一、電路工作原理
電路原理如圖1所示。
圖1 簡(jiǎn)單電感測(cè)量裝置電路圖
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(chǎn)生頻率信號(hào),可間接測(cè)量待測(cè)電感Lx 值,測(cè)量精度極高。
BB809 是變?nèi)荻䴓O管,圖中電位器VR1 對(duì)+15V 進(jìn)行分壓,調(diào)節(jié)該電位器可獲得不同的電壓輸出,該電壓通過R1 加到變?nèi)荻䴓O管BB809 上可獲得不同的電容量。測(cè)量被測(cè)電感Lx時(shí),只需將Lx 接到圖中A、B 兩點(diǎn)中,然后調(diào)節(jié)電位器VR1 使電路諧振,在MC1648 的3腳會(huì)輸出一定頻率的振蕩信號(hào),用頻率計(jì)測(cè)量C 點(diǎn)的頻率值,就可通過計(jì)算得出Lx 值。
電路諧振頻率: 所以LX = 1/4π2 f02C
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(diào)定的變?nèi)荻䴓O管的電容值,可見要計(jì)算Lx的值還需先知道C 值。為此需要對(duì)電位器VR1 刻度與變?nèi)荻䴓O管的對(duì)應(yīng)值作出校準(zhǔn)。
為了校準(zhǔn)變?nèi)荻䴓O管與電位器之間的電容量,我們要再自制一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方形RF(射頻)電感線圈L0。如圖6—7(b)所示,該標(biāo)準(zhǔn)線圈電感量為0.44μH。校準(zhǔn)時(shí),將RF 線圈L0 接在圖(a)的A、B 兩端,調(diào)節(jié)電位器VR1 至不同的刻度位置,在C 點(diǎn)可測(cè)量出相對(duì)應(yīng)的測(cè)量值,再根據(jù)上面諧振公式可算出變?nèi)荻䴓O管在電位器VR1 刻度盤不同刻度的電容量。附表給出了實(shí)測(cè)取樣對(duì)應(yīng)關(guān)系。
振蕩頻率(MHz) | 98 | 76 | 62 | 53 | 43 | 38 | 34 |
變?nèi)荻䴓O管C值 | 6 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 |
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(diào)試方法
制作時(shí),需在多圈電位器軸上自制一個(gè)刻度盤,并帶上指針。RF 標(biāo)準(zhǔn)線圈按圖(b)所給尺寸自制。電路安裝正確即可正常工作,調(diào)節(jié)電位器VR1 取滑動(dòng)的多個(gè)點(diǎn)與變?nèi)荻䴓O管的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可保證測(cè)量方便。該測(cè)量方法屬于間接測(cè)量,但測(cè)量范圍寬,測(cè)量準(zhǔn)確,所以對(duì)電子愛好者和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)電感量有可取之處。該裝置若固定電感可變成一個(gè)可調(diào)頻率的信號(hào)發(fā)生器。