阅读说明：本技术 一种高精度开关式电感测试仪 (high-precision switch type inductance tester ) 是由 谢准昌 田青青 谢孟洋 于 2018-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高精度开关式电感测试仪,包括：主控制器电路、恒流源电路、开关电路以及检测电路；所述恒流源电路通过开关电路与电感连接,用于在所述主控制器电路控制下对所述电感进行充电和放电；所述检测电路输入端与所述开关电路连接,输出端与所述主控制器连接,用于将所述电感放电时的测量数据传输至所述主控制器电路；所述主控制器电路,用于接收所述检测电路传输来的所述测量数据,并进行分析和计算,从而得出所述电感的感值。本发明采用开关方式控制恒流源双向电感充放,利用电感恒压放电时电流线性变化这一特点,通过测量电感放电的时间从而计算出电感的感值,方法独特,具有很高的创新价值。(The invention discloses a high-precision switch type inductance tester, which comprises a main controller circuit, a constant current source circuit, a switch circuit and a detection circuit, wherein the constant current source circuit is connected with an inductor through the switch circuit and used for charging and discharging the inductor under the control of the main controller circuit, the input end of the detection circuit is connected with the switch circuit, the output end of the detection circuit is connected with the main controller and used for transmitting measurement data during the discharge of the inductor to the main controller circuit, and the main controller circuit is used for receiving the measurement data transmitted by the detection circuit and analyzing and calculating the measurement data to obtain an inductance value of the inductor.)

一种高精度开关式电感测试仪

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体地说，特别涉及一种高精度开关式电感测试仅。

背景技术

电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，又称扼流器、电抗器、动态电抗器。电感器的作用是阻止电流的变化，如果电感器中没有电流通过，则它阻止电流流过它；如果有电流流过它，则电路断开时它将试图维持电流不变。它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性，频率越高，线圈阻抗越大。因此，电感器的主要功能是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。电感器在电子线路中应用广泛，为实现振荡、调谐、耦合、滤波、延迟、偏转的主要元件之一，在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用，还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。电感在电路最常见的作用就是与电容一起，组成LC滤波电路。

电感仍还在原来的正弦波激励下测量感抗且只能测试电感为定值的线圈，而当今电感却较多的用于DC_DC开关电源上，工作在开关状态而非正弦状态，因此目前需要一种较好的反映电感的开关特性的测试方法。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种高精度开关式电感测试仪。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种高精度开关式电感测试仪，包括：主控制器电路、恒流源电路、开关电路以及检测电路；

所述恒流源电路通过开关电路与电感连接，用于在所述主控制器电路控制下对所述电感进行充电和放电；

所述检测电路输入端与所述开关电路连接，输出端与所述主控制器连接，用于将所述电感放电时的测量数据传输至所述主控制器电路；

所述主控制器电路，用于接收所述检测电路传输来的所述测量数据，并进行分析和计算，从而得出所述电感的感值。

可选地，还包括人机交互模块，用于显示所述电感的感值。

可选地，所述人机交互模块采用触摸屏LCD作为人机交互的显示界面和人机操作的接口，用于在测量中对不同的电感类型的选择以及对未知的电感参数的采集与测量。

可选地，还包括数据存储模块，与所述主控制器电路连接，用于保存不同类型的电感计算数据公式。

可选地，还包括电源模块，与所述主控制器电路连接。

可选地，还包括驱动电路，与所述开关电路连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)采用开关方式控制恒流源双向电感充放，利用电感恒压放电时电流线性变化这一特点，通过测量电感放电的时间从而计算出电感的感值，方法独特，具有很高的创新价值。

(2)ARM单片机的芯片用STM32，主频从可以达到72MHz，具有很高的测量分辨率。

(3)设计简单，体积小巧，操作方便，成本低廉，速度快，具有很强的抗干扰能力，相对测量精度为2％，并有很好的可集成性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种高精度开关式电感测试仪的示意图；

图2是本发明实施例的一种高精度开关式电感测试仪的软件流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种高精度开关式电感测试仪，参见图1，包括：主控制器电路100、恒流源电路200、开关电路300以及检测电路400；

所述恒流源电路200通过开关电路300与电感500连接，用于在所述主控制器电路100控制下对所述电感500进行充电和放电；

所述检测电路400输入端与所述开关电路300连接，输出端与所述主控制器连接，用于将所述电感放电时的测量数据传输至所述主控制器电路100；

所述主控制器电路100，用于接收所述检测电路400传输来的所述测量数据，并进行分析和计算，从而得出所述电感的感值。

具体地，本实施例中，选用STM32作为主控制器电路100中的主控芯片，它是32位微控制器，ARM Cortex M3内核，其最大频率为72MHz，拥有128kb闪存，20kb RAM。其具有100个引脚，一路的PWM输出，其分辨为16Bit。其具有16个12位的模数转换器。无论是从使用性还是从经济性的角度考虑，Atmega16单片机都能满足本课题的技术要求。

可选地，还包括人机交互模块600，用于显示所述电感600的感值。

可选地，所述人机交互模块600采用触摸屏LCD作为人机交互的显示界面和人机操作的接口，用于在测量中对不同的电感类型的选择以及对未知的电感参数的采集与测量。

可选地，还包括数据存储模块700，与所述主控制器电路100连接，用于保存不同类型的电感计算数据公式。

具体地，数据存储模块700，即EEPROM选用I2C接口的AT24C256，它是ATMEL公司生产的265K位串行电可擦的可编程只读存储器，采用8引脚双排直插是封装，具有结构紧凑、存储容量大等特点，可与ARM的I2C总线直接接口，用来保存不同类型的电感计算数据公式，防止因系统掉电而丢失信号数据。

可选地，还包括电源模块800，与所述主控制器电路100连接。

可选地，还包括驱动电路900，与所述开关电路300连接。

此外，本实施例中还提供了一种高精度开关式电感测试仪的软件仿真及拟合曲线，具体地，利用MATLAB进行数据拟合和仿真，针对实验结果进行分析，根据测量的的tD和内阻r得出其最终测量出不同类型电感Lx的逻辑关系式。

本实施例中还提供了一种高精度开关式电感测试仪的算法逻辑设计，具体地，系统的软件设计采用模块化编程思想，运用C语言分别编写每个模块程序，并各自独立调试，然后建立模块间的联系，使其协调工作。软件程序是整个系统的核心，决定系统的稳定性和可靠性。整个软件流程如图2所示。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)采用开关方式控制恒流源双向电感充放，利用电感恒压放电时电流线性变化这一特点，通过测量电感放电的时间从而计算出电感的感值，方法独特，具有很高的创新价值。

(2)ARM单片机的芯片用STM32，主频从可以达到72MHz，具有很高的测量分辨率。

(3)设计简单，体积小巧，操作方便，成本低廉，速度快，具有很强的抗干扰能力，相对测量精度为2％，并有很好的可集成性。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。