大范围测量电感及电容方法

大多数用来测量无功元件的简单电路所能覆盖的元件值范围都很有限。本文介绍的电路虽然只是由一些便宜的元器件组成，但它能测量的电容值和电感值可跨越七个数量级。无论是容量范围约为1pF~10μF的电容器，还是电感值范围约为200nH~4H的电感器，均可以利用该电路测出其元件值。

但是，要想覆盖这么大的值域，会稍微有点麻烦，因为要确定被测器件的值，您需要先调节可变电阻器，然后再查看校正曲线上对应的电容值或电感值，而不是直接读数。

关于该电路的运行，首先请看图1中所示的基本原理图。在图1a中，方波电压源驱动被测电容器的底部端子。顶部端子电压为一系列在 5V电源轨上下呈指数衰减的正向和负向脉冲。衰减时间常数自然为R和CTEST的乘积。同样地，在图1b中，方波电压源馈入被测电感器，从而在 5V电源轨上下引起类似的瞬变，此时衰减时间常数则等于LTEST/R。在电压呈指数衰减的过程中，被占用方波的两个半周各自的比例由时间常数和振荡周期之间的关系决定。

图1：利用变频方波测量电容器和电感器的基本原理图。

下面请看图2所示的完整原理图。IC1布置成一个简易的施密特触发器阻容振荡器和输出缓冲器，在这段电路中会产生方波。其频率由可变电阻器R9设定，频率范围跨越六个十进位电容器的A段到F段。R9应具备线性电阻分布特性，使振荡器周期随顺时针轴旋转而增加。

图2：电容/电感表完整原理图。