高精度电感测量

高精度电感，电容测量仪原理，电路图及制作方法

这个电路不同国家和地区很多人制作过，测量精度高，测量范围大，有用不同语言写的程序，我作了一个BASCOM-A VR版本的，并增加了对电解电容器测量。

电感测量范围：0.1μH~2H

电容测量范围：1pF~2.5μF

电解电容测量范围：0.1μF~30000μF

一、电容、电感测量原理：

电路是一个由LM393（U3A）组成的LC振荡器。由单片机测量LC震荡回路的频率F1，然后控制继电器K2将标准电容C2与C1并联，测出振荡器频率F2，再用下列式子计算出电容C1电感L1的值。

这里电容器C2的容量的精确程度，基本上决定了整个测量过程的精度。应该选用稳定性好精度高的电容器，这个制作选用了1800pF的云母电容器。

上述过程可称作为一个校准过程，由M8控制每次开机时自动完成。开机后延时1500ms，测量由U1A、L1、C1组成振荡器频率F1；Portd.3 = 0，K2吸合，C2接入延时1500ms，测量振荡器频率F2，Portd.3 = 1，K2断开。M8计算C1、L1完成后按S1进入电容Cx的测量状态。电容Cx、电感Lx的值，分别用下列式子计算：

二、电解电容测量原理：

电解电容的测量是基于对RC电路的时间常数的计算，由脉冲电路原理可知，电容的充电速度与R和C的大小有关，R与C的乘积越大，过渡时间就越长。这个RC的乘积就叫做RC 电路的时间常数τ，即τ=R?C。若R的单位用欧姆，C的单位用法拉，则τ的单位为秒。

图示曲线可以得到充电过程的一般规律：Uc是按指数规律上升的，Uc开始变化较快，以后逐渐减慢，并缓慢地趋近其最终值，当t=τ时，Uc=0.632E；本测量仪就是利用单片机测量Uc=0到0.632E这段时间，用下列式子计算计算被测电容值：

电路由比较器U3B,放电晶体管Q等组成。设定比较器正输入端为Uc，（Uc=0.632E=0.632?5=3.16V，调节RP1获得），反向输入端接被测电容CEx，当D端为高电平时,Q导通电路处于放电状态,这时CEx被放电，比较器U3B输出高电平。当D为低电平时Q截止电容CEx通过R9（R10）充电,CEx两端电压逐步升高,当CEx两端电压>Uc时,比较器U3B输出低电平，产生INT0中断（INT0中断设置为下降沿触发）,中断服务程序读取定时器值，并计算、显示CEx的值。然后置位PD6为高电平,Q导通,CEx放电，延时100mS 是为了保证CEx充分放电，中断返回开始下一个测量周期。为了提高测量精度电解电容测量分两档，由继电器K2切换，R9接入时测量0.1μF~500μF电容，R10接入时测量500μF~20000μF电容。R9（R10）的精度和电压Uc的精度基本上决定了测量结果精度。

这个设计原本加入了一个电解电容漏电流测试功能，由于测量时间太长而放弃，图中的R13、R9（R10）与adc0等组成漏电流测量电路。

三、电路原理图:

提示:如有需要,请用鼠标轮控制电路图的缩放.

电容，电感测量仪电路原理图

四、热转印图和装配图:

点击此处下载ZP.RAR

这是源程序及十六进制文件:

点击此处下载LC-1.RAR

五、使用方法：

按下S2接通电源，进入校准状态（此时测量端子不能接入器件）：

校准完成后：

按动S1进入电容测量状态：

按动S1进入电感测量状态：

按动S1进入电解电容（<500uF）测量状态：

按动S1进入电解电容（>500uF）测量状态：

再按S1返回到电容测量状态。

这是安装完成的样子：

电路板被设计成适合热转印：

加了一个铝合金底座：

摘要：本系统设计主要有控制模块、正弦信号产生模块、测量模块、显示模块组成。以AT89S52单片机作为主控制器，通过DDS芯片AD9851产生的正弦波信号, 经过滤波、放大处理，得到频率和幅值可调的高精度正弦信号。利用编程实现频率预置、步进，实现输出频率的连续可调。标准直流信号流经待测电阻、标准正弦信号流经待测电容或电感与标准电阻的串连电路，通过高精度真有效值测量芯片AD637测量电容或者电感和标准电阻各自的有效值电压，利用电压比例计算的方法推算出电阻值，电容值或者电感值。通过单片机控制12864液晶显示屏显示测试时间、元件类型以及元件参数，并通过控制多路选择开关设定测量的量程，实现精确读数。

关键词：电阻电容电感测量；AD9851；真有效值转换；电压比例法

Abstract：This system design mainly contains control module, sine signals generated module, measurement modules, displaying module. AT89S52 SCM is used as the main controller to generate the high precision sine signals through spurious AD9851 chip, to step into preset output frequency adjustable step with programming. Standard dc signal flows to resistance, standard test sinusoidal through the capacitance and inductance standard resistance or string circle. We can measure standard and the RMS voltage by measuring high-precision true RMS AD637 chip capacitor or inductance, resistance of their respective percentage of the calculation method of the voltage resistance, capacitance calculated value or inductance. After being filtering, sine signals will be in enlarge processing, then that we can get frequency and amplitude adjustable sine signals. The single-chip microcomputer control 12864 LCD displays test time, component types and component parameters, and controls the control multi-channel switch selector measurement gear to achieve precise readings.

Keyword：Resistance、capacitance and inductance measuring；AD9851；True RMS conversion；Voltage proportion method

1、方案比较、设计与论证

本设计硬件部分主要由以下几个部分组成: (1)主控制处理器，其主要任务是控制测量，获取数据和量程转换；(2) ADC模数转换器; (3)标准正弦波产生芯片；(4) 斩波自稳零式精密运放；(5)高精度交流/有效值转换芯片；(6)显示模块负责显示测量数据。系统框图如图1 所示。

图1 系统框图

1.1 控制模块

方案一：选用凌阳公司的SPCE061A单片机。SPCE061A单片机是16位的处理器，单片机运算能力强，而且SPCE061A自带语音模块，便于实现语音的添加，但该单片机的应用不是十分灵活，操作不熟练。

方案二：采用现在比较通用的51系列单片机。51系列单片机的发展已经有比较长的时间，应用比较广泛，各种技术都比较成熟，结合题目的要求及51单片机的特点，本系统采用方案二，选用AT89S52单片机实现整个作品的核心控制，如图2（放大可以见清晰原理图）所示。

图2 控制模块

1.2 正弦信号产生模块方案一：在FPGA中实现DDS功能。频率控制字由单片机给出控制频率从1HZ—1MHZ可调，但由于FPGA的价格较高，考虑到低成本，故不采用此方案。

方案二：使用MAX038芯片。MAX038芯片可以产生高精度的正弦信号，但该芯片的设计电路较为复杂，且成本较高，调试时间较长，不利于电子设计大赛题目的完成。

方案三：使用DDS芯片AD9851。该芯片电路简单，容易实现，调试也相对简单，频率调节范围满足题目要求，故采用该方案。

1.3交流/有效值转换模块方案：采用AD637芯片。AD637芯片是当前国际上转换精度最高及频带最宽的真有效值转换芯片，具备输出失调调整和尺度因数误差外表调整功能，可以帮助用户把总误差减小到最少，并且电路设计较为简单。

1.4显示模快方案一：LED数码管显示，数码管虽然价格便宜，但是耗能高，占用大量的I/O口，显示内容较少、单一，而且不能显示字符。

方案二：LCD液晶显示，耗电量低，串行通信，占用很少的I/O，LCD液晶不但能显示字符和数字，而且显示效果较好，容易编程实现，故采用方案二。

2、理论分析与计算

电阻高精度测量较好的方法之一是采用与标准电阻相比较的方法,其原理是在待测电阻Rx 与标准电阻R1 的串联电路中加一电流I ,这样Rx和R1上将得到电压Ux和U1,则

测量电阻为：。

本设计采用了与测量电阻相同的测量方法即电压比例法来测量电容和电感。由于电容和电感属电抗元件,因此不能采用直流来产生测量信号,而只能采用交流信号在角频率为ω的交流信号的作用下,电容和电感获得的电压分别为：

,(式中:Cx和Lx为待测电容和电感) 标准元件的选择有许多种方法,但为了提高测量精度和降低成本,本设计采用了标准电阻,它获得的电压为:

根据电压比例法,经过计算可得:

, (式中:、、分别是、向量电压的模值)。

3、电路图及有关设计文件3.1测量信号产生电路

AD9851 芯片有并行加载和串行加载2 种方式,图3（放大可以见清晰原理图）所示是串行加载电路连接图。单片机只需要4 根信号线就可以对AD9851 编程。DATA_IN 是数据加载串行输入线,FQ_UD和W_CL K是2 根时钟控制线,控制DATA _IN引脚上数据输入的时序,RESET 是AD9851 芯片的复位线。在30 MHz时钟下,输出正弦信号和脉冲信号的频率范围为0. 291 Hz～70 MHz ,可通过编程任意输出其间的频率值,使用方便,频率准确度高。

图3 AD9851串行加载电路连接图

正弦信号输出经AD811放大，旋转电位器调节输出信号幅值大小，后经AD844搭建的电压跟随器，对前级和后级进行隔离，降低输出阻抗（见附录B图4）。

3.2量程选择电路模块

测量电阻时，继电器吸合至标准直流

源端。标准直流源由基准源TL431搭建而成，具有精度高和电压稳定的优点；测量电容和电感时继电器吸合至正弦信号源端。量程选择由四2模拟开关CD4052控制，在待测元件值不同时选择合适的标准电阻。电路如图4。

图4

3.3标准电阻和电容或者电感串联电压比例测量电路

仪器通过继电器转换分别从标准电阻的两端测量电压。由于AD637 的输入阻抗较低,为了降低其分压带来的误差,被测的电压通过AD844构成的电压跟随器,然后才通过高精度交流/有效值转换芯片AD637，AD637对被测直流量不进行运算通过，对被测交流量进行运算转换成有效值,经过ADC转换成数字信号,在单片机中完成比例运算,最后得到电阻值、电容值或者电感值。

图5 标准电阻和电容或者电感串联电压比例测量电路

4、测试方法与仪器4.1测试仪器

标准电容箱（电容10pF ～10μF ）标准电阻箱（电阻1Ω～5MΩ）、标准电感组（电感10μH ～100mH ）、数字示波器，函数信号发生器、Agilent 4284A LCR精密测量仪。4.2测试方法(测量比较法)

使用本仪器对一组电容、电感和电阻值进行了测量,并与Agilent 4284A LCR精密测量仪的测量结果进行了比对,结果如表1、表2 和表3 所示。表1、表2和表3中的测量值是由本仪器测量得到的结果;Agilent 则是由Agilent 4284A LCR 精密测量仪测量得到的

结果,并以其作为真值计算相对误差。

同时，用本仪器产生的波形与函数信号发生器产生的标准波形比较，如图6、图7、图8所示。

5、测试数据及测试结果分析5.1测试数据

表1 电容值对比表

标称值测量值Agilent 相对误差（%）

10μf 10.5μf 10.3μf 1.9

2.2μf 2.2μf 2.1μf 4.7

10nf 9.8nf 10nf 2

10pf 10.2 10pf 2

表2 电感值对比表

测量值Agilent 相对误差（%）

56mh 55.98mh 0.30

33mh 33.12mh 0.36

16mh 16.55mh 0.33

940μh 933μh 1.7

表3 电阻值对比表

标称值(Ω) 测量值(Ω) Agilent(Ω) 相对误差（%）

1 1.040 1.010 3

20 20.85 20 4.2

1k 990.5 1.01k 0.92

200k 201.8 200 0.9

1m 998.4 1.07 2.68

正弦信号与标准信号对比：

图6 仿真波形图

图7 AD9851产生的正弦信号图8 波形对比图

5.2测试结果分析

从测量结果中可以看出,本仪器的测量范围较宽,并且达到了很好的精度,相对误差小于等于5 %；AD9851产生的正弦波信号比较稳定，无明显杂波，符合题目要求。

产生误差的主要原因：由于实验设备有限，表格中精密仪器测量的参考数值也存在误差，故所有数值都只能作为参考，它们的精度无法保证，所以，这里进行误差分析时，被测参考频率的误差首先将作为其中的一个因数其二，在本系统中，我们采用片显示，虽然采用浮点显示，但也只能显示位数据，而实际运算结果多于位，故实际所显示的结果只能保证位有效数字，这个将成为引起误差的第二个原因。元器件本身的偏差会导致实验误差的出现，只有使用尽可能精确的元件才能减小误差，得到较为精确的数值。

6、性能指标

性能指标电容电阻电感

可测范围10pF ～10μF 1 Ω～5M Ω10μH ～100mH

分辨率0.1pf 0.1Ω1μh

环境温度0℃～+40℃

误差范围

电感的测量方法

首先理解一下，测量的定义，为什么要测量，测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。总结一下：就是一个量化的过程，为什么要量化呢，量化后就可以记录下来，做为一个照参物体，形成一个标准化管理，方便于大家交流，记忆。具有一个统一性的管理。电感测量，也就是测量电感量，品质因数，额定电流、直流阻抗及电感封装的尺寸大小,耐温及可焊性。 电感器电气性量，简单的可以用万用表，测试电感直流阻抗，通断情况，（最好有一个良品做参照物与被测试品值做比较）但如果电感内部有匝间短路就比较难测试出来。所以用万用表只能粗略的测量出其好与坏，如果有条件的话可以用电桥进行电感量的测试，品质因素，及额定电流、直流阻抗的测试。 电感封装尺寸大小，则用卡尺依据电感尺寸图对尺寸大小一一进行测量。看其是否在对应的尺寸误差公差之内。 其可焊性是否良好，最好是装被测试品直接过波峰炉，看经过波峰炉后的电感焊接情况，可焊性是否良好，也不是电感单方面的问题，可焊性跟锡、助焊剂有关，波峰温度有密切关系。下面介绍一下简单的电感测量方法： 1.准备工作：电感测试工具（电感测量仪器TH2810或1062）

如上图：电感测量仪器一台，接通电源按下电源开关键，仪器进入自检状态（3-5秒），开机后，让机器预热一段时间。 2.电感测试量设定介面： 如上图：电感测量仪器设定如上参数：设定为L电感测试档位。一般没有特殊要求，设定测试频率为1K及测试电压为0.25V或0.3V 仪器调试步骤： 1）开机仪器自检后，设定测试电感步骤：仪器默认为C档，按PARA三次后，仪器进入L档测试。 2）设定测试电压条件步骤：仪器默认为1V , 按LEVEL一次，仪器设定为0.1V，按二次仪器设定为0.3V。 2）设定测试频率条件步骤：仪器默认为1KHZ , 按FREQ一次，仪器设定为10KHZ，按二次仪器设定为100HZ,按三次仪器设定为200HZ。 3,将电感插入测试夹具：

螺管线圈阻抗参数的测量

电磁场实验螺管线圈阻抗参数的测量 一、实验目的 1. 测量线圈的直流电阻； 2.测量空芯线圈的电感； 3. 测量有铁芯时线圈的电感。 二、实验原理 通过在线圈两端施加电压，并测出通过线圈的电流，然后电压除以电流得到线圈的阻抗。先给线圈施加一个直流电压，用电压除以电流测得该线圈的直流电阻。由于实验用的线圈是密绕的，其直流电阻和交流电阻可以认为近似相等，设为R。然后利用实验时提供的函数发生器，给该线圈施加交流电压U，并改变电压频率f，记录此时通过线圈的电流I。通过公式可以计算出电感L： L=U2 I2 ?R2 2πf 三、实验任务 （1）测量空芯螺管线圈的直流电阻 接入直流电压源，电压表和电流表均在直流档。接线如下所示。 调节直流电压源，使得通过线圈的电流为0.4A，测得线圈两端的电压，计算出线圈的

直流电阻。 （2）测量空芯螺管线圈的交流电阻 用函数发生器代替上图中的直流电压源，电压表和电流表切换到交流档傻瓜。 调节函数发生器使其产生的正弦电压的峰峰值为20V，依次调节正弦电压的频率为100Hz、200Hz、500Hz和1000Hz，同时记录在各个频点下通过线圈的电流和线圈两端的电压，数据记录如附页。 四、实验仪器 （1）HEWLETT33120A型函数发生器 所产生的正弦波频率：100μHz~15MHz；赋值：V pp=20V （2）直流电压源 （3）万用表2台 （4）被测空芯螺线管线圈、铁芯 五、注意事项 （1）通电之前请确认万用表档位选择是否正确，测电压需放在电压档，测电流需放在电流档，并且注意交直流的选择。 （2）在对测量值未知的情况下，应从最大档位开始选择，然后根据测量结果逐步选择较小档位。 六、数据处理 1.直流电阻测量 由直流电压与电流的测量值可得：R=U I =7.40 0.4 =18.5Ω 2.交流电感测量(空芯时) 数据处理中使用了以下计算公式：L=1 2πf U I 2 ?R2 将处理结果汇总入下数据表格中：

最新大量程电感表

大量程电感表

超大量程电感表 许剑伟莆田第十中学 一、引言： 无线电爱好者，经常要测量电感量，他们常常测量小到零点几uH或大到上千H的电感。除了商品数字电桥可以测量，其它仪表很难测出来。后来，在网上看到捷克人的作品，基于LM311制作了一个小电感测量仪，国内也有很多爱好者仿制。出于好奇，也动手仿制并做了改进，重新分析、设计电路，使得本表可以极宽范围测量，而且精度良好。最先使用洞洞板调试，后来打样PCB 板安装了数台，效果良好。 二、电路原理 本表利用LM393做为放大器，在正反馈回路加放LC选频回路，得到稳定的振荡，并由单片机测量出振荡频率F。当F和C已知，就可以计算出L的值。虽然LM393频响比LM311差5倍，但本表通过合理的补偿，可以消除 LM393速度上的不足，大幅减小了小电感测量误差。此外，由于采用了高阻耦合，使得本电路可以测量1000H以上的电感。 电路原理如下图。 Ca是基准电容，La是辅助谐振电感。Rf*C1应大于Rb*C2，以免低频自激或间歇振荡。C1、C2是隔直流电容。C4、C5是表笔高频干扰信号吸收电容（不是工频吸收电容）。C6是相位补偿电容（LM393无内置相位补偿）。 R1、R2、R3是1/3衰减器兼直流编置电压发生器。Rf是高阻同相耦合器。R4、R5是上拉电阻。Rf1、Rf2是负反馈电阻，7.2倍放大。R6是偏置电阻并产生数毫伏正偏压。R7、R8是给二极管施加测试电流的电阻

那个Rf耦合电阻，在超声波范围内并不是存阻的。当频率较高时，电阻两端的分布电容及LM393内的信号耦合是不可以忽略的。虽然是电容耦合量很小，但在密勒效应的作用下，等效到输入端的电容会被成百倍放大，有效谐振电容变小。当频率比较高时，谐振器的阻抗很小，所以反馈系数非常弱，这就造成密勒效应的影响严重，可影响2%以上，为此，高频率下有效谐振电容需要适当修正。此外，LM393的延迟也会造成振荡频率变小，引起测值变大。以上因素，结合起来，有效谐振电容还要修正 k=5e-8 * Rf * f，式中Rf是指反馈总电阻（单位M欧），f指频率（单位Hz）。 电感的计算公式变为： ?Skip Record If...? 实际上，可以理解为a就是考虑密勒效应及LM393延时后对频率修正的结果。

电感的测量方法

电感得测量方法 首先理解一下，测量得定义，为什么要测量，测量就是按照某种规律，用数据来描述观察到得现象，即对事物作出量化描述。测量就是对非量化实物得量化过程。总结一下：就就是一个量化得过程，为什么要量化呢，量化后就可以记录下来，做为一个照参物体，形成一个标准化管理，方便于大家交流，记忆。具有一个统一性得管理。电感测量，也就就是测量电感量，品质因数，额定电流、直流阻抗及电感封装得尺寸大小,耐温及可焊性。 电感器电气性量，简单得可以用万用表，测试电感直流阻抗，通断情况，（最好有一个良品做参照物与被测试品值做比较）但如果电感内部有匝间短路就比较难测试出来。所以用万用表只能粗略得测量出其好与坏，如果有条件得话可以用电桥进行电感量得测试，品质因素，及额定电流、直流阻抗得测试。 电感封装尺寸大小，则用卡尺依据电感尺寸图对尺寸大小一一进行测量。瞧其就是否在对应得尺寸误差公差之内。 其可焊性就是否良好，最好就是装被测试品直接过波峰炉，瞧经过波峰炉后得电感焊接情况，可焊性就是否良好，也不就是电感单方面得问题，可焊性跟锡、助焊剂有关，波峰温度有密切关系。下面介绍一下简单得电感测量方法： 1、准备工作：电感测试工具（电感测量仪器TH2810或1062）

如上图：电感测量仪器一台，接通电源按下电源开关键，仪器进入自检状态（3-5秒），开机后，让机器预热一段时间。 2、电感测试量设定介面： 如上图：电感测量仪器设定如上参数：设定为L电感测试档位。一般没有特殊要求，设定测试频率为1K及测试电压为0、25V或0、3V 仪器调试步骤： 1）开机仪器自检后，设定测试电感步骤：仪器默认为C档，按PARA三次后，仪器进入L档测试。 2）设定测试电压条件步骤：仪器默认为1V , 按LEVEL一次，仪器设定为0、1V，按二次仪器设定为0、3V。 2）设定测试频率条件步骤：仪器默认为1KHZ , 按FREQ一次，仪器设定为10KHZ，按二次仪器设定为100HZ,按三次仪器设定为200HZ。 3,将电感插入测试夹具：

实验八电路参数的测定

实验八 电路参数的测定 一、实验目的 1． 用万用表和示波器测量一个电感线圈的参数。 2． 用串联谐振测电感线圈的参数 3． 加深了解R 、L 、C 元件端电压与电流间的相位关系。 4． 加深理解电路发生谐振的条件、特点、掌握电路品质因数的物理意义 及其测定方法。 二、实验原理 （一）正弦交流电可用三角函数形式来表示，即由最大值（U m 或I m ）、频率（或角频率ω=2πf ）和初相位三要素来决定。在正弦稳态电路的分析中，由于电路中各处的电压、电流都是同频率的交流电，所以电流、电压可用相量来表示。 在频率较低的情况下，电阻元件通常略去其分布电感及分布电容的影响，而看成是纯电阻。此时其端电压与电流的相量形式是： ??=I R U ，式中R 为线性电阻元件。?U 之? I 间无相位差，故电阻元件 的阻值与频率无关。 电容元件在低频时也可略去其分布电感及电容极板间介质的功率损耗的影响，因而可认为只具有电容C 。在正弦稳态条件下，流过电容的电流与电压之间的相量形式是： ? ? ? ==I C j I Z U C ω1 ，式中C Z 为电容的阻抗。 电感元件因其由导线绕成，导线有电阻，在低频时如略去其分布电容，则它仅由电阻R L 和电感L 组成。其端电压与电流的相量形式是： ? ??+==I L j r I Z U L L )(ω，式中L Z 为电感的阻抗。 阻抗Z 是一个复数，所以又称为复数阻抗，即 Z Z z Z j Z Z I U Z ωω?∠+∠=∠== ? ? sin cos

式中，阻抗的模I U Z=， i u Z ? ? ?- =为此端口的电压与电流的相位差。 图8—1 对于图8—1所示R、L串联电路，它的输入阻抗Z可以求得为 () Z i L Z I U L j R r Z? ω∠ = = Ω + + = ? ? ) ( 得 z L Z R r? cos = +， z Z L? ωsin =。 即可求出电感的参数： R Z r z L - =? cos ω ?/ sin z Z L= 式中ω=2πf 图8—2 （二）对于图8—2所示的R、L、C串联电路，它的它的输入阻抗Z可以求得为

电感L的测量最全最简单

电感L的测量 学号：姓名：成绩： 一、实验任务及目的 （1）实验任务： 设计一个能够测量电感参数的测量电路，电感L测量仪的测量范围为100uH-10mH，设计电路原理图，确定器件及其参数。 （2）实验目的： ①通过查阅资料学会设计出符合要求的测电感电路原理图，确 定器件及其参数； ②学会用multisim画原理图并进行仿真和仿真结果分析； ③掌握电路板的焊接技术以及信号发生器、示波器等仪表的使 用； 二、实验方案 （1）实验中所用器件 （2）电路各模块的工作原理 RLC串联谐振电路工作原理： 原理图如图所示

回路的阻抗Z=R+j(wL-1/wc),当w=w0时，|Z|=R，串联振荡电路达到谐振状态，此时电阻R上的电压达到最大值，此时有谐振频率f=，根据此式可求出电感的值。 （3）电路中参数的确定 根据未知电感值的范围选取适当的电阻和电容值使得测出的谐振频率处于适当的值即可。 三、仿真电路及其仿真结果 （1）仿真电路如下： （2）仿真输出波形如下： ①假设当L=10mH时，谐振频率和输出波形如下：

通过调节函数发生器的频率使得示波器所测电压值出现最大值时，此时：谐振频率f=15.915kHz,根据公式 f= L=10.01mH, 与所用的电感值10mH十分接近。 ②当L=100uH时，谐振频率和示波器输出波形如下：

此时：谐振频率f=160kHz，根据公式 f= L=98.9uH,与所用电感值100uH相差不多。 四、实际电路测量 根据电路原理图，焊接得到如下的实际电路连接图，电容和电阻各接一根线出来，用来接不同的电感值以测量。

下面是接入的一个电感的焊接电路和示波器测量数据记录：

电容电感测试原理以及操作方法

精心整理 工作原理 图1工作原理图 在被测电容支路有对被测电容的电压、电流取样的取样电路，取样电路的输出端分别接放大电路，从电压放大电路输出的电压信号和从电流放大电路输出的电流信号通过鉴相器输出相位差信号，与电压信号和电流信号通过A/D转换器后，输入CPU计算而得到被测电容值。因为采用了移动的电流取样单元，而使得无需拆除连接线就可以直接测量电容值。 加之测量过程档位是自动进行选择，避免了手动操作引起的误差，因此具有稳定性好、重复性好，准确可靠的特点。 仪器面板 图2仪器面板图 1：液晶屏幕 2：打印机：打印测量数据和波形 3：电流测试钳插座 4:输出电压接线柱 5：接地端 6：电压输出开关 7：测量转换开关（电容测量/电感测量） 8：电源开关 9：电源（AC220V）插座 10：屏幕亮度 11：按键功能区 【→】和【←】键可用于平移光标,还可用于改变数值大小。 【↓】和【↑】键可用于改变光标的上下位置,有时可用于增减数字。 【退出】键表示否定光标的提示,【确认】键表示肯定光标的提示。 【打印】键按此键后可得屏幕所显示的测量数据打印出来。 【复位】键按此键后直接跳回主菜单。 接线方法

A、并联电容器测量 进行测试前，应按使用要求正确连接电源线及信号电缆。 图3接线方式示意图 图4仪器现场测量实例 1、将测试电压电缆一端接到仪器测试电压输出端子④、⑦上； 2、将测试电流信号电缆插在仪器测试信号输入插头③上； 3、接好测试仪器220V电源线； 4、将测试电压电缆分别夹在被试电容器组两极的连接母线上，钳形电流取样表卡在所需测量的单台电容器的套管处； 5、闭合仪器电源开关⑧； 6、将面班上的“功能开关”置于“电容测量”，最后将“电压输出开关”置于“通”的位置即进行电容测量，液晶屏幕上显示的数据即是测量结果 7、将钳形电流表取下，卡于另一台需测量的电容器上，直至该相测量完毕。 8、测试结束后，切断电源，并将面板上所有开关恢复到测试前的状态，拆除所有接线。 B、电抗器电感测量 1、接线方法同测量电容时一样，只是被测试品为电感； 2、开机按【确认】后屏幕显示主菜单画面，将光标移至【设置】处，进入第3屏设置参数，将【等效阻抗】设为【串联电感】模式。按【确认】键并存入设置值，回到主菜单。 3、将光标移至【测量】处，按确认进入测量状态。 4、将【电压输出开关】置于【通】的位置即进行电感测量。 C、电感测量注意事项 1、被测电感的Q值越高，测量准确度越高。 2、因仪器测试电压较高，测量小电感量电感时（10mH以下），测试时间不宜过长，在测试结果稳定后尽快关断电压输出开关，以免大电流损坏仪器电源和被测试品电感。 操作步骤 开机后屏幕显示主菜单画面（第1屏开机显示）。 第1屏主菜单 2）设置 如欲设置参数，将光标移至设置处，进入第2屏设置参数。 第2屏设置参数第3屏存入设置值 在第2屏画面中，有以下内容可以调整

电感线圈参数的测量

电感线圈参数的测量 一、实训目的： （1）掌握万用表、单笔电桥的使用方法； （2）掌握功率表的接线及使用方法； （3）掌握电感参数的测量原理； 二、实训器材： 功率表（电压量程为150V、300V、600V，电流量程为0.5A、1.0A）1个电压表（量程为450V）1个电流表（量程为300mA）1个灯泡（15W/220V）1个电感线圈（20W的镇流器）1个单臂电桥1块万用表1块导线若干 1、单臂电桥：

这样待测电阻可以由、的比率与的乘积决定，因此通常称、所在的桥臂为比率臂，称所在的桥臂为测定臂。 2、功率表： 功率表连接负载图

（1）根据功率表所选择的电压量程和电流量程，按下列公式计算： C=U N * I N （W/格） 三、实训原理： 该实训通过功率表、电压表、电流表分别测量负载（灯泡和电感线圈）的功率、电压、电流，然后通过计算，得出电路的功率印数和电感线圈的电感参数。 四、实训步骤： （1）用万用表欧姆档测灯泡、电感线圈的直流电阻，填入表中； （2）用单臂电桥精测电感线圈的直流电阻，填入表中； （3）根据原理图连接电路图； a、将功率表电压线圈与电流线圈标有“*”号的端连接一起，接入电流表； b、将电流表的另一端与电压表的一端连接后再接在一起； c、将功率表电流线圈的出线端与负载相连； d、将功率表电压线圈出线端（300V）与电压表的另一端连接，再与负载另一端连接后 接到电源的另一端； （4）计算每个瓦数： a、根据功率表所选择的电压量程和电流量程，按下列公式计算： C=U N * I N （W/格） b、根据系数C和功率表指示格数，算出实际功率P=C x 格数

电容电感测量

电子测量方法与测量仪器7——电容电感测量 (三) 电容、电感测量 电容器的参数很多，通常有：电容量、耐压、漏电、等效电感、损耗、频率特性、温度稳定性、等效串联电阻（超大容量电容器）等；电感器的参数有：电感量、漏感、等效电阻、损耗、频率特性、饱和电流、最大功率等。在故障诊断以及电器维修中更换元器件时，需要对这些参数予以全面考虑。但是一般条件下，元器件上只会标明电容量或电感量、电容器的耐压值等，普通仪器也只能测量到这些基本参数，其他的参数只能靠选用规定类型、规格的电容器或电感器来保证。 电容器的种类很多，依其中使用的绝缘介质材料不同可分为：纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、瓷介电容、涤纶薄膜电容、聚本乙烯薄膜电容、钽电解电容、铝电解电容、双电层电容等。大多数电容器没有正负极之分，容量一般都在1uf 以下，一般适合在较高频率的场合使用；电解电容器的容量可以做到104uf ，超大容量的双电层电容器（EDLC ）其容量可以做到法拉级，但都有极性，适合低频场合使用，容量测量方法与无极性电容器不同。电感器一般有空心、磁心、铁心之分，但电感量的测量方法一般没有区别。 (1) 无极性电容器、电感器的测量 电容量、电感量的测量可归结为复阻抗虚部的测量。由于实际的电容器或电感器都不是理想的纯参数元件，不可避免地存在损耗电阻、（电感器）分布电容、（电容器）等效电感等，应看成是一个阻抗元件。在专用的数字化电容、电感测量仪器中，一般使用正弦交流电压t Vm t v ωsin )(=作为测量电源，在被测阻抗两端产生交流压降，并通过对波形的同步检波，实现相位分离，得到对应的实 部电压Vr 和虚部电压Vx 。 通过Vr 和Vx 就可以换算出被测阻抗的L 或C 数值，以及损耗情况，并通过LCD 以数字方式直接显示，因此是一种综合的测试仪器，可以对被测阻抗元件进行全面的性能测试和分析。 一些数字式万用表也具有电容、电感值测量功能，但在测量电容或电感时，一般都把被测元件当作是纯参数元件，采用较简单的“电容——电压变换”或“电感——电压变换”的方法测量电容器容量和电感器电感量。图（3-20）所示是

常用电感参数(精)

常用电感参数 来源：https://www.sodocs.net/doc/717890840.html, | 时间：2008年11月17日 电感参数 1 电感量L及精度 电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。线圈电感量的大小，主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。电感线圈的用途不同，所需的电感量也不同。例如，在高频电路中，线圈的电感量一般为0.1uH—100Ho 电感量的精度，即实际电感量与要求电感量间的误差，对它的要求视用途而定。对振荡线圈要求较高，为o．2-o．5％。对耦合线圈和高频扼流圈要求较低，允许10—15％。对于某些要求电感量精度很高的场合，一般只能在绕制后用仪器测试，通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现o 2 感抗XL 电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL 3 品质因素Q 线圈的品质因数 品质因数Q用来表示线圈损耗的大小，高频线圈通常为50—300。对调谐回路线圈的Q值要求较高，用高Q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性；用低Q值线圈与电容组成的谐振电路，其谐振特性不明显。对耦合线圈，要求可低一些，对高频扼流圈和低频扼流圈，则无要求。Q 值的大小，影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。一般均希望Q值大，但提高线圈的Q值并不是一件容易的事，因此应根据实际使用场合、对线圈Q值提出适当的要求。 线圈的品质因数为： Q=ωL/R 式中： ω——工作角频； L——线圈的电感量； R——线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻，它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损耗等所组成。" 为了提高线圈的品质因数Q，可以采用镀银铜线，以减小高频电阻；用多股的绝缘线代替具有同样总裁面的单股线，以减少集肤效应；采用介质损

各种电感计算公式

导线线径与电流规格表 绝缘导线(铝芯/铜芯)载流量的估算方法 以下是绝缘导 线(铝芯/铜芯)载流量的估算 方法,这是电工基础,今天把这些知识教给大家,以便计算车上的导线允许通过的电流.(偶原在省供电局从事电能计量工作) 铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系 导线截面(平方毫米) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流量(A 安培) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 载流是截面倍数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 估算口诀：二点五下乘以九，往上减一顺号走。三十五乘三点五，双双成组减点五。(看不懂没关系,多数情况只要查上表就行了)。条件有变加折算，高温九折铜升级。穿管根数二三四，八七六折满载流。 说明：(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍数”来表示，通过心算而得。由表5 3可以看出：倍数随截面的增大而减小。“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。如2．5mm’导线，载流量为2．5×9＝22．5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l ，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的3．5倍，即35×3．5＝122．5(A)。从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0．5。 表格为导线在不同温度下的线径与电流规格表。 （请注意：线材规格请依下列表格，方能正常使用）

电感的测量方法

电感的测量方法 学号：0962510107 姓名：魏婧玲 电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感，是闭合回路自己本身的属性。下面介绍几种电感值的测量方法。 一、串接一个电阻，同上交流电，测量电感上的电压和通过的电流，由欧姆定律计算电感的感抗，然后按照下式推算出电感值。XL = ωL = 2πfL ，XL 就是感抗，单位为欧姆 ，ω 是交流发电机运转的角速度，单位为弧度/秒，f 是频率，单位为赫兹 ，L 是线圈电感，单位为亨利.。 二、使用电感测试仪测试加一个正弦波电压,测通过它的电流的幅值和相位.矢量除,根本频率,就可以得到电感值 三、电感是储能元件, 因此可利用它与电容器组成振荡回路:不同于谐振回路， 根据振荡频变化, 进而推算出电感量的大小由于振荡频率作得较高, 因此, 可获得较高的分辨度。。。振荡法测量的基本保证是要求振荡的频率相对稳定, 我们采用) 1Α Β ΧΔ Ε 振荡器, 因为它有较宽的频率范围, 且相对稳定。我们采用Colpitts 振荡器，因为它有较宽的频率范围且相对稳定。其基本频率为 f =假定c 不变，令γ=为待定系数， 则γ应为常数，有f = f γ=，因此，根据振荡频率f 值，可得到 相应的电感L 值。 四、它是测量在半导体衬底上设置的电感器的电感值的电感值测量方法，其特征在于：包括：对其主电极与上述电感器的一端连接的控制晶体管的控制电极以恒定的周期施加电压，使电流脉冲流过上述电感器的步骤；借助于与上述电感器的另一端连接的第1测量系统，测量在上述电流脉冲的上升和下降期间流过的电流的步骤；以及借助于经电阻与上述控制晶体管的上述主电极连接的第2

电感线圈参数测量创新实验报告

2012-2013 学年 2＿学期 山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验研究报告 实验项目名称＿＿电感线圈参数测量＿＿＿ 组长姓名学号 联系电话 1 E-mail 成员姓名学号2成员姓名学号 专业自动化班级11级2班 指导教师及职称 2013年 6 月19 日

本实验通过测量电感线圈的功率，电流及两端电压，根据公式P=I2R计算得电感线圈的电阻；根据公式│Z│=│U/ I│=√[R2+(WL)2]，计算得到电感线圈的自感系数。 二、实验目的 掌握电感参数的测量原理，掌握功率表的使用方法，选用更精确的方法测量电感线圈参数。 三、实验场地及仪器、设备和材料： 试验场地：11# 422 仪器、设备和材料：功率表一个 电压表一个 电流表一个 电感线圈一个 调压器（作为三表法测量电感线圈参数的电源）一台 导线若干 四、实验内容 1、实验原理 三表法测量电感线圈的原理如右图 根据三表读数 由下式计算出电感线圈参数R和L R=P/ I2 L=1/2πf√[(U/I)2-R2

3、实验步骤 1、将单相调压器接到220V、50Hz的交流电源上，按上图接好电路，单项调压器要在零位。 2、升高调压器输出电压，同时观察三表读数。记录在表内。 3、根据测量结果，分别计算电感线圈参数 测量值功率 P（w） 0.8 1.3 1.9 2.5 2.8 3.1 3.4 4.1 5.1 5.9 电流 I（A） 0.111 0.137 0.164 0.190 0.198 0.210 0.217 0.240 0.268 0.285 电压 U(V) 10.3 12.7 15.3 17.7 18.8 19.9 20.7 22.9 25.5 27.2 计算值电阻 R(Ω) 64.93 69.26 70.64 69.25 71.42 70.29 72.20 71.18 71.01 72.64 自感 系数 L（H） 0.211 0.196 0.194 0.198 0.199 0.202 0.198 0.202 0.202 0.197

用万用表测量电感

用万用表怎么样测量电感 作者：佚名日期：2010年06月28日来源：不详【字体：大中小】我要评论(0) 核心提示： 用万用表怎么样测量电感电感器、变压器检测方法与经验1色码电感器的的检 测将万用表置于R×1挡，红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端，此时指针应向 右摆动。根据测出的电阻值大小，可具体分下述三种情况进行鉴别：A 被测色码 电感器电阻值为零，其内部有短路性故障。B被测色码电感器直流电阻值的大小与绕 制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系，只要能测出电阻值，则可认为被 测色码电感器是正常的。2中周变压器的检测A 将万用表拨至R 用万用表怎么样测量电感 电感器、变压器检测方法与经验 1色码电感器的的检测 将万用表置于R×1挡，红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端，此时指针应向右摆动。根据测出的电阻值大小，可具体分下述三种情况进行鉴别： A被测色码电感器电阻值为零，其内部有短路性故障。B被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系，只要能测出电阻值，则可认为被测色码电感器是正常的。 2中周变压器的检测 A 将万用表拨至R×1挡，按照中周变压器的各绕组引脚排列规律，逐一检查各绕组的通断情况，进而判断其是否正常。B检测绝缘性能 将万用表置于R×10k挡，做如下几种状态测试： (1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值； (2)初级绕组与外壳之间的电阻值； (3)次级绕组与外壳之间的电阻值。 上述测试结果分出现三种情况： (1)阻值为无穷大：正常； (2)阻值为零：有短路性故障； (3)阻值小于无穷大，但大于零：有漏电性故障。 3电源变压器的检测 A通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁心紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。 B绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级，初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性能不良。 C线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。 D判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15V、24V、35V等。再根据这些

电感线圈式车辆检测器线圈施工规范

电感线圈式车辆检测器线圈施工规范 规范化线圈施工是保证系统长期稳定运行的重要环节，由于环形线圈车辆检测器是一种高精度的测量传感器，对线圈参数指标的要求很高，严格的工程质量把关可以起到事半功倍的效果。 这里特别提醒集成商和工程商一定要重视线圈质量，因为封路手续、路面切割费用、线材消耗、线圈寿命等均非常消耗人力和物力，为了对甲方的工程质量负责，降低自身的维护成本，尽量做到一次成功，避免返工现象的发生。 1线圈材料 一般可选用聚乙烯AWG16~22，截面积≥1.5m㎡的多芯高温防腐蚀专用地埋感应电缆，不推荐使用PVC绝缘线。 2 线圈形状及开槽方法 线圈一般为矩形，每个线圈的4个拐角处应45度倒角避免尖角割伤电缆，4个三角区域锯缝开槽时不可切通，否则经车辆反复碾压该部分可能成为浮块而造成道路损坏。 ①矩形线圈线槽截面示意图 ②道路地面开槽方法俯视图

对于交通流量参数检测系统和测速系统，通常每个车道需布置前后2个线圈，注意2个线圈的尺寸、匝数应基本保证一致，中心距一般≥4m，否则可能影响系统测速精度。如果检测截面需多个感应线圈，则所有线圈的尺寸和匝数也应尽量保证一致。 3 线圈施工步骤 （1）检测域选取 根据工程项目要求选取道路检测截面，现场选取昼夜时间段，使用预制感应线圈、数字万用表和电感量表逐个测量检测域内电磁干扰信号强度，如果检测域内电磁环境符合有关指标要求，可确定此段路面为适合的检测点；如果不符合，则需查找干扰源并处理好后方能确定。 （2）路面画线 根据车道宽度和检测对象要求，确定线圈规格尺寸及匝数，进行路面画线，拐角处45度倒角，避免尖角损坏电缆护套。 （3）锯缝开槽与清理 槽深以下线后最上层电缆距地面30mm为宜，矩形线圈线槽深度一般为50~80mm，宽度为4~6mm，由电缆直径决定。馈线线槽须按规范走向路径切割，宽度一般为8~12mm，略大于双绞电缆直径。线槽切割完成后，应去除槽内锐角、清理碎渣、烘干，保证槽底平整。 （4）铺装线圈电缆 从槽内自下而上逐层排线、压实，直至完成设计总匝数，每个感应线圈（包括矩形线圈和馈线两部分）推荐使用整根电缆，中间无接头。如果馈线较长（超过50米）确实需要转接时，尽可能在路边离线圈较近的地方接线，馈线应采用截面积较大（≥1.5m㎡）的多芯铜导线双绞而成，屏蔽双绞线效果更好，接头

互感电路的测量

电工实验—18 互感电路的测量 一． 实验目的 1． 掌握互感线圈同名端的测量方法 2． 掌握互感线圈互感系数和耦合系数的测量方法 二． 实验原理说明 1．两个或两个以上具有互感的线圈中，感应电动势（或感应电压）极性相同的端钮定义为同名端（或称同极性端）。在电路中，常用“?”或“*”等符号标明互感耦合线圈的同名端。同名端可以用实验方法来确定，常用的有直流法和交流法。 （1） 直流法 如图18-1所式，当开关S 合上瞬间，01>dt di ，在'11-中产生的感应电压 011>=dt di M u ，'22-线圈的2端与'11-线圈中的1端均为感应电压的正极性端，1端 与2端为同名端。（反之，若电压表反偏转，则1端与'2端为同名端。） 同理，如果在开关S 打开时， 01