【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电感电容测量设备，具体地说是一种电感电容测量装置。
技术介绍
1、电感：当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流；电容：电容器所带电量q与电容器两极间的电压u的比值，叫电容器的电容，为了保证电网有功与无功实时平衡，不可避免地要频繁投切电容器和电抗器，频繁地投切操作，会在电容器和电抗器上产生过电流与过电压冲击，造成电容器和电抗器带缺陷运行，严重时甚至烧坏设备，为此电力运维单位应经常对无功补偿电容器、电抗器进行诊断测量。
2、目前，常规电容检测装置是将电容器拆分后单独测量，这样操作虽然可以对电感电容进行测量，但是由于装置内部布线的阻抗和接触电阻，导致其测量频率的误差较高，且测量速度较差，进而导致测量精度较差。
3、为此，本领域技术人员提出了一种电感电容测量装置来解决
技术介绍
提出的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种电感电容测量装置，以解决现有技术中装置内部布线的阻抗和接触电阻，导致其测量频率的误差较高，且测量速度较差，进而导致测量精度较差等问题。
2、一种电感电容测量装置，包括电感电容测量系统和电感电容测量方法，所述电感电容测量系统由激励信号生成电路、模拟信号调理电路、信号采集与处理核心板、tft显示和键盘输入构成。
3、优选的，所述电感电容测量系统基于平衡电桥四线法测量原理，以c2000系列的tms320f28379d处理器为核心。
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5、优选的，所述四线法为开尔文四线法，该测试方法用两测试线将恒定电流流过接插件接触电阻将电阻信号转变为电压信号，再通过两测试线测试接插件接触电阻两端的电压，电压值不受四线导线线阻的影响，可以有效减小测量误差。据此方法算出阻抗模、阻抗角，根据公式计算得出题目要求的c、d、l、q等参数。
6、优选的，所述c2000系列的tms320f28379d处理器是通过采用c2000系列的tms320f28379d的mcu开发。
7、优选的，所述电感电容测量方法包括以下步骤：
8、s1、首先采用dsp片内adc对电桥信号(待测元件两端信号)进行双通道同步采样，获取被测器件的电压、电流矢量信号离散序列；
9、s2、接着再利用dsp突出的数字信号运算能力，通过fft运算得到电压和电流信号的幅值、相位信息；
10、s3、最后计算电容的容值、d值或电感的感值、q值。
11、优选的，在s1中，所述获取被测器件的电压、电流矢量信号离散序列是通过使用四段开尔文测试夹夹住待测元器件使其接入电路。
12、优选的，在s3中，所述fft运算的具体计算方案如下：配置mcu进行同步采样待测元件两端信号，将采集的信号进行fft计算分析对应测试频率的信号的幅值与相位，得到待测元件的阻抗模|z|以及阻抗角α；对应不同类型的等效模型推导得出cs,cp,ls,lp:
13、由电容串联等效模型推出电容值公式如下：
14、cs＝1/w*sinα*|z| (1-1)
15、由电容并联等效模型推出电容值公式如下：
16、cp＝tanα/(w*|z|*cosα*(1+tanα*tanα)) (1-2)
17、由电感串联等效模型推出电容值公式如下：
18、ls＝sinα*|z|/w (1-3)
19、由电感并联等效模型推出电容值公式如下：
20、lp＝|z|*cosα*(1+tanα*tanα)/(w*tanα) (1-4)。
21、优选的，在s3中，所述d值等于阻抗角正切值的倒数，所述q值等于阻抗角的正切值。
22、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
23、本专利技术通过采用平衡电桥和四线法，结合dsp的数据运算能力，实现了1nf～100nf范围电容的容值和d值，容值测量相对误差小于2％，d值测量相对误差小于3％；实现了10μh～100μh范围电感的感值和q值，感值测量相对误差小于2.5％，q值测量相对误差小于2.5％。在此基础上，实现了对电容串联模型cs、并联模型cp以及电感串联模型ls、并联模型lp的测量,测量相对误差均小于2.5％。本装置仍可以通过更换输入阻抗更大、增益带宽积更宽的运算放大器，作为负载两端的差分输出，可以有效地拓展测量频率及减少误差。综上所述，相比其他设计，本装置采用四线法测量方案，电流电极和电压电极的分离，消除了内部布线的阻抗和接触电阻，具备更高的测量精度，以及更快的测量速度。
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1.一种电感电容测量装置，其特征在于：包括电感电容测量系统和电感电容测量方法，所述电感电容测量系统由激励信号生成电路、模拟信号调理电路、信号采集与处理核心板、TFT显示和键盘输入构成。
2.如权利要求1所述一种电感电容测量装置，其特征在于：所述电感电容测量系统基于平衡电桥四线法测量原理，以C2000系列的TMS320F28379D处理器为核心。
3.如权利要求2所述一种电感电容测量装置，其特征在于：所述平衡电桥四线法测量原理通过采用DDS产生电桥测量电路的正弦激励信号，被测电感或电容通过四线法测试夹接入自动平衡电桥，电桥输出经过信号调理电路的滤波、放大及电平抬升，转换为匹配DSP处理器模数转换电平要求的信号。
4.如权利要求2所述一种电感电容测量装置，其特征在于：所述四线法为开尔文四线法，该测试方法用两测试线将恒定电流流过接插件接触电阻将电阻信号转变为电压信号，再通过两测试线测试接插件接触电阻两端的电压，电压值不受四线导线线阻的影响，可以有效减小测量误差。据此方法算出阻抗模、阻抗角，根据公式计算得出题目要求的C、D、L、Q等参数。
6.如权利要求1所述一种电感电容测量装置，其特征在于：所述电感电容测量方法包括以下步骤：
7.如权利要求6所述一种电感电容测量装置，其特征在于：在S1中，所述获取被测器件的电压、电流矢量信号离散序列是通过使用四段开尔文测试夹夹住待测元器件使其接入电路。
8.如权利要求6所述一种电感电容测量装置，其特征在于：在S3中，所述FFT运算的具体计算方案如下：配置MCU进行同步采样待测元件两端信号，将采集的信号进行FFT计算分析对应测试频率的信号的幅值与相位，得到待测元件的阻抗模|Z|以及阻抗角α；对应不同类型的等效模型推导得出Cs,Cp,Ls,Lp:
9.如权利要求6所述一种电感电容测量装置，其特征在于：在S3中，所述D值等于阻抗角正切值的倒数，所述Q值等于阻抗角的正切值。
...【技术特征摘要】
1.一种电感电容测量装置，其特征在于：包括电感电容测量系统和电感电容测量方法，所述电感电容测量系统由激励信号生成电路、模拟信号调理电路、信号采集与处理核心板、tft显示和键盘输入构成。
2.如权利要求1所述一种电感电容测量装置，其特征在于：所述电感电容测量系统基于平衡电桥四线法测量原理，以c2000系列的tms320f28379d处理器为核心。
3.如权利要求2所述一种电感电容测量装置，其特征在于：所述平衡电桥四线法测量原理通过采用dds产生电桥测量电路的正弦激励信号，被测电感或电容通过四线法测试夹接入自动平衡电桥，电桥输出经过信号调理电路的滤波、放大及电平抬升，转换为匹配dsp处理器模数转换电平要求的信号。
4.如权利要求2所述一种电感电容测量装置，其特征在于：所述四线法为开尔文四线法，该测试方法用两测试线将恒定电流流过接插件接触电阻将电阻信号转变为电压信号，再通过两测试线测试接插件接触电阻两端的电压，电压值不受四线导线线阻的影响，可以有效减小测量误差。据此方法算出阻抗模、阻抗角，根据公式计算得...
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