数字显示电容测试表电路

数字电容表简介 

数字电容表是一种多功能电子测量仪器，其主要功能就是测量电子元器件的电感、电容、电阻、阻抗，还可测量耗散因子、质量因子、相位角度等。并且可以更改测试频率，选择并行、串行电路模式，是电气领域的主要测量仪表之一。如图1所示的数字电容表为安捷伦U1731C。如图1

电容表是用1个555集成电路构成的多谐振荡器，充电和放电电容就是被测电容，电容越大，振荡频率就越低。设计时将电路分成了独立的两部分，555芯片完成电容测量转频率输出的功能后，此输出波形可以先供助专用的频率计（高级万用表有频率测量功能）来验证电路是否存在问题，然后再把这个已知频率的信号接入到单片机的测量引脚，测试出1s有多少个脉冲，就能反推出电容容值了

原理图：

三位数字显示电容测试表电路

该电容表电路由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、译码器和显示器等部分组成。

图2中，集成电路IC1B 电阻R7~R9 和电容C3 构成基准脉冲发生器（实质上是一个无稳多谐振荡器），其输出的脉冲信号周期T 与R7~R9 和C3 有关，在C3 固定的情况下通过量程开关K1b 对R7、R8、R9 的不同选择，可得到周期为11μs、1.1ms 和11ms 的三个脉冲信号。

IC1A、IC2、R1~R6、按钮AN 及C1 构成待测电容容量时间转换器（实质上是一个单稳电路）。按动一次AN，IC2B 的10 脚就产生一个负向窄脉冲触发IC1A，其5 脚输出一次单高电平信号。R3~R6 和待测电容CX 为单稳定时元件，单稳时间td=1.1（R3~R6）CX。

IC4、IC2C、C5、C6、R10 构成闸门控制器和计数器，IC4 为CD4553，其12 脚是计数脉冲输入端，10 脚是计数使能端，低电位时CD4553 执行计数，13 脚是计数清零端，上升沿有效。当按动一下AN 后，IC4 的13 脚得到一个上升脉冲，计数器清零同时IC2C 的4 脚输出一个单稳低电平信号加到IC4 的10 脚，于是IC4 对从其12 脚输入的基准计数脉冲进行计数。

当单稳时间结束后，IC4 的10 脚变为高电平，IC4 停止计数，最后IC4 通过分时传递方式把计数结果的个位、十位、百位由它的9 脚、7 脚、6 脚和5 脚循环输出对应的BCD 码。

IC3 构成译码器驱动器，它把IC4 送来的BCD 码译成十进制数字笔段码，经R11~R17限流后直接驱动七段数码管。集成电路CD4553 的15 脚、1 脚、2 脚为数字选择输出端，经R18~R20 选择脉冲送到三极管T1~T3 的基极使其轮流导通，这两部分电路配合就完成了三位十进制数字显示。

C7 的作用是当电源开启时在R10 上产生一个上升脉冲，对计数器自动清零。