摘要。介紹一種由單片機組成的電感測試系統，使用該系統可以進行靜態電感及動態電感的測試，系統構成簡單、實用，

關鍵詞：靜態電感、動態電感、測試、單片機

中圖分類號；tm306    文獻標識碼：b    文章編號：1001-6848(2000)03-0029-03

    由于電感直接影響著步進電動機的動態性能，因而對步進電動機進行動態分析及特性仿真時要求電感的測量值盡可能準確。目前，電感的測試方法主要有：直接法、時間常數法、增量電橋法、交流伏安法。直接法測量自感是給電動機繞組通以連續電流fk，用磁通表測量與繞組相交鏈的磁鏈lpk，根據不同的給定電流ik可得到不同的昧值，據此可求出各點的平均電感值，在測得多組i、i值后可得增量電感；時間常數法是測量線圈中電流上升速度，將電感看成是與相電流無關的線性電感，根據上升過程可測得其時間常數，在知道繞組電阻后即可計算出電感值；增量電橋是一個能夠提供直流偏置電流的電橋，采用該方法可測量增量電感；交流伏安法是將電動機轉子固定，在繞組兩端施加交流電壓，在測得繞組電流后可得平均電感。以上幾種檢測方法的測試過程較為復雜，而且只能測量靜態電惑。本文所設計的電感測試系統不僅可以進行電感的靜態測量，同時可以進行步進電動機轉子位置檢測線圈電感的動態測試。該系統構成簡單、直觀，可以方便、快捷地進行電感測試。

    圖1為電感檢測原理電路，通過測量test2和testl點電壓即可以進行靜態電感及動態電感的測試。

   

    圖1的電感檢測原理電路由電阻ri、反相器74hc04(71:a)、電容c1、c2及被測電感厶組成。由電路原理可知該電路為電容三點式振蕩電路，在分析該電路時可采用瞬時極性法：若a點的瞬時電位為+，則b點為一，由于d點的電位為地，則c點為+，因而形成正反饋，使輸入信號得以加強，滿足相位平衡條件：而幅值條件可以通過選擇電容cl、c2來滿足，故該電路很容易起振。該電路的testl點的輸出為正弦波，而test2點的輸出為方波，反相器74hc04（71:b及71:c）主要起信號整形的作用，實際電路通常取cl =cz=c，發生諧振時的頻率為：

  由式(1)可知，如果已知測試電路的電容c，若再測試出被測電感所對應的頻率，那么相應的電感l就可通過上式計箅得出。在測量時可以通過兩種方法來實現：第一種為直接對頻率進行測量，可通過單片機對頻率信號進行測取并由液晶或led顯示；第二種為先將頻率信號變換為電壓信號（即進行f/v變換），再將檢測的電壓值換算成頻率值，然后求取對應的電感值。實際測量電感時常采用第二種方法。

    f/v轉換可采用單穩態電路來實現，圖2是由ne555組成的單穩態電路，2腳為輸入腳，3腳輸出為具有一定占空比的方波，將其進行一階低通濾波后即可轉換成一直流電壓v，即v為與該頻率信號相對應的電壓平均值。

    根據波形圖3知：

    所以vl=kf  k:比例常數

    由式(1)得：

  

    由以上推導得：  

    通過上式可知電感與其所對應電壓的平方成反比，因此可以先對一已知電感值的標準電感進行測試，測得對應的電壓值vl，將其視為已知量，然后將被測電感接入上述電路中，在測出其對應電壓vx后，即可應用上式計算出相應的電感值/x，從而實現對靜態電感的測試。