变化的数值,则有:
U1 = G×S (7)
第2 步,标定。输人信号为标准直流电压值Ur ,开关 位置在1 处。放大电路的输出值为U2 :
U2 = G×(Ur + S) (8)
第3 步,测量。输人信号为待测信号Ux ,由于是交流电压,需要先经过AD637 芯片,开关位置在2 处。放大电路的输出值为U3 :
U3 = G×(Ux + S) (9)
由式(7) ～ (9) 可以得到:
Ux = (U3 - U1 ) / (U2 - U1 ) ×Ur (10)
从式(10) 可以看出,已消除放大器漂移变化带来的误差影响。因此,在测量过程中,把U1 、U2 、Ur 和U3 的值分别存储于系统的内存中,利用式(10) 就可以实现自校准。自校准实现了本仪器的高精度测量。
3. 5 1602 液晶模块显示电路
液晶显示主要显示DDS信号发生时，信号源的输出频率、峰值。被测量元件的类型、参数、量纲，（电感元件显示Q值）。通过换屏显示最近10次的测量结果。待机画面进行时钟显示。
11
4．软件设计
开始 初始化 软件设计总框图
按键扫描 自动控制 手动控制 选选选选选选择R择L择C择R择L择C测测测测测测量 量 量 量 量 量 通过电压比较得出基准电阻的电观察LCD显示，选压 择合适的档位 通过AD673测直接对DDS进行频其有效值，然后率测量，通过MC U通过AD5511转控制LCD液晶显示 化，送给单片机 MCU通过算法求出DDS直接通过待测参数大小，通过AD637，AD5511，然MCU控制74LS138后通过MCU控制自动选择量程 LCD的幅值显示 整个系统在此量程下重新MCU控制LCD输出对参数进行精密测量，的显示所测结果，同时最终结果，由LCD输出 将连续10次测得的结果存储下来 图8. 软件设计总框图
12
软件框图如图8所示软件由六部分组成：（1）DDS频率输出程序；(2)DDS幅值输出程序（3）连续测量的11次输出结果存储与输出程序（4）控制测量程序，单片机控制测量程序不仅担负着量程的识别与转换，而且还负责数据的修正与传输；因此MCU的工作状态也就是主控制器的工作状态直接决定着整个测量系统能否正常工作，所以控制测量程序对整个测量来说至关重要；（5）电阻电感电容计算程序；（6）1602液晶模块显示程序
1.电阻测量程序，待测电阻先与基准电阻分压，此电压通过AD637输出有效值，通过AD芯片（sc5511），然后经过单片机控制算法得出待测参数的最终精确值，由1602显示输出。
2.电感测量程序，先送一个直流得出电感的内阻，此时直接通过sc5511AD转换芯片将前级所得的基准电压值转换成数字量，通过单片机算法得其电感内阻，然后送高频并经过与测量电阻相同的系统过程送到单片机通过算法得出L的最终精确测量值，经过1602显示输出。
3.DDS频率输出程序，因为DDS输出非常稳定的脉冲信号，可以通过单片机的中断来计数和定时，从而得出稳压电源的频率，通过1602显示出来，并且通过按键来改变DDS的值，使其频率连续可调。
4.DDS幅值输出程序, 先将后续电路通过单片机控制IO断开，使DDS先后通过AD637和sc5511，然后经过单片机控制由1602显示输出。
5.连续测量的11次输出结果存储与输出程序, 将每次测得的结果由数组存储到单片机内，通过按键来控制其输出显示。
6.1602显示程序，将显示结果分为两个界面，一个界面显示时钟及待测元件结果，另一个显示稳压电源的频率及幅值，通过按键来切换，时钟更改以及频率调节都通过设定的按键来改变。
5．测试方案与测试结果
5.1 测试仪器及条件
(1). 测试仪器
所需测试仪器，如表4所示。
13
表4所需测试仪器 序号 1 2 3 4 5 6 仪器名称 示波器 LCR测试仪 交流电压表 标准电阻0.1% 标准电容0.1% 标准电感0.1% 信号或规格 YZADS1022C YD2817B GVT-417B 若干 若干 若干 (2) 测试条件：室温。
5.2 测试方案、结果及分析
实际测量电阻结果如表5所示，实际电感测量值如表6所示，实际电容测量值表7所示。
表5 实际测量电阻
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
电阻标称值/Ω 1.0_5% 100_1% 1.0K_1% 4.7K_1% 5.6K_1% 14K_1% 249K_1% 649K_1% 1.6M_5% 5.1M_5% 10M_5%
YD2817测量值
1.0233 100.14 1000.37 4705.707 5626.25 14406.82 249552 645900 1584695.3 5226253.6 10621000
测量电阻值/Ω
1.0254 100.33 1000.78 4708.747 5628.43 14406.96 249573 645953 1584732.3 5226274.6 10621033
误差% 2.54 0.33 0.078 0.1702 0.5071 2.99 0.2301 0.469 1.527 2.476 6.21
14
表6实际电感测量值
序号 电阻标称值
YD2817电感测量值
测量内阻值/Ω 误差% /Ω 1 1.0_5% 1.0233 1.0254 2.54 2 100_1% 100.14 100.33 0.33 3 1.0K_1% 1000.37 1000.78 0.078 4 4.7K_1% 4705.707 4708.747 0.1702 5 5.6K_1% 5626.25 5628.43 0.5071 6 14K_1% 14406.82 14406.96 2.99 7 249K_1% 249552 249573 0.2301 8 649K_1% 645900 645953 0.469 9 1.6M_5% 1584695.3 1584732.3 1.527 10 5.1M_5% 5226253.6 5226274.6 2.476 11
10M_5%
10621000
10621033
6.21
表7 实际电容测量值
序号 标称值 YD2817测量值 测量结果 相对误差(%)
1 1pf 1.0434pf 1.0621pf 6.21 2 6.2pf 6.352pf 6.5367pf 5.43 3 30pf 28.464pf 28.929pf 3.57 4 68pf 70.005pf 70.183pf 3.21 5 100pf 97.889pf 97.531pf 2.47 6 300pf 295.37pf 293.85pf 2.05 7 470pf 475.98pf 477.192pf 1.53 8 910pf 918.44pf 922.467pf 1.37 9 1nf 0.9776nf 0.9883nf 1.17 10 47nf 46.775nf 46.523nf 1.02 11 100nf 99.663nf 99.052nf 0.95 12 300nf 302.43nf 302.73nf 0.91 13 620nf 624.56nf 627.626nf 1.23 14 910nf 901.67nf 898.443nf 1.27 15 1uf 1.0246uf 1.0151uf 1.51 16 4.7uf 4.573uf 4.782uf 1.74 17 6.8uf 6.848uf 6.935uf 1.99 18
10uf
9.799uf
9.756uf
2.44
15