用以下电路测量电感，发现输出波形不稳，应如何改善？

zxq6 · 发表于 2022-10-19 17:29:20

如图所示，

应该是用的谐振法测量电感，从仿真来看，

波形很稳定，但是实际上搭建电路出来后，测量放大器输出波形如下。

这个信号根本没法用单片机进行测量啊。
以前没搞过电感测量，还请有经验的大虾指导指导，谢谢！

lb0857 · 发表于 2022-10-19 17:59:57

先从硬件上面来看滤波电容用10uf mcu 运放和液晶显示电源这里104必须滴

zxq6 · 发表于 2022-10-19 20:10:09

lb0857 发表于 2022-10-19 17:59
先从硬件上面来看滤波电容用10uf mcu 运放和液晶显示电源这里104必须滴
(引用自2楼)

这还没到单片机那里呢，单片机软件都还没开始写。示波器测量的放大器输出就是这个样子。

TINXPST · 发表于 2022-10-19 20:19:23

许老师作品

MYQQ2021 · 发表于 2022-10-19 20:23:00

看仿真波形，有倒相，不知道原理图是不是就是这么设计的，没仔细分析

R88 · 发表于 2022-10-20 08:42:37

原图R4，R5可是100k，你的仿真1M了，芯片用的是比较器，是不是用运放了？仿真文件建议传上来看看。

zxq6 · 发表于 2022-10-20 09:00:01

R88 发表于 2022-10-20 08:42
原图R4，R5可是100k，你的仿真1M了，芯片用的是比较器，是不是用运放了？仿真文件建议传上来看看。 ...
(引用自6楼)

是的，我实际电路就是用的运放，R4和R5用100K的话起振不了，所以用的1M。

上面是基于Multisim 12 的仿真文件。

R88 · 发表于 2022-10-20 11:13:31

zxq6 发表于 2022-10-20 09:00
是的，我实际电路就是用的运放，R4和R5用100K的话起振不了，所以用的1M。

(引用自7楼)

我的版本是14，打开你的仿真文件也不震荡。。R4和R5改成100k也不震荡。实物改成比较器试试，运放工作于线性区了。

zxq6 · 发表于 2022-10-20 14:38:01

R88 发表于 2022-10-20 11:13
我的版本是14，打开你的仿真文件也不震荡。。R4和R5改成100k也不震荡。实物改成比较器试试，运放工作于线 ...
(引用自8楼)

仿真从启动到能观察到振荡波形需要很久，大概需要30秒才能看见正弦波，40-50秒能到最大值。
观察探针1的Vpp参数，就知道振荡趋势了。

R88 · 发表于 2022-10-20 16:45:43

zxq6 发表于 2022-10-20 14:38
仿真从启动到能观察到振荡波形需要很久，大概需要30秒才能看见正弦波，40-50秒能到最大值。
观察探针1的V ...
(引用自9楼)

我去，这么长时间，我发现个问题，就是这个软件的模型不太准确啊，看你能震荡的比较器输出就知道，比较器输出根本达不到5V电压，模型不对还是实物测试吧，或者换个仿真软件。

zxq6 · 发表于 2022-10-20 17:04:43

R88 发表于 2022-10-20 16:45
我去，这么长时间，我发现个问题，就是这个软件的模型不太准确啊，看你能震荡的比较器输出就知道，比较器 ...
(引用自10楼)

实物也搭建了，不过用的是放大器，输出波形就是示波器显示的那个。
有必要换成比较器再试试吗？

R88 · 发表于 2022-10-20 17:37:33

zxq6 发表于 2022-10-20 17:04
实物也搭建了，不过用的是放大器，输出波形就是示波器显示的那个。
有必要换成比较器再试试吗？ ...
(引用自11楼)

肯定要比较器啊，运放和比较器区别可大了

zxq6 · 发表于 2022-10-20 17:50:02

R88 发表于 2022-10-20 17:37
肯定要比较器啊，运放和比较器区别可大了
(引用自12楼)

换了比较器，确实波形不一样了。不过频率还是没有稳定下来。感觉像周期性的在2k-2M之间跳动。如下图：

R88 · 发表于 2022-10-20 19:23:23

zxq6 发表于 2022-10-20 17:50
换了比较器，确实波形不一样了。不过频率还是没有稳定下来。感觉像周期性的在2k-2M之间跳动。如下图：
...
(引用自13楼)

把R3的1M电阻减小试试，实物r4r5用的多大

zxq6 · 发表于 2022-10-20 21:06:44

R88 发表于 2022-10-20 19:23
把R3的1M电阻减小试试，实物r4r5用的多大
(引用自14楼)

实物用的100K,换成1M后，没有震荡波形输出了。

hbzxx · 发表于 2022-10-21 08:24:17

一定要用比较器，比较器是OC输出的。

R88 · 发表于 2022-10-21 16:02:46

zxq6 发表于 2022-10-20 21:06
实物用的100K,换成1M后，没有震荡波形输出了。
(引用自15楼)

减小R3吧，是不是电阻太大，给谐振网络充能不够，我搜了下网上的这个图，发现有的R3=0，直接短路了。

zxq6 · 发表于 2022-10-22 17:08:50

R88 发表于 2022-10-21 16:02
减小R3吧，是不是电阻太大，给谐振网络充能不够，我搜了下网上的这个图，发现有的R3=0，直接短路了。 ...
(引用自17楼)

我把电路改成这个样子了。

实际也按照这个进行修改了。
我的目的是测量电感的变化量，10-12uH之间变化
仿真结果正确。
实际上，发现波形也非常的稳定，就是频率在3.1Hz。
我根据频率计算公式计算出来应该有90多K，
差的有点大呢

zxq6 · 发表于 2022-10-22 17:09:41

hbzxx 发表于 2022-10-21 08:24
一定要用比较器，比较器是OC输出的。
(引用自16楼)

已经换了比较器了，波形也稳定了，就是频率不对。

R88 · 发表于 2022-10-22 19:43:32

zxq6 发表于 2022-10-22 17:08
我把电路改成这个样子了。

实际也按照这个进行修改了。
(引用自18楼)

3.1hz估计都没谐振，谐振网络的电容改成原作者的值试试。改成330n感觉太大了

zxq6 · 发表于 2022-10-28 14:51:26

R88 发表于 2022-10-22 19:43
3.1hz估计都没谐振，谐振网络的电容改成原作者的值试试。改成330n感觉太大了 ...
(引用自20楼)

感谢您持续不懈的回复，我现在修改了方案，使用了400K Hz的信号源，测量通过电感的电流。这个方法精确度和调试难度低多了。
唯一的缺陷是功耗稍大。要几十个mA。不过不用在低功耗上。足够了。

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