大量程電感表

1、超大量程電感表超大量程電感表許劍偉莆田第十中學(xué)一、引言：一、引言：無線電愛好者，經(jīng)常要測量電感量，他們常常測量小到零點幾u(yù)H或大到上千H的電感。除了商品數(shù)字電橋可以測量，其它儀表很難測出來。后來，在網(wǎng)上看到捷克人的作品，基于LM311制作了一個小電感測量儀，國內(nèi)也有很多愛好者仿制。出于好奇，也動手仿制并做了改進(jìn)，重新分析、設(shè)計電路，使得本表可以極寬范圍測量，而且精度良好。最先使用洞洞板調(diào)試，后來打樣PCB板安裝了數(shù)臺，效果良好。二、電路

2、原理二、電路原理本表利用LM393做為放大器，在正反饋回路加放LC選頻回路，得到穩(wěn)定的振蕩，并由單片機(jī)測量出振蕩頻率F。當(dāng)F和C已知，就可以計算出L的值。雖然LM393頻響比LM311差5倍，但本表通過合理的補(bǔ)償，可以消除LM393速度上的不足，大幅減小了小電感測量誤差。此外，由于采用了高阻耦合，使得本電路可以測量1000H以上的電感。電路原理如下圖。Ca是基準(zhǔn)電容，La是輔助諧振電感。RfC1應(yīng)大于RbC2，以免低頻自激或間歇振蕩。C

3、1、C2是隔直流電容。C4、C5是表筆高頻干擾信號吸收電容（不是工頻吸收電容）。C6是相位補(bǔ)償電容（LM393無內(nèi)置相位補(bǔ)償）。R1、R2、R3是13衰減器兼直流編置電壓發(fā)生器。Rf是高阻同相耦合器。R4、R5是上拉電阻。Rf1、Rf2是負(fù)反饋電阻，7.2倍放大。R6是偏置電阻并產(chǎn)生數(shù)毫伏正偏壓。R7、R8是給二極管施加測試電流的電阻同理，電容計算公式則為：aaxCLaC??La與Ca均指當(dāng)前頻率下的輔助電感與輔助電容量的真值。如果事先

4、測出Ca與La的非線性誤差，則可以在程序中進(jìn)行修正處理。使用質(zhì)量好的La與Ca，就無須修正。LC切換開關(guān)的接觸電阻易造成測量誤差，所以電路中電感檔采用直通接入被測電感，電容檔采用高阻抗（用4.7mH的）的諧振電感Lb，這樣就可以大大減小接觸電阻對測量的影響。以上計算成立是有條件的，要求諧振器處于高Q狀態(tài)。Q10，精度受到明顯影響。由于使用了高阻耦合，測量大電感時，對諧振器的Q值影響得到有效控制。三、調(diào)試、元件及制作工藝三、調(diào)試、元件及制

5、作工藝1、PCB板上幾個失誤：把測試線接線端子放在La電感旁邊。測量時，表筆位置移動，就改變了測量回路與La電感的距離，引起0.0xuH的變化。這對測量0.xuH電感是十分不利的?？梢园岩€針折彎，使表筆軟件焊接點遠(yuǎn)離La，就可以解決這個問題了。電感放在了液晶屏銅柱子旁邊，引起電感Q值嚴(yán)重下降。可以改用塑料柱子解決問題。如果要用銅柱子，可以斷開左邊銅柱子下的地線，使得“液晶上的導(dǎo)線→右銅柱→PCB地線→左銅柱”環(huán)路消失，可以減小它對旁邊

6、的La的Q值影響。PCB板晶振位置大小不正確，晶振不易安裝。需長腳立裝。儀表用的晶振，質(zhì)量要求高。建議使用有源晶振，可靠性好些。調(diào)試10套普通晶振的，遇到一臺無故誤差1%，經(jīng)反復(fù)測試，發(fā)現(xiàn)是晶振不可靠。原設(shè)計使用銅柱子固定LCD1602，不巧，輔助是感La放在了銅柱子旁邊。銅柱子會影響La的電感量及Q值，對小電感測量不利。特別是，銅柱子接觸不良，會引起La電感量變化，進(jìn)而出現(xiàn)零點不穩(wěn)象現(xiàn)。實際上，液晶板與主板，通過兩個銅柱子，形成了一個