電感智能數(shù)字化測量

 摘　要　介紹了一種電感智能數(shù)字化測量技術(shù)。通過Lx／Cx變換和Cx／T變換，實(shí)現(xiàn)Lx／T　　變換及數(shù)字顯示。線性度好，簡便易行。 
關(guān)鍵詞　Lx／T變換數(shù)字化測量　　
　　

    實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常需要確定繞制線圈電感量的大小。用Q表測量需定標(biāo)與調(diào)諧，很不方便。用智能電橋，相敏檢波等方法，測量復(fù)雜且準(zhǔn)確度低。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀表的智能數(shù)字化測量已成為趨勢。本文介紹一種將電感量轉(zhuǎn)換成時(shí)間間隔，用計(jì)數(shù)器和液晶進(jìn)行數(shù)字顯示的電感智能數(shù)字化測量技術(shù)。
1  方案
   一種利用三點(diǎn)式正弦波振蕩器方案，其測量表達(dá)式為：



在C確定的情況下，只要測量出振蕩頻率f，便可求出被測電感量。這是一個(gè)平方反比例關(guān)系，若不經(jīng)過非線性校正或運(yùn)算，就不利于刻度和讀數(shù)。
　　另一種考慮是遲滯比較式方波振蕩器方案。利用有源回轉(zhuǎn)器將被測電感Lx轉(zhuǎn)換成等效電容Cx，再將Cx接于遲滯比較器的負(fù)反饋通道，構(gòu)成方波振蕩器。其方波振蕩器周期和Cx成正比，即方波周期與被測電感Lx成正比，且為線性關(guān)系，其組成框圖如圖1所示。
    此方案簡單易行，線性度好，便于數(shù)字顯示。





2　電路


　　此方案總體由兩部分組成，第一部分為L／T變換電路。第二部分為計(jì)數(shù)、譯碼及顯示電路。這里主要介紹第一部分電路。
2．1　遲滯比較式方波振蕩器
　　電路如圖2所示，若將CB接在遲滯比較器的負(fù)反饋通道，通過負(fù)反饋通道從比較器的輸出端獲取待比較信號(hào)，比較的參考電壓為零，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的跳變點(diǎn)電壓值由輸出電壓U0經(jīng)R2和R3組成的分壓器決定。產(chǎn)生的方波正程期 



　　
　　由公式（1）知T∝CB。若能使CB∝Lx。則T∝Lx可完成電感數(shù)字化測量。有源回轉(zhuǎn)器可完成CB∝Lx，即L／C線性轉(zhuǎn)換。 



2．2　有源回轉(zhuǎn)器
　　如圖3所示。只要兩只運(yùn)算放大器的開環(huán)增益近于無窮大，則其有源回轉(zhuǎn)器的特性可以用其導(dǎo)納矩陣來表征，即  
 



　　如果在D點(diǎn)與地之間接上電勢Lx，則有源回轉(zhuǎn)器的B與地之間將等效一只電容Cx，其值為： 



　　
3　結(jié)束語
　　只要合理選擇放大器和電阻等有關(guān)器件，可保證一定測量的準(zhǔn)確度。具有電路簡單，成本低的特點(diǎn)，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用，具有一定效果。