电容测量仪

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电容测量仪范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

电容测量仪范文第1篇

关键词：电感电容；LC振荡电路；AT89S51；频率测量电路

中图分类号：TP216文献标识码：B

文章编号：1004373X(2008)2202002

Design of Digital Inductance Capacitance Measuring Apparatus

HE Fuyun,LUO Xiaoshu

(Physics & Electronic Engineering College,Guangxi Normal University,Guilin,541004,China)

Abstract：Measuring the value of the inductance capacitance in traditional measuring mostly utilizes AC bridge and resonance.But these methods often read the value by scale meter,so the display isn′t pared with the traditional method,the design of digital inductance capacitance measuring apparatus is based on the principle of LC oscillation circuit and the frequency measuring circuit which uses AT89S51 as the core.Detailed circuit principle and program diagram are given.The measuring principle is also expatiated in detail.The innovation of the design is measuring LC based on the principle of LC oscillation circuit.

Keywords：inductance capacitance;LC oscillation circuit;AT89S51;frequency measuring circuit

1 测量原理

整个测量仪原理框图如图1所示，其测量原理为。

图1 测量仪原理框图

LC振荡电路不接入待测电感或电容，自由振荡产生一频率为F1的正弦波，由LC振荡电路原理有：

该正弦波经分频器100分频后，变为一幅度为5 V的方波，该方波从单片机AT89S51的P3.4脚引入，由定时器T1产生200 μs的闸门时间，在定时器T1定时1 s期间内由计数器T0对外部脉冲进行计数，所获得的计数值m即为被测脉冲信号的频率。这时测得的频率F1为后续的数据处理作准备。当AT89S51完成对自由振荡期振荡频率F1的测量后，校准电容Cb自动接入LC振荡电路，这时产生一新的振荡频率Fb。

当待测电感或电容通过选择开关接入LC振荡电路，振荡频率将会发生变化。如果一待测电感Lx接入电路，和已知电感值的L1是串联的，因而电路中总的电感为L1+Lx，这导致振荡频率变为：

同理如果一待测电容Cx接入电路，但和已知电容值的C1是并联的，因而电路中总的电感为C1+Cx，这导致振荡频率变为：

从上述关系可以看出，基准电容Cb的精确度是整个系统测量精确度的关键，因此Cb选用精度高的精密电容，从而整体上提高了整个测量仪的测量精确度。

2 电路的设计与实现

2.1 AT89S51单片机介绍

单片机是整个测量仪的核心。根据测量的要求和单片机的总体性能,如运算速度、抗干扰能力、I/O端口、中断源、存贮容量、性价比等,采用性能优越的AT89S51作为处理器。AT89S51是一款低功耗,高性能的8位可在线编程的CMOS型单片机。它带有4 kB可编程和擦除的读写存储器,128 B RAM，4个8 b的并行I/O口,2个16 b定时器/计数器,6个中断源，1个全双工串行口。AT89S51的应用范围广，既可以用于简单的测控系统，又可以用于复杂的逻辑控制,而且应用系统组成灵活、方便、性能稳定。图2为AT89S51的引脚图。

图2 AT89S51引脚图

2.2 100分频电路

因为单片机所能测出的频率有一定的上限值，而由LC振荡电路振荡出来的频率为0.4~3 MHz，经100分频后，变为频率范围为4~30 kHz，落在单片机所能测出频率的范围内。74HC390是二-五进制计数器，可以接成100进制的计数器。100分频电路如图3所示。

图3 100分频电路

2.3 LCD显示电路

点阵字符型液晶显示器专门用于显示数字、字母、图形符号及少量自定义符号的显示器。这类显示器把LCD控制器/点阵驱动器/字符存贮器全做在一块印刷板。这里采用日立公司的HD44780液晶显示模块来显示测量结果。HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动/闪烁等功能。与MCU的传输可采用8位并行传输或4位并行传输2种方式。LCD显示电路如图4所示。

图4 LCD显示电路

2.4 LC振荡电路

LC振荡电路采用电容三点式的电容反馈式振荡器。该振荡电路的主要特点是容易起振、频率稳定度高、频带宽。频带的宽窄，直接影响着所能测试的电感和电容的范围。因此，如何尽最大可能扩大LC振荡电路的工作频带，成为影响整个测量仪性能的关键因素之一。该电路原理如图5所示。

图5 LC振荡电路

3 程序设计

由于采用单片机测量频率和处理相关的运算，其涉及到浮点数的运算，如果采用汇编语言来编写浮点数的运算，工作量将很繁重。因而选择C51来编写程序，使得浮点数运算的程序编写量大大简化。并且整个程序设计结构采用标准的函数模块方式，使整个程序的结构清晰。整个测量程序的流程图如图6所示。

图6 测量程序流程图

4 结 语

该电感电容测试仪采用单片机智能控制，数字显示、操作简单、使用方便。其所能测量的电容，电感的范围及测量精度，都能满足一般应用场合的需要。

参考文献

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作者简介

电容测量仪范文第2篇

关键词：蓄电池；放电；keil C

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）05-0962-03

Software Design of Constant Current Discharge Capacity Meter

SUN Gong-dao， GONG Jian

（Unit 91550 of PLA， Dalian 116023， China）

Abstract： To solve the problem that capability of lead and acid battery gets mass loss because of the long term use， developing a constant current discharge capacity meter， which can extend the usage period of batteries by large and long constant current discharging method； it uses the microcontroller ATMEGA128 to be the controlling core， compiles and debugs the software by keil C platform，all function components of the system are written by independent innovation， it is proved satisfying via practically using.

Key words： battery； discharge； keil C

蓄电池在工农业生产和军事装备中使用量巨大，许多电子设备都需要配套备用电源—蓄电池组。众所周知，如果只对蓄电池做充电维护，长期使用后（约2～3年），电池容量会明显减小，其特征是刚充满电的电池，连接负载后便迅速耗尽，使用寿命大大缩短。如果采取大电流持续放电方法来活化电池，可以恢复绝大部分的电池容量，延长电池寿命（约2～3倍），既可节约大量用于购买蓄电池的经费，也减少电池造成的环境污染。我们提出研制恒流放电容量测试仪。

1 系统功能

恒流放电容量测试仪主要有四大功能。分别如下：

参数修改功能：用户可以修改测试仪五个参数，包括放电电流、放出容量、终止总电压、放电时间和实时时间。

故障自动记录与清除功能：如果测试仪出现故障，能够自动记录故障出现的日期和时间，以便用户查找故障原因。

停止放电自动记录功能：无论人工干预停止放电，还是故障导致停止放电，都能够自动记录停止放电的日期、时间和原因，以备查阅。

开始放电/停止放电功能：用户认为各项参数设置正确，下达开始放电命令，放电即刻开始。

2 系统总体方案设计

2.1 硬件总体方案设计

硬件总体框图如图1所示：

图1 硬件总体框图

恒流放电容量测试仪硬件部分包括：ATMAGE128单片机电路，电源电路，触摸屏及其控制电路，LCD 显示模块，PWM信号驱动电路，存储器及时间芯片电路，数据采集电路[1-2]。

ATMAGE128单片机是本仪器的主控核心，触摸屏作为输入设备，LCD 显示模块完成界面显示功能，PWM信号驱动电路可以直接驱动IGBT进行斩波调整负载，存储芯片中存储放电曲线数据，时间芯片是整个放电器的时间基准，为放电过程提供时间累积数据，同时为停止放电提供时间点，数据采集电路是恒流放电容量测试仪输入电压和放电电流的调理电路。具体硬件设计思路见参考文献3[3]。

2.2 软件总体方案设计

根据系统功能和使用需求，给出主操作界面框图，如图2所示：

图2 主操作界面框图

其中参数修改可以修改五个参数，分别是放电电流、放出容量、终止总电压、放电时间和实时时间。程序中设置一个通用数字小键盘，用于输入数字，每个参数都有其输入范围，超过这个范围则要求重新输入。参数修改框图如图3所示：

图3 参数修改框图

清除记录、停放记录和开始放电/停止放电分别实现本系统其它三个功能。

为了实现上述功能，设计的主操作界面如图4所示：

图4 主操作界面

主操作界面分为实时显示区、操作区和设置参数显示区。

实时显示区（图中左上区域）主要用于显示实测参数和放电曲线。操作区（图中右上区域）用于用户向测试仪发送操作指令。设置参数显示区（图中左下部区域）显示用户设置的放电电流、放电电压、放电容量和放电时间。

本方案采用keil C作为软件编译调试平台[4-5]，恒流放电容量测试仪的软件实现的功能有：对输入电源的电压电流进行实时测量和显示，开始放电，停止放电，参数设置，清除记录，停放记录查看，放电曲线查看，在放电状态下累计放电时间，累计放电容量，绘制放电曲线。

本测试仪可以存储五条放电曲线，即可以保存最近放过电的五块电池的放电数据，这些数据包括放出的电池容量，放电时间，放电电压和放电曲线。

数据存储、修改及显示子程序的调用通过可视化图形界面与用户交互，该交互系统作为软件方案设计的核心部分，占整体工程量的百分之七十。

3 程序实例

以恒流放电容量测试仪的主操作界面为例，其部分关键程序如下：

void maindisp（void） //主操作界面框架绘制程序

{……

clear（）； //清屏

map_mode（）； //切换LCD为绘图模式

vertical_shift（）； //画笔移动方向为垂直移动

L=30；H=28；writeadrr（L，H）； //设定绘图初始点像素地址

for（m1=0；m1

{ writedata（0Xc0）； }

……

horical_shift（）； //画笔移动方向为水平移动

L=0；H=0；writeadrr（L，H）； //设定绘图初始点像素地址

for（i=0；i

{ writedata（0Xff）； }

……

coordinate（）； //刷新实测参数、放电曲线显示区的内容

word_mode（）； //切换LCD为文字模式

L=1；H+=22；writeadrr（L，H）；

writehz（'电'）；writehz（'流'）；writedata（'='）；//在设置参数显示区显示设定的放电电流值，精确到百分位

……

L=10；H=8；writeadrr（L，H）；

for（i=0；i

}

在触摸显示屏上显示主操作界面前，刷新屏幕，清空一切。切换到绘图模式，先画垂直线条，再画水平线条。然后切换到文字模式，显示主操作界面上所有文字，便完成主操作界面的显示工作。

4 结论

恒流放电容量测试仪最高接入电压40V，最大放电电流10A，能够完成单节或双节串接12V电池的放电工作，在每节电压不大于13V情况下，也可完成三节串接12V电池的放电工作；功能与指标完全满足使用需求。通过调整软件功能模块的参数，可以完成自定义用户界面、设置参数的门限值、绘制复杂对比曲线等高级软件功能。通过恒流放电容量测试仪不定期对电池进行放电活化处理，延长了电池的寿命（约2～3倍），恢复了电池的容量，解决了蓄电池无法进行放电维护的问题，为使用方节约了经费，具有较大的经济效益。

参考文献：

[1] 沈建良，赵文宏，贾玉坤.ATmega128单片机入门与提高[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009.

[2] 胡兵，吴升艳，岳春生.ADS7843触摸屏接口[J].国外电子元器件，2002（7）：27-29.

[3] 付晓伟，普仕凡.蓄电池恒流放电容量监测仪的电路设计[J].测控技术，2013（32）：10-13.

电容测量仪范文第3篇

（中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室，四川 成都 610041）

【摘　要】对长间隙工件间隙电容法检测技术的原理进行了阐述，开展了检测系统的构成和功能模块设计、标准测量块的设计及研制、探头设计、检测仪器设计等研究工作，对影响检测工艺的影响因素进行了分析，开展了测量系统的评价试验，最终实验数据表明检测精度满足测量要求，探头规格符合检测工况要求，抗干扰能力强，整机符合最初设计的技术要求。

关键词 间隙测量；电容法；标准测量块；探头设计

0　引言

控制某类型长间隙工件的间隙大小是该类型工件制造工艺的主要关键技术之一，在其制造工艺中必须对该长间隙进行100%的无损检测。电容法测量间隙采用非接触式测量，不会划伤工件，测量精度高达0.03mm。采用电容测量工件间隙的原理样机具有测量范围广、安全无损检测、检测精度高，可应用于不同金属材料的间隙测量。

1　电容法测量间隙的原理

探头伸进间隙内，探头与组件上下表面形成微小电容，电容的值与间隙的宽度有关。采用非接触式电容法检测技术实现对此微小电容的相对测量，从而实现对间隙的测量。

当极片电容传感器插入工件间隙时，传感器极片与间隙的上板存在电容C1，与间隙的下板存在电容C2。当两个电容C1、C2串联时，串联电容C可以用公式（1）计算。

1/C = 1/C1+1/C2（1）

其中

C1=eS/d1， C2=eS/d2 （2）

S：极片相互遮盖部分的面积，m2；

d1、d2：分别是C1、C2极板之间的距离，m；

e：极片间介质的介电常数，F/ m。

将公式（2）带入公式（1），则有：

C=eS/（d1+d2） （3）

而d1+d2即为间隙值d。由公式（3），间隙的变化将引起电容传感器电容量的变化。

2　研究内容

2.1　检测系统的构成和功能模块设计

对于一个检测系统的最初设计需要根据自己的需要设计出其大致的系统构成和各自功能要求，针对本检测系统初步设计如下：（1）标准测量块：绘制标定曲线、校准仪器；（2）探头：信号获取；（3）检测仪器：信号放大、滤波、转换、数据输出；（4）数据处理：数据分析统计，读数显示。

2.2　标准测量块的设计及研制

标块是用于绘制标定曲线和校验仪器读数用的必备部件。标块结构能够模拟被测工件的结构，间隙范围要含盖我们的测量范围，为此我们设计如下专用间隙标块，间隙值为1.10mm、1.15mm、1.20mm、1.25mm、1.30mm、1.35mm的标定试块，材料为不锈钢、黄铜和铁各一套，间隙3的上下面的平面度、平行度皆为0.01mm。

2.3　探头的设计

本系统的关键技术之一是实际检测工况下如何获取高信噪比的电容信号，要求前级探头传感器的信号获取能力强、抗干扰能力强，探头结构足够长，足够薄。实际检测中我们要求探头厚度不大于0.9mm，长度要求至少600mm。屏蔽线、薄片、金属片的选择相当重要。我们采用直径为0.35mm屏蔽线，埋于树脂电路板的沟巢中，正反面各镀金属层的方法，研制出的厚度0.09mm的传感器。

2.4　检测仪器的设计

检测仪器的功能是建立电容信号与间隙值之间的逻辑关系，可是通过电容的绝对测量和相对测量方式来实现对间隙的测量。经过理论计算和实验验证，发现绝对测量的电容的信号非常小（10-5pF），且信噪比不高，电路实现非常困难。于是采用电桥平衡原理的相对测量方式来实现微小电容的相对测量。

电桥平衡将检测探头和平衡探头作为电桥的两极，当检测探头和平衡探头处于相同状态时，电桥保持平衡，无信号输出。当检测探头伸进间隙后，电桥平衡被打破，有电信号输出，利用标块建立的标定曲线可建立起间隙大小和输出信号之间的对应关系，从而实现对间隙的测量。我们已经研制出的检测仪器，其检测通道是由电脑控制的，具有石英晶体振荡频率，激励信号频率倍频可调的信号检测通道。它的激励信号经过可调增益功率放大器后检测探头拾取反馈回来的电桥差异输出信号再经数字调零、相敏检波、相位旋转和可调增益放大器处理，然后进入数据采集单元，经过A/D接口送入计算机系统。计算机系统完成仪器的管理、控制、计算和图形显示。

3　影响因素的研究

3.1　被检工件材料对检测数据的影响

由于实际电容生成的复杂性，我们必须验证被检工件材料对测试数据的影响。具体方法是通过检测不同材料相同间隙的工件，对数据分析统计得出结论。实验中，用铜材质的标块标定的仪器测试铜、不锈钢、铁工件的间隙，重复测量三次，实验数据显示不同材料的测试数据最大偏差为0.02mm，我们认为金属材料对于检测数据的影响在检测精度范围之内，可以忽略不计。

3.2　检测速度对检测数据的影响

在检测过程中我们发现，由于探头很长，在伸入间隙的过程中探头晃动比较厉害，仪器的读数显示数据跳动很快对于现在的手动测试数据阶段不利于数据的读取。当探头处于静止状态时，读数稳定而且数据显示正确。参考以前的间隙测量系统的数据采集，为探头每运动一段距离后，处于静止状态采集一个数据。所以，对于检测速度对检测数据的影响，不仅要考虑到仪器本身的数据采样率还应结合实际检测效果和检测效率综合考虑。目前我们建议采用每运动一段距离，当探头处于静态时采集数据的方式检测效果最可靠。

4　间隙检测系统的评价实验

对间隙检测系统的评价实验主要是为了根据最初设计的技术要求测试整个检测系统的检测精度、功能要求。

4.1　实验步骤

4.1.1　仪器准备

连接好电源、信号线，将测量间隙专用探头连接到仪器上，启动仪器和笔记本电脑，开启检测软件进入检测系统。

4.1.2　参数选择

（1）进入“布局”菜单，选择“单阻抗平面图”；

（2）调节参数栏中的全部参数栏，设置探头驱动为5。调节频率为100K，实际可根据检测后的信号来微调频率；

（3）选择设定主菜单下的探头驱动、探头增益设置子菜单，调整匹配大小，使探头校准曲线为正弦波曲线；

（4）选择设定主菜单下设定平衡中心位置子菜单，设置平衡位置；

（5）选择采集主菜单下的开始自菜单，进入检测状态。选择一个平衡标块，将两个检测探头放置于该标块的同一深度处。按空格按键，建立平衡点。将其中一个检测探头放置于平衡标块中，固定不动；取出另外一个检测探头，放置于其它标块中检测其间隙大小，并记录不同间隙的信号幅值大小；

（6）根据不同标块测出的幅值点，输入标定曲线值并应用于当前的检测状态。

4.1.3　实施检测

（1）检测标块若读数与标块的间隙值一致，则开始检测实际工件；若读数与标块间隙值不一致，则需要重新标定曲线。检测完毕后再次测试标定试块验证数据的正确性；

（2）关闭软件，关闭仪器。

4.2　检测系统精度测试

在检测状态下，重复测量不同的间隙标块5次，统计出平均值，以最大值和平均值的偏差作为检测系统的精度评价。

4.3　仪器评价

针对1.15mm～1.35mm范围间隙测试的数据可以看出，最大偏差出现在规格为1.35的铜材料间隙块的测量数据中，最大偏差为0.03mm。探头规格符合检测工况要求，抗干扰能力强。数据的采集分手动式和自动式，且带有软件自动统计处理数据功能。整机符合最初设计的技术要求。

5　结论

电容法间隙检测系统原理创新点在于实现了小、长间隙的高精度非接触式测量。已经研制出的原理样机、专用测量探头和间隙标块，测量精度高达0.03mm。该检测系统性能稳定，使用方便，体积小，可适用于核能、机械、航天航空等领域中的小、长、金属间隙的测量，具有广阔的工程应用前景。

参考文献

［1］强锡富.传感器[M].3版.机械工业出版社，2001.

［2］方敏佩.新编传感器原理、应用、电路详解[M].电子工业出版社，1994.

电容测量仪范文第4篇

关键词：单片机；交流阻抗特性；等效电路参数

中图分类号：TP216 文献标识码 A

Design of Equivalent Circuit Parameter Analyzer for

Two Port Passive Circuit

TANG Zhengming1 ， ZHANG Sanmei2 ， Zeng Jing1

（1 School of Electronic Information and Engineering， China West Normal University， Nanchong Sichuan 637009，China；

2 Experiment Center， China West Normal University， Nanchong Sichuan 637009， China）

Abstract： Equivalent circuit parameter is very important for the process of circuit analysis and design. Based on the refined numerical algorithm of AC impedance， a digital equivalent circuit parameter analyzer is designed. In this system， MCU is used to control frequency synthesizer to generate excitation signal. By adjusting the capacitance and current trends ， the load impedance characteristic is determined. Finally， the AC impedance and equivalent circuit parameter are displayed， which can be obtained under different operating frequency.

Keywords： MCU； AC Impedance Characteristics； Equivalent Circuit Parameters

0引 言

电路交流阻抗随信号源的频率变化，其具体表现为一定电阻R、电容C和电感L的串联、并联或混联在给定信号频率下所得到的等效阻抗。频率相对较高时，电路还可能产生相对较大的寄生电容、电感，从而出现寄生阻抗。如何快捷准确地获取电路在不同工作频率下的等效电路参数，对电路的分析与设计来说有着特殊重要的现实意义[1]。

已有的交流参数测试仪，其测量对象主要锁定在对交流电路频率、有效值、功率，或者单个元件阻值、电感量、电容量的测试，而对交流阻抗的智能化测量的探讨研究仍旧较少，且未曾涉及到负载为黑盒子电路（其可能为RLC元件，某用电器或电路模块，以下统称为负载电路）的等效参数测量[2-6]。本设计所实现的电路交流等效电参数分析仪的核心即为交流阻抗特性分析，通过采用单片机产生激励信号，能分析出给定工作频率下负载电路的交流阻抗特性，并进一步得到其等效电路参数。

1硬件电路

系统原理框图如图1所示。主要电路模块包括单片机（MCU）、放大电路、整流滤波电路、含双可调电容的RC振荡器等[7-8]。

图1 等效电参数分析仪原理图

Fig.1 Schematic diagram of equivalent circuit parameter analyzer

MCU的型号为MSP430F169。放大电路用于将采集到的弱信号放大，再送入整流滤波电路，便于单片机（MCU）接收识别，放大电路型号为AD620。整流滤波电路，用于将采样信号转化为单向脉动波并滤除附带产生的杂波信号，使有用信号免受干扰，易于下一级电路的操作处理。可变电容C结合555定时电路模块构成RC振荡器，所产生的信号频率送入单片机识别，进而确定出接入电路的电容值。其中，可调电容C与电路的连接通过开关控制，该可调电容C为特制的双可调电容（构成RC振荡器的电容与接入测量电路的电容相同，并由同一旋钮控制调节），这样，可在隔离电路影响的情况下，获得接入电路电容的精确值。 为定值电阻，主要起限流作用，如当电路串联谐振时，使电路电流不至于过大，损坏仪器。 为采样电阻，为小阻值锰铜电阻，用于将负载电流转换为电压信号，再送入放大电路。 为负载电路。

2算法设计

根据有效值、功率因素的计算结果[9]，可得到电路总阻抗

（1）

其中， 、 、 分别表示电路电压有效值、电流有效值、功率因素。 的正负与负载的特性有关，若负载为非电容性；则 ，若负载为非电感性则 。令 ，则有

（2）

系统采用调节可变电容C并结合单片机采集到的电流大小变化情况的方法，确定（2）中的正负符号，即实现负载阻抗特性的判定。由于可调电容与被测负载并联，设被测负载的电导和电纳分别为 和 ， 可调电容电纳为 ，其等效电路如图2所示。

图2 阻抗特性的判断原理图

Fig.2 Schematic diagram for the judgement of impedance characteristic

当端电压有效值恒定时，电流有效值

（3）

即： （4）

可见，当 与 同号，即被测负载为电容性时，电容增大，电流 单调上升；而当 与 异号，即被测负载为电感性负载时，电容增大，电流 将先减小而后增大。因此，单片机可根据电容调节过程中采集到电流变化情况，判断出负载的阻抗特性。在此基础上，设负载 的等效阻抗为 ，由于测量电路为可调电容C与负载 并联，然后再与定值电阻 串联，根据电路串并联关系，则有：

（5）

联立（1）-（2）和（5），在已判断得到负载的特性的情况下，便可以解出 中的电阻R和电抗X。结合频率值即可得

（6）

（7）

因此，对于给定负载（如某单元电路），该测试仪能够获得给定工作频率下的交流等效电路参数，便于电路的分析与设计。

3 系统测试

系统设计完成后，通过键盘设定激励信号幅值和频率，调节电容旋钮，即可读出负载的等效电路参数。首先测试并选取了三个R、L、C电路元件，其参数值分别为10，10mH，1uF。再将电路元件安插在万用板上，借助万用板连接线使其形成简单的串联电路和并联电路，并同时具有典型的二端口结构，然后分别测试了信号频率为1KHz时，负载的等效电路参数。用 Idealization（I）和Test （T）分别表示理论值和测量值，结果如表1所示。

表1 测试结果

Tab.1 Test results

电阻（） 电感（mH） 电容（uF） 串联（；uF） 并联（，mH）

I T I T I T I T I T

10 10.02 10 10.33 1 0.97 10 ； 1.65 9.97；1.59 9.91；0.15 10.04；0.23

测量结果表明，在1KHz频率下，所搭建的串联电路具有阻容特性，而并联电路具有阻感特性。等效电路参数测量结果与理论值存在一定差异的可能原因主要在于：除工艺等因素外，导线等所引入的分布阻抗。

4 结束语

本文设计了一种电路交流等效电参数分析仪，可用于完成无源二端口电路的等效电参数测量。在测量交流等效参数时（特别在用作RLC测试仪的情况下），若测量频率较高，分布参数影响将较为显著，对低标称值元件的测量尤为不利。如何减小分布参数对测量结果的影响，还有待进一步研究。

参考文献：

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电容测量仪范文第5篇

关键词：GPS；测量；误差

中图分类号：TB22 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）16-0061-01

1GPS技术在实际工程测量中应用的特点

1.1 操作简便，自动化程度高实践表明，GPS用户接收机有着重量轻、体积小、携带方便等众多优点，同时，GPS测量技术有着很高的自动化程度，在观测实践中，只要测量员在完成仪器的安装后，具体的工作如卫星的捕获跟踪、观测等等都是由仪器自动完成的。

1.2 定位精度高在短距离的定位精度上，GPS与红外仪的测量精度是差不多的，但是，实践中发现如果距离比较远时，GPS测量优越性就进一步显现出来。大量工程实践经验表明，GPS技术在实际测量中静态定位的精度能够达到毫米级和动态定位的精度能够达到厘米级。其中，GPSRTK的定位精度已经完全满足用于大比例尺地形图测绘。

1.3 成本低、经济效益高在国内外实测资料的统计数据表明，与传统的测量技术相比，用GPS技术建立控制网，外业费用可以节省70%~80%左右，这笔费用主要是因为造标的费用的节省和因为提高了工作效率大大缩短工期而节省下来的。同时，可以想象随着GPS接收机的性价比不断地提高，其经济效益势必还会更为显著。

1.4 各个观测站之间不要求相互通视经典的测量在通视条件上要求较高，同时还必须保障三角网的良好图形，这些限制条件加大了工程测量实践的难度。大量工程实践经验表明，GPS在实际测量中，对观测站之间的通视没有要求，所以这样一来不需要建造觇标，使得可以更为灵活地选择点位。在实践中，我们也发现，GPS测量虽然没有测站间通视的要求，不过为了防止GPS卫星的信号受到干扰，在观测站的建立上应确保其上方空间足够的开阔（视野>15°）。

1.5 测量效率高在当下的工程测量实践中，如果用传统的静态相对定位方法，完成一条基线（不超过20Km）的精密相对定位，用单频接收机大约要花到1h到3h的时间，如果用双频接收机可以将用时缩到15min~20min的时间，随着对快速定位方法的进一步研究。近年来，GPS技术发展的短基线（不超过20km）快速相对定位法，使得初始化观测用时只要几分钟而已，同时实现了随时定位。

1.6 提供三维坐标传统的工程测量，是分别采用不同的方法对平面和高程进行施测的，利用GPS技术实施测量，除了可以精确测定观测站的平面位置，同时还能够将观测站的大地高程精确测量出来。

1.7 全天候作业实践证明，GPS观测技术在工作中不受时间、地点的限制，可以连续地工作，通常情况下受天气状况的影响也较小。

2GPS技术的测量在实际应用中的问题

2.1 GPS系统的局限性在实际的工程测量中，GPS技术的局限性还是比较明显的，只有在了解了GPS技术的局限性后，才能够保证GPSRTK测量的成功。实践经验表明，局限性恰是来源于整个GPS系统本身，GPS技术依靠的是无线电信号，发射与接收之间的距离约两万公里，这些无线信号功率低、频率高、波长短，其穿透能力和波动性都很弱，对于卫星和GPS接收机之间的障碍物很难穿透或衍射过去。实践表明，对于GPS接收机和卫星之间路径上的任何物体都会对GPS测量结果构成负面影响。

①GPS系统不可以在室内、隧道内或水下使用。因为这些场所对无线信号全屏蔽。②树木会部分阻挡、反射或折射信号，在树林茂密的地区，GPS系统在接收信号时会受到一定程度的影响。实践中发现，树林中有时也会有足够的信号来进行计算概略位置，不过信号的清晰度很难到达厘米水平的精确定位。③大量实践证明，GPS RTK测量在部分障碍的地区只要观测到足够的卫星（不低于5颗适当分布）来精确可靠地实现定位，也是能够确保高精度测量的。

2.2 有效作用距离的问题参考站校正数据的有效作用距离是GPS RTK技术实际测量中的最大问题。伴随随参考站和移动站距离的增加，GPS误差的空间相关性将逐渐地失去线性，实践证明，在较长的距离下（通常情况下单频>10km，双频>30km），在经历差分处理后，用户数据还是存在着很大的观测误差，导致定位精度的明显降低和无法解算载波相位的整周模糊度。也就是说，为了保证得到满意的定位精度，传统的单机的RTK作业距离都是十分有限的。

2.3 系统性误差高精度的GPS实时差分定位是目前最广泛使用的测量技术之一。不过，它的应用受到了电离层和对流层影响的限制，这些影响在原始数据中产生了系统性的误差。

①电离层传播误差。理论研究和实践经验表明，GPS卫星信号在穿过电离层的过程中，由于该介质弥散特性对信号的影响，势必引起卫星信号在传播上发生路径的变化，加上对流层传播误差、对流层折射的影响，对观测值的误差便不可避免。

②多路径误差。在实践中，GPS系统的接收机天线接收的信号是混合的，除了直接来自于卫星的信号之外，接收到的信号还有天线周围的物体一次或多次反射的卫星信号，由于这些信号之间的叠加作用，势必引起观测值与真值形成偏离，这种误差被称为多路径误差。多路径效应对测相伪距的影响可达厘米级，有时甚至造成卫星信号的失锁，使得载波观测量产生周跳。实践中，这意味着流动站(移动站)接收机和参考站之间的距离不得不减小许多，以保证系统有效地工作。

参考文献：

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