摘要。介绍一种由单片机组成的电感测试系统，使用该系统可以进行静态电感及动态电感的测试，系统构成简单、实用，

关键词：静态电感、动态电感、测试、单片机

中图分类号；tm306    文献标识码：b    文章编号：1001-6848(2000)03-0029-03

    由于电感直接影响着步进电动机的动态性能，因而对步进电动机进行动态分析及特性仿真时要求电感的测量值尽可能准确。目前，电感的测试方法主要有：直接法、时间常数法、增量电桥法、交流伏安法。直接法测量自感是给电动机绕组通以连续电流fk，用磁通表测量与绕组相交链的磁链lpk，根据不同的给定电流ik可得到不同的昧值，据此可求出各点的平均电感值，在测得多组i、i值后可得增量电感；时间常数法是测量线圈中电流上升速度，将电感看成是与相电流无关的线性电感，根据上升过程可测得其时间常数，在知道绕组电阻后即可计算出电感值；增量电桥是一个能够提供直流偏置电流的电桥，采用该方法可测量增量电感；交流伏安法是将电动机转子固定，在绕组两端施加交流电压，在测得绕组电流后可得平均电感。以上几种检测方法的测试过程较为复杂，而且只能测量静态电惑。本文所设计的电感测试系统不仅可以进行电感的静态测量，同时可以进行步进电动机转子位置检测线圈电感的动态测试。该系统构成简单、直观，可以方便、快捷地进行电感测试。

    图1为电感检测原理电路，通过测量test2和testl点电压即可以进行静态电感及动态电感的测试。

   

    图1的电感检测原理电路由电阻ri、反相器74hc04(71:a)、电容c1、c2及被测电感厶组成。由电路原理可知该电路为电容三点式振荡电路，在分析该电路时可采用瞬时极性法：若a点的瞬时电位为+，则b点为一，由于d点的电位为地，则c点为+，因而形成正反馈，使输入信号得以加强，满足相位平衡条件：而幅值条件可以通过选择电容cl、c2来满足，故该电路很容易起振。该电路的testl点的输出为正弦波，而test2点的输出为方波，反相器74hc04（71:b及71:c）主要起信号整形的作用，实际电路通常取cl =cz=c，发生谐振时的频率为：

  由式(1)可知，如果已知测试电路的电容c，若再测试出被测电感所对应的频率，那么相应的电感l就可通过上式计箅得出。在测量时可以通过两种方法来实现：第一种为直接对频率进行测量，可通过单片机对频率信号进行测取并由液晶或led显示；第二种为先将频率信号变换为电压信号（即进行f/v变换），再将检测的电压值换算成频率值，然后求取对应的电感值。实际测量电感时常采用第二种方法。

    f/v转换可采用单稳态电路来实现，图2是由ne555组成的单稳态电路，2脚为输入脚，3脚输出为具有一定占空比的方波，将其进行一阶低通滤波后即可转换成一直流电压v，即v为与该频率信号相对应的电压平均值。

    根据波形图3知：

    所以vl=kf  k:比例常数

    由式(1)得：

  

    由以上推导得：  

    通过上式可知电感与其所对应电压的平方成反比，因此可以先对一已知电感值的标准电感进行测试，测得对应的电压值vl，将其视为已知量，然后将被测电感接入上述电路中，在测出其对应电压vx后，即可应用上式计算出相应的电感值/x，从而实现对静态电感的测试。