Path: EDNTaiwan電子技術設計 >> 設計實例 >> 測試與量測 >> 測量大範圍的電感及電容
測試與量測 Share print

測量大範圍的電感及電容

2014年03月12日  | John Fattaruso

Share this page with your friends

大多數用來測量無功分量(reactive component)的簡單電路所能覆蓋的元件值範圍都很有限。本文介紹的電路雖然只是由一些便宜的零件組成,但它能測量的電容值和電感值可跨越七個數量級。無論是容量範圍約為1pF~10μF的電容器,還是電感值範圍約為200nH~4H的電感器,均可以利用該電路測出其元件值。


但是,要想覆蓋這麼大的值域,會稍微有點麻煩,因為要確定被測設備的元件值,測試者需要先調節可變電阻器,然後再檢視校正曲線上對應的電容值或電感值,而不是直接讀數。


關於該電路的運行,首先請看圖1中所示的基本原理圖。在圖中的a)部分,方波電壓源饋入被測電容器的底部端子。頂部端子電壓為一系列在+5V電源軌上下呈指數衰減的正向和負向脈衝。衰減時間常數(time constant of the decay)自然為R•CTEST的乘積。同樣地,在圖中的b)部分,方波電壓源饋入被測電感器,從而在+5V電源軌上下引起類似的瞬變,此時衰減時間常數則等於LTEST/R。在電壓呈指數衰減的過程中,被佔用方波的兩個半段各自的比例由時間常數和振盪週期之間的關係決定。


圖1	利用變頻方波測量電容器和電感器的基本原理圖
圖1 利用變頻方波測量電容器和電感器的基本原理圖。

請看圖2完整的原理圖。IC1上佈置了一個簡易的施密特觸發器RC振盪器和輸出緩衝器,在這段電路中會產生方波。其頻率由可變電阻器R9設定,頻率範圍跨越六個十進位電容器的A段到F段。R9應具備線性電阻分佈特性,使振盪週期隨順時針軸旋轉而增加。


通過一個雙刀雙擲開關,可以在電容器和電感器測量模式之間進行選擇。依據圖1所示的基本原理圖,直接由IC1輸出的電壓或由Q1產生的電流分別饋入被測電容器或電感器。電阻值為510Ω的電阻器R2作為圖1中電感測量模式下的衰減電阻R,而串聯的R5和R2則形成電容測量模式下的衰減電阻。(R5的作用是將Q2基極的電壓偏移維持在低水準,避免偏移電壓出現飽和。)偏壓電阻器R7以及二極體D3和D4將+5V電源軌下方的Q3基極維持在約2VBE的水準。在這個偏壓點下,Q2、R3及Q3形成一個整流跨導區塊(transconductance block),跨導區塊帶有少量無功電流,而該電流僅能靈敏地感應到來自被測元件且在+5V電源軌上方的正向瞬變。來自Q3的集電極電流脈衝在通過R4時變弱,而由此產生的電壓經C2和C3平衡之後再通過外部電壓表測量進行測量。


圖2	 C/L表完整原理圖<
圖2 C/L表完整原理圖。

(未完,請參閱下頁更多內文及附圖)


1 • 2 Next Page Last Page


想要免費接收更多的技術設計資訊嗎?

馬上訂閱《電子技術設計》郵件速遞,透過郵箱輕鬆接收最新的設計理念和產品新聞。

為確保您的資訊安全,請輸入右方顯示的代碼.

啟動您的訂閱申請

我們已給您的註冊郵箱發送了確認信,請點擊信中的連結啟動您的訂閱申請。

這將有助於我們很好地保護您的個人隱私同時確保您能成功接收郵件。


添加新評論
遊客 (您目前以遊客身份發表,請 登入 | 註冊)
*驗證碼:

新聞 | 產品 | 設計實例