[实用新型]一种基于单片机的电感测量装置

说明书

一种基于单片机的电感测量装置，低压电器及电子信息领域，通过RLC电路的谐振状态下的特性可得到谐振状态时电感与电源频率和电容大小之间的关系，使用固定频率大小电源，测量得知电容大小，即可得到电感大小，此装置测试电感大小方便快捷，可自动生成电感值并显示，适用于教学和工厂生产电感的标定。

技术领域

本实用新型涉及低压电器及电子信息领域，特别是一种基于单片机的电感测量装置。

背景技术

目前，电感测量基本是基于VCR定律测量原理，分别测量电感两端电压及流过电感的电流，根据VCR定律计算获得，传统电感测量方法主要依靠人工测量，易于产生测量误差且效率低，在生产领域，这种低效低准确度的测量方法阻碍了高质量电感的生产，需要一种快速精准的电感测量方式。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于单片机的新型电感测量装置。采用并联谐振原理，测量计算被测电感Lx，克服人工读数产生的误差，测量精度高，测量值可显，并且具备串口通讯功能，应用性非常强。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于单片机的电感测量装置，包括测试电路和控制显示电路，测试电路包含被测电感Lx、定值电阻R1、可调电容器CP、相位检测仪P、回路开关K1、指示灯和交流电源模块组成串联谐振电路或并联谐振电路，可调电容器CP的一端极片与拉绳位移传感器固定连接，拉绳位移传感器和相位检测仪P的输出端均与控制显示电路电连接，控制显示电路设有通讯接口和LCD显示模块，通过，测试电路通过谐振原理，相位检测仪P检测相位为零时，电路端口的电压U和电流I出现同相位，电路达到谐振状态，此时通过拉绳位移传感器测得的电容极片距离，可得谐振状态时的电容大小，同时相位检测仪P输出信号给控制显示电路记录此时的电容值，有谐振电路特性可测得电感大小。

上述的测试电路结构为：被测电感Lx、定值电阻R1、可调电容器CP、交流电源模块、回路开关K1、指示灯和相位检测仪P依次串联连接组成电路回路，组成串联谐振电路。

优选的方案中，上述的测试电路结构为：交流电源模块、回路开关K1、指示灯和定值电阻R1依次串联组成电路回路，相位检测仪P和被测电感Lx串联连接后与定值电阻R1并联，被测电感Lx两端并联连接有可调电容器CP，组成并联谐振电路。

上述的交流电源模块采用市电提供的220V 50H_Z 的交流电，利用市电频率固定已知的特性来计算电感大小。

优选的方案中，上述的交流电源模块由开关电源和逆变器组成，通过开关电源和逆变器，可以将市电中频率的误差部分通过逆变器消除，使测量结果更加精确。

上述的控制显示电路控制单元采用单片机。

优选的方案中，述的控制显示电路控制单元单片机芯片采用STM32F103RCT6，上述的拉绳位移传感器的传感器输出端口经过分压电阻后与单片机的PA0端电连接，相位检测仪P上设有检测仪输出接口，检测仪输出接口经过分压电阻后与单片机的PF0端相连，单片机的PA1端连接有复位按钮，单片机PA2、PA3端连接通讯接口，PC0至PC7端连接LCD显示模块，通过拉绳位移传感器测得电容器极板间距离，有电容大小公式有：C_P= (εA)/d；

其中ε为可调电容器CPC_P的极板间介质介电常数，A为极板面积，d为极板间距离可的值当前电容C_P大小；

由谐振原理有：L_x=1/（ω²C_P），其中ω为电源频率，最终得到的测量L_x 值为：