您知道电容和电感的大容量范围测量吗？

您知道电容和电感的大容量测量吗？测试工程师通常面对电抗组件的大规模测试，因此有效地掌握电容和电感的大容量测量非常有用。

尽管本文介绍的电路仅由一些廉价组件组成，但它可以测量的电容和电感值可以跨越七个数量级。

无论是电容范围约为1pF〜10μF的电容器，还是电感值范围约为200nH〜4H的电感器，都可以使用此电路来测量其元件值。

但是，要覆盖这么大的值范围会有些麻烦，因为要确定被测器件的值，您需要先调整可变电阻器，然后在校准曲线上而不是检查相应的电容或电感值直接阅读。

关于该电路的操作，首先看一下图1所示的基本原理图。

在图1a中，方波电压源驱动被测电容器的底部端子。

顶部端子电压是一系列正脉冲和负脉冲，在+ 5V电源轨的上方和下方呈指数衰减。

衰减时间常数自然是R和CTEST的乘积。

类似地，在图1b中，方波电压源被馈送到被测电感器中，这会在+ 5V电源轨的上方和下方引起类似的瞬变。

此时，衰减时间常数等于LTEST / R。

在电压的指数衰减期间，所占据的方波的两个半周期的各自比例由时间常数和振荡周期之间的关系确定。

图1：使用频率转换后的方波测量电容器和电感器的基本示意图。

下面，请参见图2所示的完整示意图。

IC1安排为简单的施密特触发器电阻电容振荡器和输出缓冲器，并且在该电路中产生方波。

频率由可变电阻器R9设置，频率范围从六个小数电容器的A到F。

R9应具有线性电阻分布特性，以使振荡器周期随顺时针轴旋转而增加。

图2：电容/电感表的完整示意图。

通过双刀双掷开关，您可以在电容器和电感器测量模式之间进行选择。

根据图1所示的基本原理图，IC1直接输出的电压或Q1产生的电流分别馈入被测电容器或电感器。

在图1的电感测量模式下，电阻值为510Ω的电阻R2用作衰减电阻R，而在电容测量模式下，R5和R2的串联连接形成衰减电阻（R5的作用是保持Q2的基极的电压偏移处于足够低的水平以避免饱和。

偏置电阻R7和二极管D3和D4将Q3的基极保持在+ 5V电源轨以下大约2VBE的电平。

在此偏置点Q2， R3和Q3形成一个整流跨导块，该跨导块承载少量的无功电流，并且该电流只能敏感地感测来自被测器件和+ 5V电源轨以上的正瞬变。

Q3是通过R4时变弱，并且在通过C2和C3平衡后，通过外部电压表测量所得电压，在平方wa的特定时间段内呈指数衰减的瞬态ve周期将产生相应的输出直流电压。

但是占空比和输出电压之间的非线性关系并不重要。

由于Q2和Q3分别处于高速公共集电极和公共基极配置，因此电路的响应速度非常快，并且占空比测量与频率独立基本上相同。

用R9调整振荡周期后，输出电压可以保持在固定的参考电平（例如1.00V），从而使指数衰减的时间常数与振荡周期形成固定的相关性。

由于衰减，时间常数随被测组件的电抗值线性变化。

测得的电容值或电感值与振荡周期呈线性关系，因此与R9轴角呈线性关系。

通过在R9上施加合适的比例标记，并参考几个已知的电容和电感值对电路进行校准，可以绘制校准图以确定任何组件的值。

图3显示了R9的比例标记图，该图包含在可用的样品校准包中（请参见文章结尾）。

图3：R9刻度标记示例图。

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