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[256]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：
体验版LCR程序-1.0.rar
(86.63 KB, 下载次数: 79)
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[0][i]-adbuf[1][i];//电压
- adi=adbuf[2][i]-adbuf[3][i];//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
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已绑定手机
发表于 2026-1-21 12:18:55
发表于 2026-1-21 15:15:22
谢谢您的支持
发表于 2026-1-21 15:36:56
发表于 2026-1-22 10:59:52
