00

用M8制作成功LC-meter

点击此处打开armok0137227.pdf

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GandF · 发表于 2005-2-4 22:16:08

附上原程序．

点击此处下载armok0137229.txt

armok · 发表于 2005-2-4 22:58:53

哇，竟然是汇编写的。

能再提供一下设计说明，及实物图照片吗？这要我们就能整理到网站中了。你也可以获得200分，及突出贡献荣誉会员资格，以后有免费芯片样品等活动时，可以获得优先资格。

GandF · 发表于 2005-2-4 23:12:54

原理说明见如下网址．

http://www.hw.cz/constrc/lc_metr/

GandF · 发表于 2005-2-4 23:19:40

显示屏是　东明的　电话机专用屏

http://www.zz-dm.com/shangwu/lbx.php?qipsl1=&qipsl2=&pifj1=&pifj2=&WhichPage=4&PageSize=9&shangji=5&fl=1&fl1=淘金超市&fl2=液晶显示&fl3=

donkey · 发表于 2005-2-5 12:37:07

从小看见中周就头大，这个需要调吗？其它零件有什么要求？

GandF · 发表于 2005-2-5 13:15:31

用中周只是为了减少干扰提高稳定性．一般中周高频性能比较好．实践证明此仪器稳定性很好，至少有四位稳定显示．

此仪器测量范围很宽，在电源设计中电感测量很有用．
-----此内容被GandF于2005-02-05,13:18:23编辑过

xiaoke · 发表于 2005-2-5 13:21:06

在东明买的？郑州东明的服务如何？发货快吗？

GandF · 发表于 2005-2-5 13:28:57

郑州东明的服务还可以，可以退货．发货一般在一个星期左右．

不过你也可以用其它显示屏,只要修改以下程序中的显示部分就行.

电话屏有时间显示算是个优点.
-----此内容被GandF于2005-02-05,13:32:04编辑过

HJJourAVR · 发表于 2005-2-5 14:49:03

东明的服务不错。

我在他们那里买了几次零件了。

不过贵重的产品我就不会用邮购了。

donkey · 发表于 2005-2-5 15:26:47

有做好的PCB板没有？

GandF · 发表于 2005-2-5 21:08:54

用热转印纸做了ＰＣＢ板，但水平有限，作的质量很差，都想重做了，不过还能用．

uart · 发表于 2005-2-7 02:23:34

记得好像在某个HAM坛子上见过。

应该是要根据各位自己使用元件（布线？等等分布参数）的不同，调节MCU里面程序里面的参数，使结果更加精确。

有空做的同志要仔细刨刨文档哦。

GandF · 发表于 2005-3-31 00:37:06

准备尝试用AVR上的比较器做一个精简的LC测试仪

PD5做比较器输出

CBI PIND,5

SBIC ACSR,ACO

SBI PIND,5

-----此内容被GandF于2005-03-31,00:39:52编辑过

fsclub · 发表于 2005-3-31 07:50:34

我正准备用C写一个呢，因为我的LM2575上用的自制电感不知道是多少值，总是不放心。那天问马老师T1计数器的问题就是和这个相关的。前两天写了一个电子表就是为了练手。

avrboy · 发表于 2005-3-31 10:04:13

看看原理就算了, 真的要用, 還是買一個有lc測量的數字表吧!

GandF · 发表于 2005-3-31 12:41:07

lc測量的數字表要多少钱?

donkey · 发表于 2005-3-31 13:39:24

好像要400以上吧。

我也准备自己作一个测电感的。

充电器的电感我也是心里没底。自己做个测电感的，以后也用得着
-----此内容被donkey于2005-03-31,14:00:11编辑过

icefire · 发表于 2005-3-31 14:22:57

数字表的量程不够吧。。

小的电感和电容都测不了。。。

donkey · 发表于 2005-3-31 15:33:29

可以，你去原始的英文网站看看就知道了

avrboy · 发表于 2005-3-31 16:05:02

我見市場上2百元左右的都有測電感的了!

fsclub · 发表于 2005-3-31 17:08:29

电路的关键是那个比较器构成的LC电路很有意思,拿作者的话来说就是一个"高可靠"的电路,另外,为了保证精度,LC电路的频率和电压及温度还有分布电容电感都无关,因为在算法上只是使用了一个高精度的"基准电容",得出的结果只与这个基准电容有关,其他的分布参数都被算法消掉了.

原作者用HP的标准电容电感和一个价值275百USD的LCR表B&K878测量,发现在某些段上精度比那个N贵的LCR表准,在某些段上精度稍弱,但总体精度还是很高,平均误差0.69%,优于B&K878.

fsclub · 发表于 2005-3-31 17:10:19

原作者在这里：

http://www.aade.com/lcm2binst/LC2Binst.htm

avrboy · 发表于 2005-3-31 21:05:53

0.69%!!?? 這麼一個簡單的電路有這麼牛b嗎??

avrboy · 发表于 2005-3-31 21:32:42

原作者在这里：

http://www.aade.com/lcm2binst/LC2Binst.htm

這樣一個傻瓜表作者也賣100美金! 看來在國外攪單片機真的很有錢途!!

GandF · 发表于 2005-3-31 23:39:38

外国用AVR的

LCmetr s AVR

http://www.hw.cz/out.php3?www.mcu.cz/modules/news/article.php?storyid=366

GandF · 发表于 2005-3-31 23:41:47

外国用AVR的

LCmetr s AVR

http://www.hw.cz/out.php3?www.mcu.cz/modules/news/article.php?storyid=366

准备用继电器代替转换开关

fsclub · 发表于 2005-4-1 07:43:27

http://www.hw.cz

的作者也是参考了http://www.aade.com/lcm2binst/LC2Binst.htm

才做出来的,最下的的链接上是这么说的.

(或者说受到启发,程序大部分应该是从PIC上移植到2051上)

flya · 发表于 2005-4-1 12:20:47

请教一下，为什么他的振荡器如此复杂?为什呢?有谁能详细解释一下?

我觉得我的这个也可以很方便测到电感的值,

我将频率送到MEGA 8 的T1里面,很容易得到一个精确14位数(2位做平均数滤掉).

fsclub · 发表于 2005-4-1 14:30:46

The Oscillator

The key to L/C Meter IIB's operation is the oscillator circuit of FIGURE 1. The LM311 is a voltage comparitor. When power is applied, the voltage at pin 2 is 2.5 volts causing the output to be at a level of 5 volts. This charges capacitor C4 through resistor R4 until the voltage at pin 3 equals 2.5 volts. As it reaches 2.5 volts the output switches to a low level inducing a transient into the tank circuit composed of L1 and C1. The transient causes the turned circuit to ring at it's resonant frequency. The ringing causes a square wave at the resonant frequency to appear at the output of the voltage comparitor. The square wave is coupled back to the tuned circuit through R3 and C3 sustaining oscillation.

--------------------

振荡器

IIBLC测量器的关键就是如图1所示的振荡电路。LM311是一个电压比较器，当电源被加上时，LM311的第2脚因为分压电路的存在为2.5V,引起比较器输出端为5V(此时由于C4的存在,末充电时等于短路).比较器的5V输出电压通过R4给C4充电,直到C4两端即LM311第2脚的电压等于2.5V.当C4两端电压达到2.5V时,LM311的输出变为低(0V),但由C1和L1组成的储能电路会产生的个暂稳态.这个暂稳态会与LC组成的电路谐振.这样,一个与LC电路共振的频率的方波便在LM311的输出端产生了.这个方波通过R3和C3耦合到谐振电路上以产生连续的振荡.

上面那个“暂稳态”翻译得可能不准，高手来校正。

flya · 发表于 2005-4-1 15:24:29

我的电路原理跟他差不多，比较器。我的R11、R13组成2.5v基准，与他R1、R2一样。

他的比较器的5V输出电压通过R4给C4充电,我则对C5、L1充电，

之后他靠但由C1和L1组成的储能电路会产生的“暂稳态”.....等过程.......

我觉得没必要，因为此时振荡器已经可以反应 L 与 C 的频率关系。

省去很多麻烦，但我的图有一个缺点就是由于频率越高振荡能量就会越少，

因此在高频会使到振幅减少，因此，后面最好加一级放大电路给 MEGA8 。

GandF · 发表于 2005-4-1 22:38:52

外国LC测试仪设计上是不错的.

现在我的意思是想利用单片机内部的比较器代替外部比较器LM311

HJJourAVR · 发表于 2005-4-1 22:47:47

不行，内部的比较器没有直接输出。软件检测处理会变得误差很大。

GandF · 发表于 2005-4-2 00:02:33

LM311N延时是200ns,按http://www.hw.cz/out.php3?www.mcu.cz/modules/news/article.php?storyid=366 的设计LC振荡频率是700kHz左右

AVR的内部比较器延时是500ns

PD5做比较中断输出

INIT_COMP:          4周期

CBI PORTD,5       5

SBIC ACSR,ACO       6

SBI PORTD,5       7

IN SREGbak,SREG    8

ADD count1,const_1 9

ADC count2,const_0 10

ADC count3,const_0 11

OUT SREG,SREGbak    12

RETI                13  14  15  16

如果用12MHz主频,比较中断延时是583ns

总的延时约1100ns

如果设计LC振荡频率是100kHz左右应该行得通.

比较器占用资源30%

-----此内容被GandF于2005-04-02,15:18:44编辑过

-----此内容被GandF于2005-04-02,15:19:34编辑过

-----此内容被GandF于2005-04-02,18:22:18编辑过

HJJourAVR · 发表于 2005-4-2 08:06:21

在这个仪器中，精准度是最重要的，成本反而次之。

用MAX900之类的高速比较器，反应时间不到20nS。

fsclub · 发表于 2005-4-2 09:56:09

从它的电路上看,最高工作频率在70KHZ左右,所以是行得通的,精度也能满足要求.

关键是那个比较器组成的振荡电路有多"可靠"?很小的电感,以及Q值巨大的差异与1000P左右的电容能不能稳定的起振是个问题.

有模电方面的高手来解释一下吗?

GandF · 发表于 2005-4-2 11:46:13

其实整个电路是一个正反馈LC振荡器,只要不超过比较器的最高速度应该可以稳定起振.

donkey · 发表于 2005-4-2 12:37:36

就是一个振荡电路吗？没有消误差的部分啊？我觉得好像有啊

GandF · 发表于 2005-4-2 12:46:48

消误差的部分是由单片机运算消除.结果与一个高精度的"基准电容"相关.

因此这个"基准电容"要有较好的温度系数.

我曾发贴询问大家那种电容有较好的温度系数就是为了这个.
-----此内容被GandF于2005-04-02,13:01:25编辑过

fsclub · 发表于 2005-4-2 13:41:10

温度系数不重要,因为在一定的时间里,温度的变化不会很大,最多重新"校准"一下.

这个电路的校准是通过两次测量比较得出的.先测不接被测元件,测一个分布参数加基准的频率,再通过测量被测元件加基准加分布参数的频率值,两次频率之间可以算出被测元件与基准的关系(这时已经消除了分布参数的影响),这样,被测元件就只与基准相关了.所以比较准确.关键就是那个比较器构成的振荡器有多可靠.这两天就做一个实物出来看看.

GandF · 发表于 2005-4-2 18:25:52

今天用面包板搭接电路测试了一下.

使用内部比较器是行得通的.

最高频率可达500多KHz.

tellme · 发表于 2005-4-9 00:11:58

GandF,你用内部比较器成功了吗？详细讲讲，我是初学者，希望耐心教导。

另外，想知道你是如何计算占用30%资源的？

GandF · 发表于 2005-4-9 00:52:20

使用内部比较器可以起振.稳定性试验中

使用比较器中断,取LC震荡频率约100KHz

12MHz/100KHz/2=60周期,()

比较器中断处理用16-18周期,18/60=30%

tellme · 发表于 2005-4-10 04:55:31

GandF 大哥：

如果你的理论行得通，测电感只需3个电阻和一个电容了？

是否真的？我有个项目是搞这个的，我想省掉一个LM358啊！！！

如果不稳定，请马上告诉大家阿。我只需册50Khz左右的频率。

GandF · 发表于 2005-4-10 11:38:36

经测试,50Khz左右的频率很稳定.

现在的问题是当断开L时,频率很大超出控制范围.

GandF · 发表于 2005-4-10 16:15:25

经过软件修正,测试全部通过,准备制版.

使用68uH电感和68nF电容,频率稳定在74.207KHz左右.比较器上下沿中断计数=148415

精度=2∆F/F=2/148415,因此可达nH,pF级
-----此内容被GandF于2005-04-10,16:16:47编辑过

tellme · 发表于 2005-4-11 02:32:19

GandF 大哥，

如果我想做【28楼】 flya 那个图，省掉LM358，就用几个电阻和一个电容可以测量电感吗？

就是用内部的比较器？

您有没有试过？程序上有什么需要注意的地方？

GandF · 发表于 2005-4-11 13:13:12

中断部分程序

.org 0x013

;Time2比较中断 ;滤波器,定时400KHz

OC2Handler:

ldi temp5,CLoseTCCR2 ;关闭滤波

out TCCR2,temp5

sbi ACSR,ACI

sbi ACSR,ACIE ;打开比较中断

reti

;模拟比较器中断

ANA_COMPHandler:

cbi PORTD,5

sbic ACSR,ACO

sbi PORTD,5

in backupSREGComp,SREG

add CompCount0,Const_1

adc CompCount1,Const_0

adc CompCount2,Const_0

out SREG,backupSREGComp

cbi ACSR,ACIE ;关闭比较中断,进行滤波

ldi temp5,InitTCCR2 ;打开滤波

out TCCR2,temp5

reti

;**** Time1 比较中断。1秒定时器

OC1AHandler:

mov CountDataBuffer0,CompCount0

clr CompCount0

sei

mov CountDataBuffer1,CompCount1

clr CompCount1

mov CountDataBuffer2,CompCount2

clr CompCount2

;************************************起振部分

tst CountDataBuffer0 ;CountDataBuffer(2)==0,PORTD5反转,起振

brne PORTD5TestEnd

tst CountDataBuffer1

brne PORTD5TestEnd

tst CountDataBuffer2

brne PORTD5TestEnd

push temp0

ldi temp0,InitDDRD ;防止I/O脚干扰

out DDRD,temp0

;***** PORTD5反转 ***********

sbis PIND,5

rjmp PORTD5Set1

cbi PORTD,5

rjmp PORTD5SetEnd

PORTD5Set1:

sbi PORTD,5

PORTD5SetEnd:

;***** PORTD5反转 ********END

pop temp0

PORTD5TestEnd:

;************************************起振部分**END

ldi ActionFlag,CountDataReady

reti

Ｍ８的抗干扰能力很差,经常出现I/O无输出

-----此内容被GandF于2005-04-11,13:16:40编辑过

-----此内容被GandF于2005-04-11,13:26:09编辑过

GandF · 发表于 2005-4-16 18:58:55

初步电路图

点击此处打开armok0145802.pdf

yule · 发表于 2005-5-12 23:41:16

做好了吗？便宜点卖我一个。

firebird · 发表于 2005-5-13 01:37:40

牛啊

fsclub · 发表于 2005-5-13 08:19:14

我用M16做的:

http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=436997&bbs_page_no=1&bbs_id=1000

这是测量标准电容C2=5200pF,精度0.5%.这是实测值的显示:

firebird · 发表于 2005-5-13 12:48:38

精度高的电容好像很难买到,市场上都是5%的呀

yuan · 发表于 2005-5-27 09:41:15

单片机晶体允许进行微调?手册可是要求两个晶体一样大.

GandF · 发表于 2005-7-4 13:04:02

工作频率

L 测试

fsclub · 发表于 2008-1-15 15:21:25

GandF,我以前也买了一些这个屏,但把东明给我的那张说明也丢了,就是时序那张,不知道你的还在不在?或者给讲讲时序.看不懂汇编.

w1w1 · 发表于 2009-7-24 08:22:24

好资料，如何收藏?

kingsabbit · 发表于 2010-3-29 20:20:20

值得收藏

joni · 发表于 2010-4-25 11:24:34

MARK

jackielau · 发表于 2010-11-4 16:21:15

mark

tonyone · 发表于 2010-11-9 16:31:14

标记一下

lelexiong · 发表于 2010-11-9 16:56:28

MARK

sunnyhook · 发表于 2010-11-9 20:10:20

太强了，电话机的屏也能用起来啊！我有几块都当垃圾扔了呢！佩服~

wangchuang926 · 发表于 2011-3-1 11:00:01

mark

lzf713 · 发表于 2011-9-20 20:18:24

MARK

用M8制作成功LC-meter

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