简易电感电容测量

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前段时间有经常用到电感元件，于是制作了一个测量电感电容的电路。电路原理采用LC串联谐振产生一振荡信号，经过比较器整形为一矩形信号。测出矩形波的频率，再根据原有的LC值，则可求出添加上的L值。电路精度通过一高精度的校准电容控制。网上也有交详细的制作资料，但多是用单片机测量其中的频率，如果你手头上有一台示波器，则电路可以更精简。

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电路图

谐振交流信号整波的Multisim仿真结果

分析：

看见比较器正端的两个 100K 电阻么？那是一个 5V 的分压 ~ 根据虚短则负端亦等于 2.5V ，从上电之初开始分析，初始时刻应为高电平，为此时负端的电容尚未充满电，经过47K 电阻与 10uF 电容的 RC 网络进行保持。（该 RC 网络中 C 的另一个目的为隔直通交，正端为交流号，故反相端的交流成分经过电容 C 流入地，直流成分被保持）RC 网络的时间常数有几百毫秒，而实际前端的 LC 谐振，可知 LC 测量网络的频率一般大于几百 K ，故此 RC 充放电时间对于谐振频率的测量可忽略不计。

比较器输出端至正端有一 100K 电阻，前一对 100K 为提供分压，而此时跨接的 100K 电阻存在输出端 5V （ 1K 为上拉电阻， LM311 为开漏输出结构，故需要上拉，原理理解上可忽略不计）至正端 2.5V 存在 2.5V压差，此时可提供 2.5V/100k=25uA 电流为 LC 谐振网络的谐振提供能量。

红色是最后输出的矩形波。

实验结果

f1(khz)	f2(khz)	C(pf)	L(uh)
473	355	1289.865	87.85545267
459.6	349	1361.953	88.1987738

f1(khz)	f2(khz)	Lx(uh)	L(uh)	误差
459.6	455	1.7924	6.8	73.64%
456	401	25.85374	47	44.99%
452	345.8	62.49383	100	37.51%

f1(khz)	f2(khz)	Cx(pf)	C(pf)	误差
460	456.6	20.35936	30	32.14%
460	348.3	1013.668	1000	-1.37%
460	36.7	212611.8	220000	3.36%