在電子制作和設計,經常會用到不同參數的電感線圈,這些線圈的電感量不像電阻那么容易測量,有些數字萬用表雖有電感測量擋,但測量范圍很有限。該電路以諧振方法測量電感值,測量下限可達 10nH,測量范圍很寬,能滿足正常情況下的電感量測量,電路結構簡單,工作可靠穩定,適合于愛好者制作。
一、電路工作原理
電路原理如圖 1(a)所示。
該電路的核心器件是集成壓控振蕩器芯片 MC1648 ,利用其壓控特性在輸出 3 腳產生頻率信號,可間接測量待測電感 LX 值,測量精度極高。
BB809 是變容二極管,圖中電位器 VR1 對+15V 進行分壓,調節該電位器可獲得不同的電壓輸出,該電壓通過 R1 加到變容二極管 BB809 上可獲得不同的電容量。測量被測電感 LX時,只需將 LX 接到圖中 A、B 兩點中,然后調節電位器 VR1 使電路諧振,在 MC1648 的3腳會輸出一定頻率的振蕩信號,用頻率計測量 C 點的頻率值,就可通過計算得出 LX 值。
式中諧振頻率 f0 即為 MC1648 的 3 腳輸出頻率值,C 是電位器 VR1 調定的變容二極管的電容值,可見要計算 LX的值還需先知道 C 值。為此需要對電位器 VR1 刻度與變容二極管的對應值作出校準。
為了校準變容二極管與電位器之間的電容量,我們要再自制一個標準的方形 RF(射頻)電感線圈 L0。如圖 6—7(b)所示,該標準線圈電感量為 0.44μH。校準時,將RF 線圈 L0 接在圖(a)的 A、B 兩端,調節電位器 VR1 至不同的刻度位置,在 C 點可測量出相對應的測量值,再根據上面諧振公式可算出變容二極管在電位器 VR1 刻度盤不同刻度的電容量。附表給出了實測取樣對應關系。
二、元器件選擇
集成電路 IC 可選擇 Motoroia 公司的 VCO(壓控振蕩器)芯片。VR1 選擇多圈高精度電位器。其它元器件按電路圖所示選擇即可。
三、制作與調試方法
制作時,需在多圈電位器軸上自制一個刻度盤,并帶上指針。RF 標準線圈按圖(b)所給尺寸自制。電路安裝正確即可正常工作,調節電位器 VR1 取滑動的多個點與變容二極管的對應關系,可保證測量方便。該測量方法屬于間接測量,但測量范圍寬,測量準確,所以對電子愛好者和實驗室檢測電感量有可取之處。該裝置若固定電感可變成一個可調頻率的信號發生器。
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