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0 引言
RLC单独测量的方法有很多，对电阻的测量最为简单。电容电感对时变信号敏感，可将电容电感转换成与电量、时间和频率相关的物理量，通过对电量、时间或频率的测量获得电感电容值。目前通过不同的模拟电桥电路可以实现RLC参数的较精确测量，在测量时需要预先甄别RLC类型再选着合适的测量电桥和测量频率，因此测量时智能化水平不高。随着数字信号处理技术的成熟，以及AD芯片性能的提升，采用数字信号处理的方法逐渐替代了传统模拟测量信号相位、频率、幅度信息，降低了模拟器件的使用量和系统复杂程度，便于智能化控制。
基于MSP430的智能LRC测量系统，利用高速数模转换电路将信号量化处理，FPGA进行高速数字信号处理获得信号相位、幅值信息。这样不仅减少了模拟器件的数量，也减少了信号传输中的衰减和模拟器件温度变化以及供电变化等引入的附加干扰。此外，采用MSP430单片机的智能控制技术，使测量系统具备自动分析、识别、计算的能力。用户只需开机接入待测量元件即可获得待测元件的RLC值。
1 系统总体设计
系统采用矢量比例法测量RLC的方法，如图1所示。图中参考阻抗用标准阻抗R0代替Z0，可推导出：
由式(2)～(4)可知，只要知道Vx，V0实部、虚部就可以测量待测R，L和C的值。
RLC单独测量的方法有很多，对电阻的测量最为简单。电容电感对时变信号敏感，可将电容电感转换成与电量、时间和频率相关的物理量，通过对电量、时间或频率的测量获得电感电容值。目前通过不同的模拟电桥电路可以实现RLC参数的较精确测量，在测量时需要预先甄别RLC类型再选着合适的测量电桥和测量频率，因此测量时智能化水平不高。随着数字信号处理技术的成熟，以及AD芯片性能的提升，采用数字信号处理的方法逐渐替代了传统模拟测量信号相位、频率、幅度信息，降低了模拟器件的使用量和系统复杂程度，便于智能化控制。
基于MSP430的智能LRC测量系统，利用高速数模转换电路将信号量化处理，FPGA进行高速数字信号处理获得信号相位、幅值信息。这样不仅减少了模拟器件的数量，也减少了信号传输中的衰减和模拟器件温度变化以及供电变化等引入的附加干扰。此外，采用MSP430单片机的智能控制技术，使测量系统具备自动分析、识别、计算的能力。用户只需开机接入待测量元件即可获得待测元件的RLC值。
1 系统总体设计
系统采用矢量比例法测量RLC的方法，如图1所示。图中参考阻抗用标准阻抗R0代替Z0，可推导出：
由式(2)～(4)可知，只要知道Vx，V0实部、虚部就可以测量待测R，L和C的值。
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FPGA芯片采用XC3S200A芯片，系统中高速A／D采样芯片工作频率较高它的控制时钟以及采样时序主要由FPGA控制产生，同时利用FPGA处理数字信号速度快的特点对图3两路信号V0，Vx进行FFT运算分离出实部虚部信息，并将数据传送给单片机。
2．3 A／D采样模块
为了减小图3中2个模拟输入信号V0，Vx的相位误差，系统采用AD7862高速、低功耗、双核12位模数转换器(ADC)芯片进行采样。该器件内置2个4μs逐次逼近型A／D转换器、两个采样保持放大器、一个2．5 V内部基准电压源和一个高速并行接口，它有4个模拟输入组成2个通道A和B(分别用于采样V0、Vx信号)，每个通道的两个输入(VA1与VA2或VB1与VB2)可同时进行采样和转换，通过A0(FPGA控制)作为输入选择通道，采样时序由FPGA提供。
2．4 单端转差分电路
后级A／D采样电路需要在差分输入状态下达到最佳采样精度，所以需要将前级测量模块产生的V0，Vx差分化预处理，这里采用全差动运算放大器THS4503进行转换，THS4503具有非常卓越的线性度，输出模式可调，电压工作范围宽(5V，5V，12V，15V)工作带宽可达370MHz，转换速度极快达到2 800 V／s。另外，还需要REF2330芯片为THS4503以及A／D采样模块提供基准电压。
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