5.4Измерение индуктивностей

Измерение величины индуктивности будет проведено, если элемент определён как резистор сопротивлением ниже 2100 . Метод измерения основан на росте тока по формуле:

= · (1 − exp − ) после включения тока. Постоянная времени = прямо пропорциональна индуктивности , и обратно пропорциональна сопротивлению . Ток может измеряться косвенно по падению напряжения на измерительном сопротивлении.

К сожалению, постоянная времени будет уменьшена дополнительным, относительно высоким, сопротивлением 680 , при этом измерение небольших значений индуктивности дополнительно затрудняется на частоте 8 . Чтобы получить постоянную времени, напряжение на резисторе 680 будет контролироваться аналоговым компаратором. Если падение напряжения на резисторе 680 будет выше, чем напряжение внутренней опоры, то это событие будет зарегистрировано 16-битным счётчиком, который запускается в момент включения тока. Счётчик сохранит состояние этого события. Если счётчик переполнится, то это будет подсчитано программой. После наступления события превышения, счётчик будет остановлен программой, и полное время состояния счетчика и счётчика переполнений будет сохранено. Положительная сторона катушки будет переключена от VCC к GND и будет оставаться в этом состоянии, пока проверка напряжения обоих выводов не покажет отсутствие тока. Рисунок 5.60 показывает упрощенную схему измерения индуктивности.

Рис. 5.60. Измерение индуктивности с компаратором

Вычисляем максимальный ток Imax, как отношение напряжения VCC к сумме всех резисторов в электрической цепи, и отношение опорного напряжения к максимальному напряжению на

таблицы. Для этого типа измерения выбрано разрешение индуктивности 0, 1 .

Если величина сопротивления индуктивности будет менее 24 , то для того, чтобы измерить более низкие значения индуктивности, в цепи тока не будет использоваться резистор 680 . Для измерения тока будет использоваться только выходное сопротивление порта (19 ). В этом случае пиковый ток будет больше, чем допустимое значение для ATmega. Поскольку это будет только в течение очень короткого промежутка времени, я не ожидаю повреждения портов ATmega. Для этого типа измерения выбрано разрешение индуктивности 0, 01 . Чтобы избежать более длительного времени с чрезмерным током, дополнительное измерение с задержан-

109

ным запуском счётчика будет всегда проводиться с резистором 680 . Чтобы получить более подходящие результаты измерения, смещение нуля 6 вычитают из счётчика, если измерение сделано без резистора 680 . Иначе вычитается смещение нуля 7 или 8.

При больших значениях индуктивности, паразитная ёмкость может вызвать быстрый рост тока, так, что компаратор срабатывает немедленно. Чтобы в этом случае получить значение индуктивности, измерение будет повторено с задержанным запуском счётчика. Этим методом аналоговым компаратором будет обнаружено напряжение, вызванное увеличением тока индуктивности, вместо напряжения от пика тока паразитной ёмкости. Измерения всегда делаются в обоих направлениях тока. Программа выберет более высокий результат измерения в том же самом направлении тока, а на дисплей будет выведен более низкий результат различных направлений тока.

5.4.1Результаты измерений индуктивности

Рисунок 5.61 показывает результаты измерения различных катушек. Катушки выше 1 - реле или первичные обмотки силовых трансформаторов затрудняют измерения, потому что у железного сердечника есть остаточное намагничивание.

Inductance value / H

Рис. 5.61. Погрешность измерения индуктивности для 15-ти различных ATmega

110