电感智能数字化测量

2014-09-22 10:34:18来源: ednchina
实际应用中,经常需要确定绕制线圈电感量的大小。用Q表测量需定标与调谐,很不方便。用智能电桥,相敏检波等方法,测量复杂且准确度低。随着科学技术的发展,仪表的智能 数字化测量 已成为趋势。本文介绍一种将电感量转换成时间间隔,用计数器和液晶进行数字显示的电感智能数字化测量技术。

   1  方案


   一种利用三点式正弦波振荡器方案,其测量表达式为:

    电感智能数字化测量图示

    在C确定的情况下,只要测量出振荡频率f,便可求出被测电感量。这是一个平方反比例关系,若不经过非线性校正或运算,就不利于刻度和读数。

  另一种考虑是迟滞比较式方波振荡器方案。利用有源回转器将被测电感Lx转换成等效电容Cx,再将Cx接于迟滞比较器负反馈通道,构成方波振荡器。其方波振荡器周期和Cx成正比,即方波周期与被测电感Lx成正比,且为线性关系,其组成框图如图1所示。

    此方案简单易行,线性度好,便于数字显示。

            组成框图

       2 电路


  此方案总体由两部分组成,第一部分为L/T变换电路。第二部分为计数、译码及显示电路。这里主要介绍第一部分电路。

       2.1 迟滞比较式方波振荡器

  电路如图2所示,若将CB接在迟滞比较器的负反馈通道,通过负反馈通道从比较器的输出端获取待比较信号,比较的参考电压为零,电路状态转换的跳变点电压值由输出电压U0经R2和R3组成的分压器决定。产生的方波正程期 

      电感智能数字化测量图示

  
  由公式(1)知T∝CB。若能使CB∝Lx。则T∝Lx可完成电感数字化测量。有源回转器可完成CB∝Lx,即L/C线性转换。 

            

       2.2 有源回转器

  如图3所示。只要两只运算放大器的开环增益近于无穷大,则其有源回转器的特性可以用其导纳矩阵来表征,即 
 

                           有源回转器

  如果在D点与地之间接上电势Lx,则有源回转器的B与地之间将等效一只电容Cx,其值为: 

     电感智能数字化测量图示

  
       3 结束语

  只要合理选择放大器和电阻等有关器件,可保证一定测量的准确度。具有电路简单,成本低的特点,经过实际应用,具有一定效果。 

关键字:电感  数字化测量  线圈电感量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/0922/article_9573.html
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