lcwswust 发表于 2026-1-21 12:18:55

LCR-数字电桥@STC8H8K64U体验版: 核心板/万能板,外加一些电感、电阻、电容,做成 !

LCR-数字电桥@STC8H8K64U体验版:
核心板 / 万能板,加一些电感、电阻、电容,做成 !


帮坛友处理问题时对LCR电桥产生了一些兴趣。
帖子:
“LCR测试仪,鉴相后没有直流分量输出,请各位高手帮忙看看”
(电路在3楼,论文在53楼《基于STC32的简易LCR测量仪设计.pdf》)
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=21670
这些天弄了个体验版:
LCR-数字电桥@STC8H8K64U体验版:
核心板,外加一些电感、电阻、电容,做成 !
采用约256kHz的PWM(SPWM)经LC滤波作为信号源,100欧电阻作为电流取样,
4路ADC在PWM中断里采样得到待测件两端电压差、取样电阻两端电压差(即电流),
经软件算法得到实部、虚部,省去了鉴相电路。
v_stab用于输出波形,存储一个或多个周期的正弦波,
对低于1kHz的信号,通过设置PWMA_RCR来降低PWM中断频率,对高于1kHz的信号,在生成v_stab时存多个周期的波形即可。
“自由轴测量法原理”
目前精度不高,仅供学习参考。
有趣的是,测量10uf电容串联51欧电阻时,电容与电阻能同时测出来,误差也不大。
程序流程:轮流切换100Hz\1kHz\10kHz信号,每个频率测量5次并发送测量结果到串口。
程序:
电路:

实物:


测量数据(10uF):


测量数据(47uF串51欧):



数据对比


数据波形(1kHz测量10uF电容):


C3波形(100Hz):

C3波形(1kHz):



C3波形(10kHz):


部分代码:
//系数,ω = 2πf
//XL=ωL=2πfL=6.28fL
//1/(2π)约为0.159
//取样电阻100欧
#define KL -15920000L/v_freq
#define KC 1592000L/v_freq
#define KR 1000
//计算测试结果
void cacu(void)
{      
      U16 i;
      U8 ps=0;//用于确定相位
      S16 adv,adi;//degv,degi,deg_d;
      S32 a=0,b=0;//电流实部、虚部
      S32 c=0,d=0;//电压实部、虚部
      S32 v;
      float v_l=0,v_c=0,v_r=0;

      for(i=0;i<512;i++)//算实部虚部
      {
                adv=adbuf-adbuf;//电压
                adi=adbuf-adbuf;//电流
                if(ps<128)//0度方波,一半*1      
                {
                        c+=adv;
                        a+=adi;
                }//另一半*(-1),相当于去除直流分量
                else
                {
                        c-=adv;
                        a-=adi;
                }

                if((ps>=64)&&(ps<192))//90度方波
                {
                        d+=adv;
                        b+=adi;
                }
                else
                {
                        d-=adv;
                        b-=adi;
                }
                ps+=v_step;//查表步进
      }
      a/=256;//取平均
      b/=256;
      c/=256;
      d/=256;

      DEBUG_sendstr("频率=");
      DEBUG_sendnum(v_freq);
      DEBUG_sendstr(",      a=");
      DEBUG_sendnum(a);
      DEBUG_sendstr(",b=");
      DEBUG_sendnum(b);
      DEBUG_sendstr(",c=");
      DEBUG_sendnum(c);
      DEBUG_sendstr(",d=");
      DEBUG_sendnum(d);

      DEBUG_sendstr("      ,电感=");
      v=a*a+b*b;
      if(ABS(v)>4)//防止除数为0
      {
                v_l=(float)(a*d-b*c)*KL/v;//算电感               
                DEBUG_sendnum(v_l);
      }
      else
      {
                DEBUG_sendstr("***");
      }
      DEBUG_sendstr("uH      ,电容=");

自由轴法原理(摘自《基于STC32的简易LCR测量仪设计》):

自由轴法原理(摘自《基于MSP430的手持式LCR数字电桥的设计与实现》):




一些参考资料:
“基于MSP430的手持式LCR数字电桥的设计与实现”
(关于计算公式要详细一些)
https://www.docin.com/p-722531018.html
“基于STM32F100C的LCR测试表”
http://www.openedv.com/forum.php ... 05282&highlight=lcr
“STM32F实用仪表——简易LCR”
http://www.openedv.com/forum.php ... 17993&highlight=lcr
“辛苦费2000元,LCR电桥@Ai8051U实现,谁移植成功许老师12C5A60S2实现的这个电桥”
https://www.stcaimcu.com/forum.p ... e=1&extra=#pid19813
“【LCR电桥入门笔记-2025/12/04更新】用AI8051U复刻许老师LCR电桥”
https://www.stcaimcu.com/forum.p ... =1&extra=#pid192241






神农鼎 发表于 2026-1-21 15:15:22

用下面这个 STCAI-万能实验板-V2.3,搭电路会方便些


STCAI-万能实验板-V2.3,支持 封装形式/接口:
LQFP48, LQFP32,DFN8;
TSSOP28/24/20/16/14;
SOP28/24/20;
WSOP16/8;
SOP16/8;
SOT23-6/5/4/3;
DIP40/28/20/16/8;
贴片 电阻 / 电容 也可直接焊在插件的2个焊盘之间;
TF卡 插座,FPC接口;
FPC焊接/插座支持间距:
0.5mm、0.62mm、0.65mm、0.7mm、0.8mm


用【STCAI-万能实验板】做实验,DIY 拿奖励,500元/人,前20名 ! - 做实验拿奖励@STCAI万能板,500元 国芯人工智能技术交流网站 - AI32位8051交流社区

管脚兼容经典的 STC89C52RC/516RD+ 系列的 Ai8051U 用户手册
https://www.stcaimcu.com/data/download/Datasheet/AI8051U.pdf
Ai8051U 用户手册,
管脚兼容经典的 STC89C52RC/516RD+ 系列

https://www.stcaimcu.com/data/download/Datasheet/STC32G.pdf
STC32G12K128 用户手册

stcaimcu.com/data/download/Datasheet/STC8H.pdf
STC8H8K64U 用户手册

一起来 DIY:

www.STCAIMCU.com, 论坛注册网友,
使用 STC强大的 Ai8051U 取代 经典的 STC89C52 系列,
在 STCAI-万能实验板 上设计各种实验取代传统实验箱,
或 STC8H8K64U, STC32G12K128, 各种丰富的应用,
开源程序和原理图,在 www.STCAIMCU.com 开源 !
上传视频及各种图片,并发表到 B站 等:
前   1 ~ 20名   优秀积极 参与者, 可获得 500元 的奖励 !
前 21 ~ 50名   优秀积极 参与者, 可获得 300元 的奖励 !
前 50 ~ 100名 优秀积极 参与者, 可获得 200元 的奖励 !

lcwswust 发表于 2026-1-21 15:23:40

神农鼎 发表于 2026-1-21 15:15
用下面这个 STCAI-万能实验板-V2.3,搭电路会方便些



{:baoquan:}谢谢您的支持

芯启元 发表于 2026-1-21 15:36:56

lcwswust 发表于 2026-1-21 15:23
谢谢您的支持
您好,麻烦您加一下我微信18912869267,
感谢您对STC的信任与支持,我这边给您安排我司的【免费+包邮送】的开发套件


STC8H8K64U实验箱,1个;
STC8H8K64U实验箱,1个;
AI8H8K64U实验箱,1个;
开山斧核心板@STC8H8K64U, 2个;
屠龙刀核心板@STC32G12K128, 2个;
我们 2种万能板 各 3块;
===其他,您可能需要的芯片



lcwswust 发表于 2026-1-21 15:59:16

芯启元 发表于 2026-1-21 15:36
您好,麻烦您加一下我微信18912869267,
感谢您对STC的信任与支持,我这边给您安排我司的【免费+包邮送】 ...
被惊喜到了,谢谢,已添加

wamcncn 发表于 2026-1-22 08:50:30

学习学习

岁月如歌 发表于 2026-1-22 10:59:52

感谢您的支持,我司安排了大礼包,内容如下:
STC32G12K128实验箱-V9.62,1套;
STC8H8K64U实验箱-V9.62,1套;
AI8051U实验箱V1.2,1套;
开山斧:STC8H8K64U转DIP64核心功能实验板三-V3.2 ,2个;
屠龙刀:STC8H8K64U转DIP64核心功能实验板三-V3.2, 2个;
STCAI-万能实验板-V3.0,3个;
STCAI-万能实验板-V2.2,3个;

顺丰单号是SF3267713982387
                SF3267713319019
请注意查收,谢谢!

wangxiangtan 发表于 2026-1-22 14:40:10

厉害了,这精度完全够个人玩家用了啊,{:4_174:}

East Wind 41 发表于 2026-1-24 21:39:50

楼主威武,下载代码做实验学习。{:baoquan:}{:baoquan:}

vip2128 发表于 2026-2-5 20:16:42

不错 .................简单易做
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查看完整版本: LCR-数字电桥@STC8H8K64U体验版: 核心板/万能板,外加一些电感、电阻、电容,做成 !