CN108037372A - 一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法，包括：测量基准频率f1下的电感Ls1；测量当前测试频率f2下的电感Ls2；依据测量的电感Ls1及电感Ls2，计算出串联等效电容Cs。直接用电感表就可以测量出元器件的串联等效电容,具有操作简单,易操作，成本低廉的优点。

Description

一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法

技术领域

本发明属于串联等效电容测量方法的技术领域，尤其涉及一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法。

背景技术

传统的电感表只能检测元器件的等效串联电感Ls、等效并联电感Lp和品质因数Q等参数，而实际的元器件例如电容在低频时呈容性，在高频时呈现感性，并且在容性和感性区域交界处发生谐振。对于只有电感表，但又需要检测元器件的等效串联电容Cs值的场合，拥有普通电感表的用户只能望洋兴叹。本文正是研究一种利用电感表测量元器件串联等效电容的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法，以解决目前测量方式无法测量串联等效电容的技术问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法，包括：测量基准频率f1下的电感Ls1；测量当前测试频率f2下的电感Ls2；依据测量的电感Ls1及电感Ls2，计算出串联等效电容Cs。

在一些可选的实施例中，所述依据测量的电感Ls1及电感Ls2，计算出串联等效电容Cs的过程包括：

步骤1：根据RLC串联等效模型得出阻抗Z的表达式：

步骤2：由式(1)得到：Z＝Rs+jXs及Xs＝wLs-1/wCs；

步骤3：设基准频率为f1，当前测试频率为f2，在f1和f2频率下的串联等效电阻近似相等，则：

Xs1＝w1Ls1-1/(w1Cs) (2)

Xs2＝w2Ls2-1/(w2Cs) (3)

Rs1＝Rs2＝Rs (4)；

步骤4：由式(2)、式(3)及式(4)联合可得到：

Cs＝(w1*w1-w2*w2)/(Xs1*w1*w2*w2-Xs2*w2*w1*w1) (5)；

步骤5：将Xs1和Xs2分别由Ls1和Ls2表示，即：

Xs1＝wLs1 (6)

Xs2＝wLs2 (7)；

步骤6：由式(5)、式(6)及式(7)联合可得到串联等效电容Cs：

Cs＝(1/4*π*π)*(f1*f1-f2*f2)/(f1*f1*f2*f2*(Ls1-Ls2))。

本发明所带来的有益效果：直接用电感表就可以测量出元器件的串联等效电容,具有操作简单,易操作，成本低廉的优点。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本发明一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法的流程示意图；

图2是RLC串联等效模型图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

如图1所示，在一些说明性的实施例中，提供一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法，包括：

101：测量基准频率f1下的电感Ls1。

102：测量当前测试频率f2下的电感Ls2。

103：依据测量的电感Ls1及电感Ls2，计算出串联等效电容Cs。

在一些说明性的实施例中，所述步骤103的过程具体包括：

步骤1：如图2所示，电容的等效RLC串联模型由电容的等效串联电阻ESR、等效串联电感ESL和等效串联电容Cs串联组成。

根据RLC串联等效模型得出阻抗Z的表达式：

Rs即等效串联电阻ESR，Ls即等效串联电感ESL，Cs即等效串联电容，其中，j为复数，w为角频率，w＝2πf,f为测试频率。

步骤2：由式(1)得到：Z＝Rs+jXs及Xs＝wLs-1/wCs。

步骤3：设基准频率为f1，当前测试频率为f2，在f1和f2频率下的串联等效电阻近似相等，则：

Xs1＝w1Ls1-1/(w1Cs) (2)

Xs2＝w2Ls2-1/(w2Cs) (3)

Rs1＝Rs2＝Rs (4)。

步骤4：由式(2)、式(3)及式(4)联合可得到：

Cs＝(w1*w1-w2*w2)/(Xs1*w1*w2*w2-Xs2*w2*w1*w1) (5)。

步骤5：由测量得到的Ls1和Ls2，可以将Xs1和Xs2分别由Ls1和Ls2表示，即：

Xs1＝wLs1 (6)

Xs2＝wLs2 (7)。

步骤6：由式(5)、式(6)及式(7)联合可得到串联等效电容Cs，即将式(6)、式(7)带入式(5)，整理可得：

Cs＝(1/4*π*π)*(f1*f1-f2*f2)/(f1*f1*f2*f2*(Ls1-Ls2))。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (2)

1.一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法，其特征在于，包括：

测量基准频率f1下的电感Ls1；

测量当前测试频率f2下的电感Ls2；

依据测量的电感Ls1及电感Ls2，计算出串联等效电容Cs。

2.根据权利要求1所述的一种用电感表检测元器件串联等效电容的方法，其特征在于，所述依据测量的电感Ls1及电感Ls2，计算出串联等效电容Cs的过程包括：

步骤1：根据RLC串联等效模型得出阻抗Z的表达式：

<mrow> <mi>Z</mi> <mo>=</mo> <mi>R</mi> <mi>s</mi> <mo>+</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mi>C</mi> <mi>s</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

步骤2：由式(1)得到：Z＝Rs+jXs及Xs＝wLs-1/wCs；

步骤3：设基准频率为f1，当前测试频率为f2，在f1和f2频率下的串联等效电阻近似相等，则：

Xs1＝w1Ls1-1/(w1Cs) (2)

Xs2＝w2Ls2-1/(w2Cs) (3)

Rs1＝Rs2＝Rs (4)；

步骤4：由式(2)、式(3)及式(4)联合可得到：

Cs＝(w1*w1-w2*w2)/(Xs1*w1*w2*w2-Xs2*w2*w1*w1) (5)；

步骤5：将Xs1和Xs2分别由Ls1和Ls2表示，即：

Xs1＝wLs1 (6)

Xs2＝wLs2 (7)；

步骤6：由式(5)、式(6)及式(7)联合可得到串联等效电容Cs：

Cs＝(1/4*π*π)*(f1*f1-f2*f2)/(f1*f1*f2*f2*(Ls1-Ls2))。