使用晶體管和電流表來測量電感 _知識百科

雙極結晶體管將電流從較低電阻的發射極轉移到較高電阻的集電極。您可以使用此屬性來測量電感，方法是在發射器中連接串聯電感/電阻電路，并對晶體管施加足夠長的時間，以使電流達到至少5個LR時間常數的最大值。當晶體管的關斷時間等于其導通時間，但仍然被硅二極管偏置時， LR電流指數地向0A衰減。使用晶體管的電流源特性，您可以測量該電流而不會阻礙LR電路中的衰減過程。
LR電路的瞬態分析表明，如果在關斷時間內， LR電路的電流降低到足夠低的值，例如5％或更低，那么對于導通時間加上關斷時間，平均電流直接成比例到電感的值。您可以使用定時開關電路控制通過晶體管和LR網絡的電流。

在一個電感測量電路， NE555作為一個非穩態多諧振蕩器振蕩器進行連接，產生頻率約為46 Hz， 230 Hz， 2.3 kHz和23 kHz的占空比約為50％的方波，具體取決于量程選擇開關的位置。這些值對應于高達2.5H， 500 mH， 50 mH和5 mH的全量程電感測量范圍。該方波交替地通過一對CD4011NAND逆變器切換四個四路封裝的 CD4066開關，使得在接通時間期間，當S 1和S 4斷開時， S 2和S 3閉合，并且在斷開期間S 2當S 1和S 4打開時， S 3打開。
在開始時， S 2和S 3 閉合，從5.5V電源導軌偏置Q 1導通，二極管和儀表通過S 1和S 4斷開。在待測電感中的電流LX在電阻確定后指數性地達到最大值后，開始關閉半個周期。 S 2和S 3 斷開以消除5.5V偏壓，并且S 1 和S 4接近將儀表插入集電極電流路徑，并在Q 1基極上放置一個小的二極管壓降偏置電壓。

通常情況下，二極管的偏置電壓是有點太低保持Q 1上。作為LX保持初始電流，然而，它的驅動器的發射極負暫時保持Q 1的電流衰減過程中上。大部分的指數衰減LR電流流過集電極到儀表，和一小部分流過所述基部和所述偏壓電阻RB，這取決于在Q 1的電流增益。由于儀表指針的機械阻尼，儀表在整個開關周期內響應當前的平均值。在這個簡單的電路中，儀表偏轉與電感成正比。隨著該值圖，在測量5 mH量程選擇的5 mH電感時，儀表指示大約滿量程100μA 。
在關斷時間結束時，通過電感的電流幾乎為0A 。本附錄顯示了電流波形和其他詳細信息，例如計算高電感電阻和儀表比例因子。

編輯說明：
該NE555高輸出出現比指定的有效邏輯1電壓為稍低CD4011，但仍遠高于切換閾值，并且驅動零負載電流。
儀表的電阻沒有指定，作者使用了一個移動指針長凳VOM 。數字儀表可能無法正常工作，除非它具有平均脈沖信號的能力。
Q 1的偏差正好低于閾值。雖然數據手冊顯示 1N4148二極管的正向壓降通常比2N3904 V BE低，但在t期間，某些二極管和晶體管的組合可能會使晶體管導通OFF并導致額外的儀表偏轉。可能需要手動挑選這些組件。
請記住在CD4011四通道NAND封裝的其余部分接地任何未使用的輸入引腳。