如何使用示波器测量电感或电容的值

电阻器、电感器和电容器是几乎所有电子电路中最常用的无源元件。在这三个中，电阻器和电容器的值通常在其顶部标记为电阻器颜色代码或数字标记。也可以使用普通万用表测量电阻和电容。但是大多数电感，尤其是铁氧体芯和空芯电感，由于某种原因似乎没有任何标记。当您必须为电路设计选择正确的电感器值或从旧电子 PCB 中抢救一个并想知道它的值时，这变得非常烦人。

解决这个问题的直接方法是使用 LCR 表，它可以测量电感、电容或电阻的值并直接显示。但并不是每个人都有手边的 LCR 表，所以这篇文章让我们学习如何使用示波器，通过简单的电路和简单的计算来测量电感或电容的值。

所需材料

示波器

来自 Arduino 或其他 MCU 的信号发生器或简单的 PWM 信号

二极管

已知电容（0.1uf、0.01uf、1uf）

电阻器（560 欧姆）

计算器

要测量未知电感器或电容器的值，我们需要构建一个称为槽路的简单电路。该电路也可以称为LC 电路或谐振电路或调谐电路。储能电路是一种电路，其中我们将有一个相互并联的电感器和电容器，当电路通电时，其两端的电压和电流将以称为谐振频率的频率谐振。在我们继续之前，让我们了解这是如何发生的。

坦克电路如何工作？

如前所述，典型的储能电路仅由并联的电感器和电容器组成。电容器是一种仅由两个平行板组成的装置，能够在电场中存储能量，而电感器是缠绕在磁性材料上的线圈，该磁性材料也能够在磁场中存储能量。

当电路通电时，电容器被充电，然后当电源被移除时，电容器将其能量释放到电感器中。当电容器将其能量排放到电感器中时，电感器会被充电，并会使用其能量将电流以相反的极性推回电容器，从而使电容器再次充电。请记住，电感器和电容器在充电和放电时会改变极性。这样，电压和电流就会来回摆动，从而产生共振，如上图所示。

但这不可能永远发生，因为每次电容器或电感器充电和放电时，都会由于导线的电阻或磁能而损失一些能量（电压），并且谐振频率的幅度会慢慢消失，如下所示波形。

一旦我们在示波器上得到这个信号，我们就可以测量这个信号的频率，它只不过是谐振频率，然后我们可以使用下面的公式来计算电感或电容的值。

FR = 1 // 2π √LC

在上面的公式中 F R是谐振频率，然后如果我们知道电容的值我们可以计算电感的值，同样我们知道电感的值我们可以计算电容的值。

测量电感和电容的设置

足够的理论，现在让我们在面包板上构建电路。在这里，我有一个电感器，我应该通过使用已知的电感器值来找出它的值。我在这里使用的电路设置如下所示

电容 C1 和电感 L1 构成储能电路，二极管 D1 用于防止电流返回 PWM 信号源，电阻 560 欧姆用于限制通过电路的电流。在这里，我使用我的Arduino 生成了可变频率的 PWM 波形，如果你有一个函数发生器，你可以使用函数发生器，或者只是使用任何 PWM 信号。示波器连接在储能电路上。电路完成后，我的硬件设置如下所示。你也可以在这里看到我不知道的 Torrid core 电感器

现在使用 PWM 信号为电路加电并观察示波器上的谐振信号。如果您没有获得清晰的谐振频率信号，您可以尝试更改电容的值，通常 0.1uF 电容应该适用于大多数电感，但您也可以尝试使用较低的值，例如 0.01uF。一旦你得到共振频率，它应该看起来像这样。

如何用示波器测量共振频率？

对于某些人来说，曲线会如此显示，对于其他人来说，您可能需要稍微调整一下。确保示波器探头设置为 10x，因为我们需要去耦电容。还将时分设置为 20us 或更小，然后将幅度减小到 1V 以下。现在尝试增加 PWM 信号的频率，如果您没有波形发生器，请尝试降低电容器的值，直到您注意到谐振频率。获得共振频率后，将示波器置于单序列中。模式以获得清晰的波形，如上图所示。

得到信号后，我们要测量这个信号的频率。正如您所看到的，信号的幅度随着时间的增加而消失，因此我们可以选择信号的任何一个完整周期。某些示波器可能有测量模式来做同样的事情，但在这里我将向您展示如何使用光标。如下图所示，将第一条光标线放在正弦波的起点，将第二条光标放在正弦波的终点，以测量频率的周期。在我的情况下，时间段如下图所示。我的示波器也显示频率，但出于学习目的，只需考虑时间段，如果您的示波器未显示时间段，您也可以使用图表线和时分值来查找时间段。

因此，未知电感的值计算为220uH，同样您也可以使用已知电感计算电容的值。我还尝试了其他一些已知的电感值，它们似乎工作得很好。您还可以在下面的视频中找到完整的工作。