线圈匝间短路测试仪设计

2006-08-10 15:55:29来源: 传感器世界

  一、引言

  在当前的工业生产及设备维护过程中,人们经常会进行线圈匝间短路故障的测试。但是一直以来,所用的测试方法都不理想,这就给生产、维护带来了很多的不便,特别是在电视机的生产、使用和维修的过程中,这种弊端显得尤为突出,主要是由于电视机的行输出变压器工作在高电压、大电流的恶劣环境中,容易出现匝间短路故障,一旦短路,势必会导致电流过大,造成元件损坏,而且,线圈匝间有短路的故障也不易被发现。

  鉴于以上情况,我们研制了一种简单、实用的线圈匝间短路测试仪。这种测试仪具有以下特点:

1、测量精度高

  通过实验证实:对于带铁芯30匝以上的线圈,只要其中任意两匝间有短路情况,本测试仪即可测出此故障。

2、可以进行声、光同时报警。

3、简单、实用、生产成本低。

二、工作原理

  本设计是通过感知振荡器来检测线圈是否有匝间短路情况的。如图1所示,当被测线圈无匝间短路时,感知振荡器起振,有正弦波输出,再通过耦合电路将该正弦信号耦合输出给正常指示电路,如果线圈中有两匝或两匝以上之间发生短路时,该短路线圈将构成闭合回路,并在磁路中产生高阻尼,使振荡器停振,报警电路立即进行声、光报警。

 

三、功能电路

1、荡器

  如图2,此电路是利用感知振荡器的起振和停振来检测被测线圈的好坏。当未接线圈时,该振荡器是由运放A及RW1、RW2、C3、C2、R3、R4组成文氏桥振荡电路,通过调节同轴电位器RW1=RW2=R,使当前的振荡频率F=1/2πRC,约为5.5kHz;当接入待测线圈且无故障时(同时电容C1介入),此电路变成LC振荡器与文氏桥振荡器的融合电路,其中以LC振荡电路为主,当前的振荡频率则由被测线圈的电感量和电容C2决定,因电容C1取值较大,L电感量较小,其振荡频率经推导结果为(OUT点输出正弦信号)。当被测线圈内部匝间有短路时,由振荡电路及磁路理论可知:线圈电感量将速降,Q值降低,线圈工作在低阻抗、高阻尼状态,迫使感知振荡电路停振(OUT点无正弦波输出)。电路中的运放C构成了电压跟随器,以提高振荡器的负载能力。运放B及R3、R4、R5、RW3、C4、D1组成比例放大及整流滤波电路,使结型场效应管Q工作在可变电阻区,从而实现对振荡器输出的正弦波稳幅。


2、耦合指示电路

  如图3,电容C5与后续放大电路的输入电阻构成阻容耦合电路,该阻容耦合电路的特点是各级静态工作点互相独立,前后电路互不影响。在此电路中,如果被测线圈没有故障,IN1(接图2的OUT点)有正弦信号输入,电容C5将此信号耦合给后面的整流放大电路,使三极管Q1、Q2导通,驱动绿色发光二极管L1发光,进行线圈正常的指示;若被测线圈匝间有短路情况,振荡器停振,IN1无信号输入,Q1、Q2截止,从而使L1熄灭。

3、报警电路

如图4,芯片555及R14、R15、RW4、C8构成方波发生器。当被测线圈不存在匝间短路时,IN2(接图2的OUT点)有正弦信号输入,该信号经过D4,C7的整流滤波后,使Q3饱和导通,Q4截止,从而+12V电源不能为555供电,555不工作,即无报警信号输出;若被测线圈有匝间短路时,IN2无正弦信号输入,使Q3截止,Q4导通,从而+12V电源通过Q4为555供电,555工作,由555的3管脚输出连续的方波信号,驱动红色发光二极管L2发光,进行光报警,同时驱动扬声器,进行声音报警。

四、结束语

  本测试仪的工作原理是从长时间的工作中总结出来的,并通过大量的实验验证过它的可行性,适用于各种铁芯线圈,只要线圈中有匝间短路,本测试仪就能检测出此故障。该电路简单、生产成本低。如果此测试仪被大量使用,将会给工业生产、设备维修带来极大的方便。


参考文献:
[1].蔡元宇,电路及磁路[M].高等教育出版社,1992
[2].康华光,电子技术基础[M].高等教育出版社,1988

关键字:线圈  正弦  短路  电路

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/zhzx/200608/2023.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
线圈
正弦
短路
电路

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved