一种基于lc谐振及相位检测的电感值测量方法及电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于测量电路技术领域，具体提供了一种基于LC谐振及相位检测的电感 值测量方法及电路。
【背景技术】
[0002] 电感和电容是我们在电子电路设计中经常会用到的器件，所以对电感电容而言， 电感值和电容值是很重要的一个参数。在一般的应用中，我们都是通过需求购买一些固定 值的电感和电容，所以，也不需要测量电感量和电容值。但是在设备开发和特殊的应用场 合，我们就无法通过这种手段来实现，比如电感值，我们在开关电源制作时，需要特殊的电 感，如果每次都去定制，不仅开发成本是一个问题，而且也会大大降低开发的效率，通常的 情况下是自己动手绕制电感，这个时候，我们就需要测量电感值。
[0003] 现在市场上电感测量的装置并不是很多，主要是电感的测量相对困难，成本较高， 而且误差较大。现有的技术主要用LC串联谐振，寻找谐振频率，然后通过参考电容来计算 电感值。这种方法主要的难点在于谐振点的定位，一般测量方法中都是检测电感上的电压 值，当电感上的电压值达到最大时，为谐振点。这种测量方法其实定位是比较困难的，因为 这个电压最大值是比较难以捕捉到的，而且误差会比较大。
[0004] 针对这个问题，本发明提供了一种基于LC谐振及相位检测的电感值测量方法及 电路，通过鉴相器来捕捉谐振点，相位差为0时即为谐振点，可以提高测量的精度，而且通 过对LC串联电路的性质进行判断，可以提1?扫描的效率，从而提1?测量的效率。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术中测量精度低、测量效率低的问题。
[0006] 为此，本发明提供了一种基于LC谐振及相位检测的电感值测量方法，包括处 理器、信号发生器、鉴相器、待测电感、参考电容、采样电阻，待测电感、参考电容、采样 电阻依次串联，作为信号发生器输出信号的负载；处理器控制信号发生器产生频率为 ^的正弦波信号?,通过待测电感和参考电容组成的串联LC电路后，取出采样信号经 过鉴相器比较信号%和$的相位差,将相位差值反馈到处理器；通过这种检测方式,检测到 一个^使得^与$的相位差为〇,此时LC电路谐振，通过谐振时电感与电容的关系，计算出 待测电感。
[0007] -种基于LC谐振及相位检测的电感值测量电路，包括处理器、信号发生器、鉴相 器、电感、电容、采样电阻，电感、电容和采样电阻依次串联，电感的另外一端与信号发生器 的输出端相连接，采样电阻的另外一端接地；信号发生器的输出端与鉴相器的一输入端相 连接，电容和采样电阻的连接处同时与鉴相器的另一输入端相连接；鉴相器的输出端与处 理器相连接；信号发生器的控制端与处理器相连接。
[0008] 上述一种基于LC谐振及相位检测的电感值测量电路，所述的信号发生器采用的 是专用的DDS产生芯片。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明利用了串联LC电路发生谐振时，对该谐振频率呈现 〇阻抗的特点，通过鉴相器来检测谐振点，可以使谐振点的检测更准确，保证更高的测量精 度，同时，通过相位差可以测量出当前频率下LC串联谐振是处于容性阻抗还是感性阻抗， 可以减少频率扫描的范围，更快的找到谐振点，提高检测及测量的效率。
[0010] 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明一种基于LC谐振及相位检测的电感值测量电路的结构示意图。
[0012] 附图标记说明：1、处理器；2、信号发生器；3、鉴相器；4、电感；5、电容；6、采样电 阻。
【具体实施方式】
[0013] 实施例1 图1是一种基于LC谐振及相位检测的电感值测量电路的结构示意图，包括处理器1、 信号发生器2、鉴相器3、电感4、电容5、米样电阻6,其特征在于：电感4、电容5和米样电阻 6依次串联，电感4的另外一端与信号发生器2的输出端相连接，采样电阻6的另外一端接 地；信号发生器2的输出端与鉴相器的一输入端相连接，电容5和采样电阻6的连接处同时 与鉴相器3的另一输入端相连接；鉴相器3的输出端与处理器1相连接；信号发生器2的控 制端与处理器1相连接。信号发生器2采用的是专用的DDS(Direct Digital Synthesizer, 直接数字式频率合成器）产生芯片。
[0014] 实施例2 在进行电感测量时，电容为参考电容，电容值为c，电容值记作Iv ;处理器1控制信号 发生器2产生频率为1|的正弦波信号通过待测电感4和参考电容5组成的串联LC电 路后,取出采样信号经过鉴相器3比较信号名和的相位差,将相位差值反馈到处理器 1 ;如果Λ的相位相对λ延迟，则LC串联负载为容性负载，增大;如果λ的相位相对?超 前，则LC串联负载为感性负载，减小;通过这种检测方式，检测到一个1|使得A与的 相位差为〇,此时LC电路谐振,有：
【主权项】
1. 一种基于LC谐振及相位检测的电感值测量方法，包括处理器（1)、信号发生器（2)、 鉴相器（3)、待测电感（4)、参考电容（5)、采样电阻（6)，其特征在于：待测电感（4)、参考电 容（5)、米样电阻（6)依次串联，作为信号发生器（2)输出信号的负载；处理器（1)控制信号 发生器（2)产生频率为H的正弦波信号JJ,通过待测电感（4)和参考电容（5)组成的串联 LC电路后，取出采样信号1经过鉴相器（3)比较信号^和式的相位差，将相位差值反馈到 处理器（1);通过这种检测方式，检测到一个?|使得^与^的相位差为0,此时LC电路谐振， 通过谐振时电感与电容的关系，计算出待测电感（4)。
2. -种基于LC谐振及相位检测的电感值测量电路，包括处理器（1)、信号发生器（2)、 鉴相器（3)、电感（4)、电容（5)、采样电阻（6)，其特征在于：电感（4)、电容（5)和采样电阻 (6)依次串联，电感（4)的另外一端与信号发生器（2)的输出端相连接，采样电阻（6)的另外 一端接地；信号发生器（2)的输出端与鉴相器的一输入端相连接，电容（5)和米样电阻（6) 的连接处同时与鉴相器（3)的另一输入端相连接；鉴相器（3)的输出端与处理器（1)相连 接；信号发生器（2)的控制端与处理器（1)相连接。
3. 根据权利要求2所述的一种基于LC谐振及相位检测的电感值测量电路，其特征在 于：信号发生器（2)采用的是专用的DDS产生芯片。
【专利摘要】本发明属于测量电路技术领域，具体提供了一种基于LC谐振及相位检测的电感值测量方法及电路，包括处理器（1）、信号发生器（2）、鉴相器（3）、电感（4）、电容（5）、采样电阻（6）；本发明利用了串联LC电路发生谐振时，对该谐振频率呈现0阻抗的特点，通过鉴相器来检测谐振点，可以使谐振点的检测更准确，保证更高的测量精度，同时，通过相位差可以测量出当前频率下LC串联谐振是处于容性阻抗还是感性阻抗，可以减少频率扫描的范围，更快的找到谐振点，提高检测及测量的效率。
【IPC分类】G01R27-26
【公开号】CN104655933
【申请号】CN201310588085
【发明人】石强
【申请人】西安丁子电子信息科技有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月21日