Измеритель параметров конденсаторов

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………...………………….…………………………..3

1 Классификация измерительных приборов….………………………...…..….5

1.1 Аналоговые измерительные устройства…………………………….6

1.1.1 Магнитоэлектрические приборы………………….………...7

1.1.2 Электродинамические приборы.………...……….…...…….7

1.1.3 Электростатические приборы………...……...………..…....8

1.1.4 Электромагнитные приборы ………...……...…..……..…....9

1.  Цифровые измерительные устройства ………..…………………….10

2 Измерение параметров конденсаторов….………………………….....…..….13

2.1 Общие сведенья………………………………...….………………….13

2.2 Эквивалентные схемы конденсаторов……………………………..14

2.3 Класс точности конденсаторов и требование к измерительной аппаратуре………………………………………………………………………..15

2.4 Приборы на основе компенсационных схем с операционными усилителями и преобразователями……………………………………………17

2.5 Характеристики приборов……………………………………………19

2.6 Патентный обзор на методы измерения емкости конденсатора...22

3 Измеритель параметров конденсаторов…………………………...27

3.1 Подбор и расчет элементов структурной схемы…………………27

3.1.1 Микроконтроллер ATmega128……………………………..27

3.1.2 Аналоговый цифровой преобразователь …………..……..29

3.1.3 Прецизионный усилитель AD820…………………………..34

3.1.4 Интегральная микросхема MAX232…………………….…36

3.1.5 LCD – индикатор…………………………………………….38

3.1.6 Расчет выходного сигнала AD820………………………….41

3.1.7 Расчет относительной погрешности неинвертирующего усилителя AD820………………………………………………………………..42

Заключение…………………………………………………………………….…44

Список литературы………………………………………………………………45

Приложение А (справочное)…………………………………………………....46

Приложение Б (справочное)…………………………………………………….48

Приложение В (справочное)………………………………………………….…50

ВВЕДЕНИЕ

С давних времен люди всегда старались измерить количественные величины, такие как: длину, вес, скорость, время т.д. Для этого, по началу, использовались самые примитивные методы измерения, например: шагами часто измеряли расстояние от одного объекта до другого, вес объекта измеряли при помощи сравнения его, с другим похожим объектом, а при помощи солнечных часов, люди научились измерять время.

Со временем людям потребовались более точные измерения, и они   научились использовать более совершенные методы измерения количественных величин, и вскоре появились первые примитивные инструменты для измерений такие как: песочные часы, весы, линейка и многое другое.

В 16 – 18 века, развитие измерительной техники шло бурным ростом вместе с развитием физики. И в этот период были впервые изобретены такие приборы как: термометр, микроскоп, барометр, а также и первые электрические приборы, которые за частую использовались в экспериментах и исследованиях.

Одним из первых электрических измерительных приборов стал  амперметр . Это первый прибор, который использовался для измерения силы тока.    

К началу 20го века, в основном все измерительные приборы стали электрическими, и позднее они стали применятся для измерения механических, тепловых, оптических величин, для химического анализа и т.д. Вскоре появилась приборостроительная промышленность.

Современная измерительная техника все чаще используется для автоматической обработки результатов измерения и передача их для автоматического управления какими – либо процессами. Процесс измерения современных измерительных приборов состоит в том, что бы преобразовать измеряемую величины в ту форму, которая является наиболее подходящей для конкретного использования.

Современные измерительные устройства имеют широкий спектр направления в зависимости от области применения приборов и типами измеряемых величин: линейные и угловые измерения, механические, теплофизические, физико-химические измерения; электрические и магнитные измерения; частоты и времени и др. В зависимости от той или иной измеряемой величины, используются разные приборы: мультиметры, ваттметры, вольтметры, омметры и так далее.