通过RC充放电电路测量电容容量

只看该作者 · 2025-1-23 15:07

选择基于 RC时间常数法的方法，这是实现相对简单且常用的方案。其核心思想是测量电容的充电或放电时间，通过已知的电阻和时间常数计算电容值。

其中：

C：电容容量

R：已知电阻值

t：充电到特定电压的时间

V out ：目标电压
V in ：输入电压

只看该作者 · 2025-1-23 15:08

测量流程
放电阶段：设置数字引脚为低电平，将电容完全放电，确保起始电压为 0V。
充电阶段：设置数字引脚为高电平，通过电阻对电容充电。
时间测量：通过 ADC 采样监测电压，当电压达到目标值（如

只看该作者 · 2025-1-23 15:08

校准与优化
校准：

使用已知精度高的标准电容对仪器进行校准。
根据测量值和标准值的偏差调整公式中的补偿因子。
提高测量范围：

使用多档位电阻切换以适应不同范围的电容测量（如小电容用 1MΩ，大电容用 1kΩ）。
利用软件自动选择合适的档位。
增强功能：

增加按钮用于切换档位或模式（如 nF、uF 等）。
添加 EEPROM 存储校准数据，提高测量精度。

只看该作者 · 2025-1-23 15:08

成品扩展功能
支持小电容（pF级）测量：
结合 LC 振荡法测量较小的电容，设计一个高频振荡电路模块。

支持显示屏：
增加一个 I2C 接口 OLED 显示屏，可以实时显示电容值和测量状态。

便携式电源：
使用锂电池供电，增加充电模块，制作成便携式仪器。

高级模式：
增加功能，比如测量等效串联电阻（ESR）或漏电流。

只看该作者 · 2025-1-23 15:09

那么你做过电容测量仪器的DIY吗？