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使用少量元件的廉價易用電感測試儀

作者: 時間:2012-09-04 來源:網絡 收藏

  在缺乏昂貴測試設備的情況下,圖1中的電路可以提供一種測量電感的簡單快捷的替代方法。其應用包括驗證電感值是否接近設計參數,并描述未知參數的磁芯特性。按照設計,電路可測試大多數用于電源中的電感,以及很多RF電路中的電感。

圖1一個電感測試振蕩器包括兩只晶體管和一些無源元件


  電路由兩個級聯的共射放大器級組成,構成一個不飽和。一個共射級用作相位變換,兩個級聯級構成一個非反相的反饋放大器,其增益產生反饋。沒有待測電感L的情況下,反饋發(fā)生在直流狀態(tài),電路表現為一個雙穩(wěn)態(tài),可取兩種穩(wěn)定狀態(tài)中的任何一個。連接電感后,將直流正反饋降低到反饋電平以下。因此,反饋可以只發(fā)生在交流狀態(tài),電路成為一個非穩(wěn)振蕩器。

  通過盡量減小晶體管的存儲時間,使晶體管保持在飽和狀態(tài)以外,可以加快電路的運行。差不多任何型號的高速小信號RF晶體管都能提供適合的開關速度,雖然較低頻率的器件也可以工作,但減小了小電感測量的范圍。電路的振蕩頻率與待測電感成反比,你可以用頻率計數器或示波器來測量振蕩頻率。

  圖2顯示一個大約為100mH 電感產生的波形。振蕩頻率取決于由待測電感和電阻RL與RR構成的L/R時間常數。波形改變其狀態(tài)所花時間與電感值成正比,

對半周期,它大約為 THALF="L/100"。振蕩循環(huán)的整個周期是該值的兩倍,或 TFULL="L/50"。算出電感值,L=50×TFULL。另一種方法是,頻率與電感值成反比,或fOSC=50/L。用頻率計數器可以測得電感為L=50/fOSC。

  電路的有限開關速度大約為10ns,因此其測量范圍有1mH的低限??梢圆捎脤⑿‰姼信c大電感串聯的方法,記下讀數,測出較大電感單獨的值,然后將兩個測量值相減得到小電感值。

  雖然該電路對電感值沒有上限,但當電感的ESR(等效串聯電阻)超過約70Ω時,電路會停止振蕩,轉為雙穩(wěn)態(tài)運行。電路可測量各種電感和變壓器繞組的值,除了有高ESR的小型低頻鐵芯器件以外。為得到最高的精度,應使用低輸入電容的儀器來測量振蕩頻率。

  為電路提供能量的是一節(jié)NiCd(鎳鎘)或NiMH(鎳氫)可充電電池。這些電池有相對較平坦的電壓/時間放電特性,可提高電路的測量精度。電路在工作時的功耗大約只有6mA。

圖2測試一只約為100mH的電感器就能產生此輸出波形



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