介绍一个LC表给大家

xjw01

一、制作
先是试制了网上流行的LM311电路。因手上没有LM311，用LM393代换。虽然只有几个元件，但也焊接了几个小时。
原电路出现以下问题：
1、频率稳定性不好，跳得比较历害
2、测量大电感误差非常大，可达20%
3、测量更大的电感，如10H以上的电感，很多无法测量，不起振。
解决方法：
  用示波器观察，谐振器上面的波形非常差，说明电路Q值太低。
  原电路使用33k电阻反馈（就是那3个100k电阻的并联值），测大电感时，频率低，阻抗大比33k电阻还大， Q值严重下降，造成电路不起振，就算起振了，测值误差也大得惊人。所以改用1兆欧高阻耦合。
  改了之后，可以测到1000H以上的大电感，而且很准。
二、性能
  为了与电桥比对，所以上限频率只做到200kHz，辅助电感是220uH
  零点缓慢漂移，得经常清零，比较讨厌。这是谐振元件温漂害的。
  不过，秒一级的稳定性比较好，读数不会乱跳，因为频率只会跳1个计数值（1计数对应2Hz，计数时间采用0.5秒），所以清零后，及时测量，还是可以测量到0.0x uH电感的。
  从几uH到1H之间实测来看，误差小于1%，1H到几百H，误差可以5%左右估算，一般是偏大。因为本电路测量大电感的电压比较高，不易与电桥比对。铁芯电感的电感量随测量电压升高，电感量略有增加。
这个电感表电路完全是针对矿石收音机制作的。把量程做得很宽。精度也比较高，当被测电感理想，实测可达1%以内精度。但这也有代价：
本电路使用了较小的谐振电容，振荡频率比较高，测量音频电感受到严重条件限制。
1、通常铁芯电感在3kHz以下频率可以取得较大的Q值，测值变得准确。在15kHz频率Q值将下降到2以下，测量精度严重下降，而且15kHz频率往往远离铁芯电感实际应用频率。
当电感量达到1H以上，本表谐振频率降到2.7kHz以下，这时铁芯电感的Q值不会很低，测值有效。
测量200mH至10mH的铁芯电感，本表不能可靠测量的。此时频率可高达20kHz，铁芯电感的Q值不行，谐振不可靠。
10mH以下铁芯电感估计比较少见。
2、如果是铁氧体电感，几乎不存在这个问题，它的Q值比铁芯电感高得多，各种电感量都可以测量。
3、测量T725变压器，可以测量初级电感，但不可以测量次级电感。原因也是Q值问题。次级电感量小，谐振频率很高，远超1kHz，而T725变压器自谐振频率只有1kHz，造成Q值低下（实际上，大于1kHz已不再表现为电感，而是电容），无法测。
4、如果非要测量几十mH铁芯电感，简单的方法是绕制一个500mH至1000mH的辅助电感，与被测电感串联，实现降频率测量，分别测出辅助电感L0及串联总电感L，则Lx = L-L0（直接用短路清零计算即可）
5、T725初级是可以测量的，是感量330H左右，电路振荡频率远远低于自谐振频率。测量镜面磁芯大电感，同样有效。
总之，谐振法测电感，也是要讲Q值的，跟矿机类似。因此，请注意频率，电感的Q值与频率密切相关。
三、使用与校准
使用方法：
元件夹在LCx接线端子，用于测量L或C。L/C按键切换L与C测量状态，屏上相应显示。
元件夹在Rd接线端子，用于测量二极管的Rd，请注意二极管的正负极。
测C须开路清零。测L须短路清零。测Rd须短路清零。
本表测量的结果实际上是等效并联电感。
程序中的：code float Cm = 3.12e-9;
表示主谐振电容的容量，其中3.12e-9表示谐振电容在1kHz频率下是3.12nF。在安装之间事先测出它的容量。如果安装之后测量基准电容的容量，请使用电桥在并联模式测量，以免负载电阻影响标定。在线测量所得结果会增加几pF，但这是会更接近真值。
程序中的：code float Rf = 0.53;
表示电路的实际电阻，Rf为500k，此处则改为500+30=0.53M欧，同理，Rf为100k，则改为1.03
程序中的：code float Mr = 2.0e-7
用于修正小电感（小于100uH）测量精度
它是密勒效应、LM393延时等问题的修正。如果使用云母电容，电路Q值高，所需修正值会小一些。约1.0e-7即可。如果电感也使用Q值高的，这项修正值还可以减小到0.5e-7以下
四、注意事项
1、测量带磁芯的电感，小铁夹如果过份靠近电感磁芯，测量电感量会变大的，比对时请注意。
五、电容容量修正
•谐振器的极限谐振频率是200kHz。
•涤纶电容随频率变大而变小，所以程序内建修正表，改正电容的容量误差。
以下是3.12nF电容的真值修正表，其中b数组是容量的修正系数
code float a[5]={100,   1000,  10000, 100000, 200000 }; //频率
code float b[5]={1.004, 1.000, 0.992, 0.975,  0.968  }; //修正量(涤纶原真修正表)
•修正值改进
那个1M欧的耦合电阻，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，有效谐振电容仅修正系数仅为0.968是不够的。
此外，LM393的延迟也会造成振荡频率变小，引起测值变大。如果谐振器高Q，则影响小。整个回路的Q值只有20左右，所以频率高时，这个影响也是不能忽略的。用排除法证明：表笔接20R电阻测量电路中的那个功率电感，结果输电感量变大了2%，并联串联关系的转换远没有2%变化，谐振电压的变化也远不足以造成2%的变化，而接电阻后谐振阻抗变低，密勒效应更大，应造成电感量测值变小才对。显然，这2%的增加是LM393引起的。
以上因素，结合起来，上述的b数组修正值还得减少 k=2.2e-7 * Rf * f，式中Rf是指电路中反馈总电阻（即33k+Rf），f指频率（单位Hz）。
电感的计算公式为：

实取上，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。
电容计算公式则为：
L0与C0均指当前频率下的辅助电感与辅助电容量的真值。如果事先测出C0与L0的非线性误差，则可以在程序中进行修正处理。
程序中C0的标定值使用1kHz下的电桥测值。
L0标定值使用C0与L0谐振反推算。

xjw01

程序（本程序适用于云母电容，而不是涤纶电容）.......

xjw01

这个1H的电感没地方买，得自己绕。比如使用节能灯的EI形磁芯，大约用0.1至0.15线径吧，绕满。

xjw01

需要降频测量时，采用A、B夹子，然后短路清零。不需要降频，使用A、C夹子。

xjw01

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suman

欢迎许兄到一乐来发表作品

无锡风

欢迎 许老师！

zhuaii3721

许老大来了，热烈欢迎

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许…许…许老师出现啦。。大家快来啊。

hntc123

许大师又有新做