目前有三種實現(xiàn)RLC測量的方法。1)電橋法，它具有較高的測量精度，被廣泛采用，現(xiàn)己派生出許多類型。但電橋法測量需要反復(fù)進行平衡調(diào)節(jié)，測量時間長，很難實現(xiàn)快速的自動測量。2)諧振法，它要求較高頻率的激勵信號，一般不容易滿足高精度的要求。由于測試頻率不固定，測試速度也很難提高。3)伏安法，它是最經(jīng)典的方法，其測量原理來源于阻抗的定義，顯然純電阻可由直流分壓，但對于阻抗、容抗則必須采用頻率較高的交流，電路較為復(fù)雜，使得該方案未得到認(rèn)可。本系統(tǒng)采用伏安法，相對簡化了電路，具有較好的人機互動。

1 系統(tǒng)方案實現(xiàn)

整體設(shè)計思想為在待測網(wǎng)絡(luò)器一端加入激勵信號，另一端加入采樣電阻到地，通過頻率的自動切換使AD讀到不同的采樣電壓，我們可以根據(jù)激勵信號對應(yīng)的AD采樣電壓，判別出待測元器件的屬性，進一步切換采樣電阻，從而準(zhǔn)確測量出待測元器件的大小。這一系列操作均為自動完成。系統(tǒng)原理實現(xiàn)框圖如圖1所示。

2 硬件實現(xiàn)

2.1 硬件電路總圖

系統(tǒng)硬件實現(xiàn)電路如圖2所示，考慮到模擬開關(guān)有內(nèi)阻，我們選取繼電器作為檔位的切換，為了測量的準(zhǔn)確，本文采用了多個電壓跟隨，防止電流過大在信號源端分壓。

2.2 真有效值電路

系統(tǒng)硬件實現(xiàn)電路如圖3所示，考慮到模擬開關(guān)有內(nèi)阻，我們選取繼電器作為檔位的切換，為了測量的準(zhǔn)確，本文采用了多個電壓跟隨，防止電流過大在信號源端分壓。

2.3 自制測試用信號源電路

根據(jù)需要取截正頻率為1kHz、10kHz、100kHz的低通無源濾波器，將單片機輸出的PWM或方波(因為MSP430該單片機不能輸出太大頻率的PWM，我們通過直接輸出10kHz和10kHz的方波，通過一個低通濾波器，濾掉二次諧波及以上分量，得到其基波分量)整形為正弦波，用繼電器切換不同的濾波器，來獲取不同信號，每一個頻點濾波后接一級運放；放大到相同幅度，為了能滿足放大100kHz的信號的增益帶寬積和壓擺率，運放采用TL084。通過測試發(fā)現(xiàn)，無源濾波電阻采用逐級增大，電容采用逐級減小，濾波效果最好，所以通過仿真得到參數(shù)如圖4所示的濾波放大電路圖。