电感智能数字化测量

 摘　要　介绍了一种电感智能数字化测量技术。通过Lx／Cx变换和Cx／T变换，实现Lx／T　　变换及数字显示。线性度好，简便易行。 
关键词　Lx／T变换数字化测量　　
　　

    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：



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接于迟滞比较器的负反馈通道，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。





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 



　　
　　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  
 



　　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： 



　　
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。