基于自適應振蕩器的電感批量測試儀

田富銘　李明揆　王志凱等

關鍵詞：測試儀；電感參數；自適應振蕩器；合格率

電感器是一種將電能轉化為磁能的儲能元件，其主要功能是在電路中實現振蕩、調諧、耦合、儲能、濾波、延遲、偏轉等作用[1]。目前，檢測電感的方法主要為交流電橋法。該方法具有測量精度高、功耗較小的優點，但存在如下問題：①只能測量出電感值和損耗值等基本參數，且測量時間較長（約為0.5～1 s），因此不便于快速批量檢測；②由于檢測電流較小，因此無法檢測出電感的虛焊狀態、匝間短路、飽和電流值IS、電感的耐壓等其他特性[2]。

利用電感組裝產品的電路板時電感的基本參數和其他特性同時影響產品的質量，因此必須進行全面地“體檢”，從而保證產品的一致性和100% 的合格率。因此本文從2 個方面提出全新的電感測試方法。

在測量基本參數方面：設計了自適應振蕩器，把電感值轉換成脈沖周期后通過計算得到電感值，這種方法無需高精度的正弦波源，具有電路簡單、工作穩定、抗干擾能力強等優點。

在測試電感其他特性方面：為了測試電感工作在額定狀態下的特性，先測量出飽和電流IS 后，使電感工作在小于IS 但接近IS 的安全狀態，并把電感電壓設定在接近該電感實際工作電壓，然后測試電感的其他特性，從而更真實地測試出電感的品質。這種方法填補了現在無綜合測試電感特性裝置的空白。

1 系統的整體框圖

圖1 為本文設計的電感批量測試儀的整體框圖。控制部分使用STC15W402AS 單片機，測試的順序為：首先，單片機通過控制雙向程控電壓源和電感電壓檢測器測試電感的等效電阻RX；然后，單片機通過控制雙向程控電壓源和電感型自適應振蕩器測試電感值LX 最后，單片機通過控制雙向程控電壓源和飽和電流檢測器測試飽和電流IS、匝間短路、耐壓特性、虛焊狀態等其他特性。

2 測試儀的設計

2.1 自適應電感型振蕩器的設計

本文設計的自適應電感型振蕩器如圖2所示。