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基于自適應振蕩器的電感批量測試儀*

作者:田富銘,李明揆,王志凱,金永鎬(延邊大學工學院,吉林延吉 133002) 時間:2023-04-03 來源:電子產品世界 收藏
編者按:為了實現快速批量檢測電感的多種參數,設計了一種基于自適應振蕩器的電感批量測試儀。該檢測儀由自適應電感型振蕩器、雙向程控電壓源、飽和電流檢測器、恒流型負載和單片機組成。實驗表明,該測試儀在(10 ~1 000)μH范圍內可快速測試各種電感,而且具有電路簡單、工作穩定特點,因此在企業的實際生產中具有很好的應用價值。

*本論文中論述的相關的技術內容已經獲得了國家專利,專利號:ZL2021 2 1822955.7

本文引用地址:http://www.fsbox.com.cn/article/202304/445220.htm

電感器是一種將電能轉化為磁能的儲能元件,其主要功能是在電路中實現振蕩、調諧、耦合、儲能、濾波、延遲、偏轉等作用[1]。目前,檢測電感的方法主要為交流電橋法。該方法具有測量精度高、功耗較小的優點,但存在如下問題:①只能測量出電感值和損耗值等基本參數,且測量時間較長(約為0.5~1 s),因此不便于快速批量檢測;②由于檢測電流較小,因此無法檢測出電感的虛焊狀態、匝間短路、飽和電流值IS、電感的耐壓等其他特性[2]。

利用電感組裝產品的電路板時電感的基本參數和其他特性同時影響產品的質量,因此必須進行全面地“體檢”,從而保證產品的一致性和100% 的。因此本文從2個方面提出全新的電感測試方法。

在測量基本參數方面:設計了,把電感值轉換成脈沖周期后通過計算得到電感值,這種方法無需高精度的正弦波源,具有電路簡單、工作穩定、抗干擾能力強等優點。

在測試電感其他特性方面:為了測試電感工作在額定狀態下的特性,先測量出飽和電流IS后,使電感工作在小于IS但接近IS的安全狀態,并把電感電壓設定在接近該電感實際工作電壓,然后測試電感的其他特性,從而更真實地測試出電感的品質。這種方法填補了現在無綜合測試電感特性裝置的空白。

1 系統的整體框圖

圖1為本文設計的電感批量的整體框圖??刂撇糠质褂肧TC15W402AS 單片機,測試的順序為:首先,單片機通過控制雙向程控電壓源和電感電壓檢測器測試電感的等效電阻RX;然后,單片機通過控制雙向程控電壓源和電感型測試電感值LX最后,單片機通過控制雙向程控電壓源和飽和電流檢測器測試飽和電流IS、匝間短路、耐壓特性、虛焊狀態等其他特性。

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2 的設計

2.1 自適應電感型振蕩器的設計

本文設計的自適應電感型振蕩器如圖2 所示。

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表1 為對不同電感的LX 的檢測結果。由表1 檢測LX 的結果可知誤差小于5%,表明具有較高測量精度。

表1 檢測LX的結果

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表2 檢測RX的結果

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表3為檢測300 μH 電感的飽和電流的結果。

表3 檢測飽和電流的結果

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4 結束語

本文提出的基于的電感批量經過各種測試后可到如下結論:可自動測試出LX、RX 基本參數和IS、匝間短路、耐壓特性和虛焊狀態等特性,測試時間小于0.2 s,且具有使用方便、電路穩定可靠、測試速度很快的特點。

因此在企業生產中,用于批量測試電感的場合,可篩選基本參數和特性不符合要求的不良品,從而提高產品的。

由于篇幅所限,對單片機控制部分和檢測匝間短路、耐壓特性、虛焊狀態等沒有詳細論述,在實際應用中用單片機設定Un 的上限值和下限制值后測試,如果某一個電感測試時Un 值超出這個范圍則發出報警。

參考文獻:

[1] 曹新敏, 晏勇. 基于單片機的RLC電抗參數測試系統設計與應用[J]. 電子產品世界, 2021, 28(6): 98-102.

[2] 林榮銳, 陳明東, 許少峰. 利用交流電橋測量導線的電感[J]. 廣西物理, 2017, 38(3): 20-22.

[3] 李鵬, 劉力源, 李冬梅. 一種高速高精度比較器的設計[J]. 半導體技術, 2010, 35(10): 1011-1015.

[4] 陳玫君, 覃家和, 王旭初. MOS場效應管的探討及應用[J]. 科學技術創新, 2021(12): 83-84.

[5] 新型45V零漂移運算放大器提供超高精度和EMI濾波[J]. 電子測量技術, 2019, 42(2): 134.

[6] 毛興武. 高壓驅動器NCP5181及其應用[J]. 電子世界, 2009(4): 16-17.

(本文來源于《電子產品世界》雜志2023年3月期)



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