簡單電感測量電路

1、簡單電感量測量裝置在電子制作和設(shè)訃，經(jīng)常會用到不同參數(shù)的電感線圈，這些線圈的電感量不 像電阻那么容易測量，有些數(shù)字萬用表雖有電感測量擋，但測量范圉很有限。該電 路以諧振方法測量電感值，測量下限可達10nH,測量范圍很寬，能滿足正常情況 下的電感量測量，電路結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠穩(wěn)定，適合于愛好者制作。一、電路工作原理電路原理如圖1 (a)所示。<a)電感測是電路Cb) RF標進線圈圖1 簡單電感測量裝置電路圖該電路的核心器件是集成壓控振蕩器芯片MC1648,利用其壓控特性在輸出3腳產(chǎn)生頻率信號，可間接測量待測電感LX值，測量精度極高。BB809是變?nèi)荻O管，圖中電位器VR1對+13V進行分壓

2、，調(diào)節(jié)該電位器可獲 得不同的電壓輸出，該電壓通過R1加到變?nèi)荻O管BB809 ±可獲得不同的電容 量。測量被測電感LX時，只需將LX接到圖中A、B兩點中，然后調(diào)節(jié)電位器VR1 使電路諧振，在MC1648的3腳會輸出一定頻率的振蕩信號，用頻率il測量C點的 頻率值，就可通過計算得岀LX值。電路諧振頻率：fO二1/2所以 LX = 1/42 fO2C式中諧振頻率fO即為MC1648的3腳輸出頻率值，C是電位器VR1調(diào)定的變 容二極管的電容值，可見要計算LX的值還需先知道C值。為此需要對電位器YR1 刻度與變?nèi)荻O管的對應(yīng)值作出校準。為了校準變?nèi)荻O管與電位器之間的電容量，我們要再自制一個

3、標準的方形 RF （射頻）電感線圈L0。如圖6-7（b）所示，該標準線圈電感量為H。校準時，將 RF線圈L0接在圖（&）的A、B兩端，調(diào)節(jié)電位器VR1至不同的刻度位置，在C點 可測量出相對應(yīng)的測量值，再根據(jù)上面諧振公式可算出變?nèi)荻O管在電位器VR1刻 度盤不同刻度的電容量。附表給出了實測取樣對應(yīng)關(guān)系。附表振蕩頻率（MHz）98766253433834變?nèi)荻O管C值6101520304050二、元器件選擇集成電路IC可選擇Motorola公司的VCO （壓控振蕩器）芯片。VR1選擇多圈 高精度電位器。其它元器件按電路圖所示選擇即可。三、制作與調(diào)試方法制作時，需在多圈電位器軸上自制一個刻度

4、盤，并帶上指針。RF標準線圈按 圖（b）所給尺寸自制。電路安裝正確即可正常工作，調(diào)節(jié)電位器VR1取滑動的多 個點與變?nèi)荻O管的對應(yīng)關(guān)系，可保證測量方便。該測量方法屬于間接測量，但測 量范圍寬，測量準確，所以對電子愛好者和實驗室檢測電感量有可取之處。該裝置 若固定電感可變成一個可調(diào)頻率的信號發(fā)生器。工程師們經(jīng)常要使用信號發(fā)生器和函數(shù)發(fā)生器，還有頻率計與示波器，但他 們可能沒有電容表或電感表。通過采用圖1的測試設(shè)置，就可以用一臺函數(shù)發(fā)生 器、一塊萬用表、一個頻率計和一臺示波器測量電容或電感。SIGNAL GENERATOR( COAXIAL CABLE ()50=tc圖可以用這個測試結(jié)構(gòu).測*電容

5、或電感6用此設(shè)置測量兩個信號的波幅。然后，無需測量相位角就可以計算出電容或 電感。輸入電壓與輸岀電壓的比率可以表示如下：JRJ +疋可以改為標準形式:X右十從中解出XC,結(jié)果是:Xc =R使用關(guān)系C=1_2irfXc則電容的基本公式為:2窗fR為計算方便,使用比率IVIN/VOUT =2,則C=在測量電容值時，先測量輸入電壓，然后調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的頻率，使輸出電 壓為輸入電壓的一半。VIN/VOUT不需要用2:1的比率?？梢灾粶y量輸入電壓和輸 出電壓，用基本公式也能計算出電容或電感的值，但接近于2:1的比率是一個好的 選擇。為獲得最好的結(jié)果，可以用一臺頻率計測量頻率，用數(shù)字萬用表測量電阻。 大多

6、數(shù)現(xiàn)代示波器都無需加載電路就能精確地測量信號，除了探頭的電容以外。探 頭上一般都標了電容值。用前面公式可以計算出電容的值。再從結(jié)果中減去探頭電 容值，就得到了所測電容的準確值。一般惜況下都已知準備測量電容的大概值，因此可以用下式，選擇電阻R和 頻率f的起始值：LrrfC'(7)前2百RC(S)R用類似的步驟可以測量電感。此時,電感的基本公式為:設(shè) VIN/V0UT=2,則L=R2可vJNVouT廠一(11)l- R 時(12)R=2TtLv/3,(B)f- R2譏用(14)以及對測量電容的例子，假設(shè)C約為1000pF,讓f為1 MHz。計算:加(10% 10)= 27566 Q.(16)在圖1的設(shè)置中使用一只301 Q電阻，或250 Q? 500 Q的任何電阻值。調(diào)節(jié) 頻率，同時測量輸入電壓和輸出電壓，獲得2:1的比率。如果獲得的頻率為 912kHz,測得R的電阻為304 Q ,探頭電容為10pF,則電容值為：2u(912)(10)(304