使用少量元件的廉价易用电感测试仪

2012-09-04 10:22:58来源: 21ic

  在缺乏昂贵测试设备的情况下,图1中的电路可以提供一种测量电感的简单快捷的替代方法。其应用包括验证电感值是否接近设计参数,并描述未知参数的磁芯特性。按照设计,电路可测试大多数用于电源中的电感,以及很多RF电路中的电感。

图1一个电感测试振荡器包括两只晶体管和一些无源元件


  电路由两个级联的共射放大器级组成,构成一个不饱和交叉耦合触发器。一个共射级用作相位变换,两个级联级构成一个非反相的反馈放大器,其增益产生反馈。没有待测电感L的情况下,反馈发生在直流状态,电路表现为一个双稳态触发器,可取两种稳定状态中的任何一个。连接电感后,将直流正反馈降低到反馈电平以下。因此,反馈可以只发生在交流状态,电路成为一个非稳振荡器。

  通过尽量减小晶体管的存储时间,使晶体管保持在饱和状态以外,可以加快电路的运行。差不多任何型号的高速小信号RF晶体管都能提供适合的开关速度,虽然较低频率的器件也可以工作,但减小了小电感测量的范围。电路的振荡频率与待测电感成反比,你可以用频率计数器或示波器来测量振荡频率。

  图2显示一个大约为100mH 电感产生的波形。振荡频率取决于由待测电感和电阻RL与RR构成的L/R时间常数。波形改变其状态所花时间与电感值成正比,

对半周期,它大约为 THALF="L/100"。振荡循环的整个周期是该值的两倍,或 TFULL="L/50"。算出电感值,L=50×TFULL。另一种方法是,频率与电感值成反比,或fOSC=50/L。用频率计数器可以测得电感为L=50/fOSC。

  电路的有限开关速度大约为10ns,因此其测量范围有1mH的低限。可以采用将小电感与大电感串联的方法,记下读数,测出较大电感单独的值,然后将两个测量值相减得到小电感值。

  虽然该电路对电感值没有上限,但当电感的ESR(等效串联电阻)超过约70Ω时,电路会停止振荡,转为双稳态运行。电路可测量各种电感和变压器绕组的值,除了有高ESR的小型低频铁芯器件以外。为得到最高的精度,应使用低输入电容的仪器来测量振荡频率。

  为电路提供能量的是一节NiCd(镍镉)或NiMH(镍氢)可充电电池。这些电池有相对较平坦的电压/时间放电特性,可提高电路的测量精度。电路在工作时的功耗大约只有6mA。

图2测试一只约为100mH的电感器就能产生此输出波形

关键字:电感测试仪  触发器  交叉耦合

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0904/article_5840.html
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