CN211554149U

CN211554149U - 一种电感电容检测电路

Info

Publication number: CN211554149U
Application number: CN201921945561.3U
Authority: CN
Inventors: 邹亮
Original assignee: Zhuhai Fudan Innovation Research Institute
Current assignee: Zhuhai Fudan Innovation Research Institute
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-09-22
Anticipated expiration: 2029-11-12

Abstract

本实用新型公开了一种电感电容检测电路，包括：信号发生器、待测元件、AB运算放大器、输出级、电阻R2和滤波器；待测元件一端与信号发生器相连，另一端连接AB运算放大器的输入端，运算放大器的输出端与输出级相连，输出级通过电流叠加电路与滤波器相连，电流叠加电路通过电阻R2接地。本实用新型电路简单，操作方便，采用同一电路，通过更换待测电容与电感，既能实现电容值得检测，也能实现电感值的检测。

Description

一种电感电容检测电路

技术领域

本实用新型属于电子参数检测技术领域，更具体的说是涉及一种电感电容检测电路。

背景技术

对电子元器件、电子设备的部件的电感值、电容值准确测量是一项基本的参数检测工作。现有的电容检测通常采用恒定电流给电容充电，通过探测电容两端电压来检测检测电容；电感检测通常采用恒定电压施加于电感，通过检测通过电感的电流来检测电感。电容检测与电感检测采用不同的电路，同一电路则不能既检测电容，又检测电感。

因此，如何提供一种电感电容检测电路是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电感电容检测电路，电路简单，操作方便，采用同一电路，通过更换待测电容与电感，既能实现电容值得检测，也能实现电感值的检测。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电感电容检测电路，包括：信号发生器、待测元件、AB运算放大器、输出级、电阻R2和滤波器；所述待测元件一端与所述信号发生器相连，另一端连接所述AB运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端与所述输出级相连，所述输出级通过电流叠加电路与所述滤波器相连，所述电流叠加电路通过所述电阻R2接地。

优选的，所述输出级包括MOS管Q1和MOS管Q2，所述AB运算放大器分别与所述MOS管Q1所述MOS管Q2的输入端相连；所述MOS管Q1的输出端与所述MOS管Q2的输出端通过所述电流叠加电路后与所述滤波器相连。

优选的，所述运算放大器的输出端分别与所述MOS管Q1和所述MOS管 Q2的栅极相连，所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的漏极与所述待测元件相连，所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的源极与所述电流叠加电路相连。

优选的，所述电流叠加电路包括MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和 MOS管Q6；所述MOS管Q3和所述MOS管Q6的栅极均与所述AB运算放大器的输出端相连；所述MOS管Q1的源极分别与所述MOS管Q3、所述MOS管Q4 和所述MOS管Q5的源极相连；所述MOS管Q4的栅极和所述MOS管Q5的栅极相连，并与所述MOS管Q6的源极相连，所述MOS管Q6的源极还连接所述MOS 管Q4的漏极；所述MOS管Q3、所述MOS管Q5的漏极相连，并连接在所述电阻R2的一端，所述MOS管Q6的漏极连接在所述电阻R2的另一端。

优选的，所述待测元件与所述信号发生器间连接有电阻R1。

优选的，所述待测元件包括未知电容Cx或未知电感Lx。

优选的，所述滤波器包括并联连接的电阻R3和电容C1。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型电路简单，待测元件的电流全部从AB运算放大器的输出级流出，通过检测输出级电流，并通过电流叠加电路进行电流叠加，通过电阻R2转化为电压，最后经滤波器滤波，可以得到直流输出电压，从而得到待测元件的值。本实用新型采用同一电路，只需更换待测电容与电感，既能实现电容值得检测，也能实现电感值的检测，操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型检测电容的一种电路图。

图2附图为本实用新型检测电感的一种电路图。

图3附图为本实用新型检测电容的另一种电路图。

图4附图为本实用新型检测电感的另一种电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅附图1-2，本实用新型提供了一种电感电容检测电路，包括：信号发生器、待测元件、AB运算放大器、输出级、电阻R2和滤波器；待测元件一端与信号发生器相连，另一端连接AB运算放大器输入端的负脚，运算放大器的正脚接工作电压Vdd/2，运算放大器的输出端与输出级相连，输出级通过电流叠加电路与滤波器相连，电流叠加电路通过电阻R2接地。其中，待测元件包括未知电容Cx或未知电感Lx。本实用新型采用同一电路，只需更换待测电容与电感，既能实现电容值得检测，也能实现电感值的检测，操作方便。

输出级包括MOS管Q1和MOS管Q2，AB运算放大器分别与MOS管 Q1MOS管Q2的输入端相连；MOS管Q1的输出端与MOS管Q2的输出端通过电流叠加电路后与滤波器相连。

运算放大器的输出端分别与MOS管Q1和MOS管Q2的栅极相连，MOS 管Q1和MOS管Q2的漏极与待测元件相连，MOS管Q1和MOS管Q2的源极与电流叠加电路相连。MOS管Q1的源极连接有其工作电压Vdd。

参阅附图3-4，电流叠加电路包括MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和 MOS管Q6；MOS管Q3和MOS管Q6的栅极均与AB运算放大器的输出端相连；MOS管Q1的源极分别与MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5的源极相连；MOS管Q4的栅极和MOS管Q5的栅极相连，并与MOS管Q6的源极相连，MOS管Q6的源极还连接MOS管Q4的漏极；MOS管Q3、MOS管Q5的漏极相连，并连接在电阻R2的一端，MOS管Q6的漏极连接在电阻R2的另一端。

为了进一步优化上述技术方案，待测元件与信号发生器间连接有电阻R1。

为了进一步优化上述技术方案，滤波器包括并联连接的电阻R3和电容C1。

本实用新型的工作原理：

信号发生器输入信号为频率ω，幅度A的正弦波，AB运算放大器可以锁定其负输入端电压，未知电容Cx或未知电感Lx的电流就全部从AB运算放大器的输出级流出，通过检测输出级电流，并相加，通过电阻R2转化为电压，然后经滤波器滤波，可以得到直流输出电压。通过此输出电压，计算得到电感或者电流值。最终的输出电压为Vout，则检测到的平均电流为Iavg＝Vout/R2。

由于，由于输出级的静态电流会影响电流检测的精度，可以设计输出级的静态电流远小于流经电感电容的电流峰值，如此，此静态电流对电流检测电路的误差贡献可以忽略，另外一只方法是，将输出级的静态电流的影响，在最终的输出电压中加以校正，剔除。比如，检测到的平均电流为Iavg，输出级静态电流为Ista，则实际的平均电流为Iavg＝Iavg+Ista。

另外，当检测电感Lx时，可能通过电感Lx有一个静态直流电流，引起检测误差，可以通过调节输入信号的offset电压(加一直流电压，增大或减小，直至从此电压流出的电流为0)，来消除。

经过计算，可以得到电容值或电流值为

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种电感电容检测电路，其特征在于，包括：信号发生器、待测元件、AB运算放大器、输出级、电阻R2和滤波器；所述待测元件一端与所述信号发生器相连，另一端连接所述AB运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端与所述输出级相连，所述输出级通过电流叠加电路与所述滤波器相连，所述电流叠加电路通过所述电阻R2接地。

2.根据权利要求1所述的一种电感电容检测电路，其特征在于，所述输出级包括MOS管Q1和MOS管Q2，所述AB运算放大器分别与所述MOS管Q1所述MOS管Q2的输入端相连；所述MOS管Q1的输出端与所述MOS管Q2的输出端通过所述电流叠加电路后与所述滤波器相连。

3.根据权利要求2所述的一种电感电容检测电路，其特征在于，所述运算放大器的输出端分别与所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的栅极相连，所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的漏极与所述待测元件相连，所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的源极与所述电流叠加电路相连。

4.根据权利要求3所述的一种电感电容检测电路，其特征在于，所述电流叠加电路包括MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6；所述MOS管Q3和所述MOS管Q6的栅极均与所述AB运算放大器的输出端相连；所述MOS管Q1的源极分别与所述MOS管Q3、所述MOS管Q4和所述MOS管Q5的源极相连；所述MOS管Q4的栅极和所述MOS管Q5的栅极相连，并与所述MOS管Q6的源极相连，所述MOS管Q6的源极还连接所述MOS管Q4的漏极；所述MOS管Q3、所述MOS管Q5的漏极相连，并连接在所述电阻R2的一端，所述MOS管Q6的漏极连接在所述电阻R2的另一端。

5.根据权利要求1所述的一种电感电容检测电路，其特征在于，所述待测元件与所述信号发生器间连接有电阻R1。

6.根据权利要求1或5所述的一种电感电容检测电路，其特征在于，所述待测元件包括未知电容Cx或未知电感Lx。

7.根据权利要求1所述的一种电感电容检测电路，其特征在于，所述滤波器包括并联连接的电阻R3和电容C1。