基于传感中低Q电感的测量

　　1 低Q电感测量的误差分析

　　对实际传感中低Q电感测量，经常碰到一些电感，虽然直流电阻不大，但由于交流损耗电阻极大，而Q值极低，有的Q值在O.5以下。在测量时，由于电感线圈Q值很低，不易使电桥达到平衡的情况下，所测得的电感数值将

　　发生较大的误差。

　　（1） 常用测量电感电路一

　　为L－tgδ电桥，调节电桥达到平衡：

　　

　　等式两边实数和虚数项分别相等，则：

　　（2） 常用测量电感电路二

　　图2为L-R电桥，当电桥平衡时：

　　

　　（3） 常用测量电感电路三

　　是一种最为常见的L-C电桥电路，这种L-C电桥的低Q收敛性较差，在测量时可能得到虚假平衡。图3 中，可调节R2和Rs，替调节R1时Rs使电桥平衡时：

　　他可直读Lx和Qx而称之为L-Q电桥，L-Q电桥低Q时收敛性较差。Q《O.5时就无法平衡。这是因为调节Rs时只改变桥路不平衡电压的实数部分，调节R2时则同时改变不平衡电压的实数部分和虚数部分；但低Q时，调节R2则对虚数部分的改变作用极少，因此收敛性很差。当Rs和R2的调节分辨率低时，可能给出虚假平衡而得到错误读数。

　　2 低Q电感的测量方法

　　小电感（例如射频线圈）在任何低频电桥上进行测量都很困难，因为在测试频率（比他们的工作频率可能小数千倍）下，其值很低，这样的电感在低频时电阻成分占优势，因此需要更精确的测量步骤。

　　随着被测元件Q值的降低，电桥平衡与损耗平衡调节之间的互依赖愈来愈显著，也就是说电桥的收敛性愈来愈坏，因此测量频率最好在10 kHz以下进行。在这个频率下线圈的Q值约为1 kHz的10倍。

　　对于最为常用的L-Q电桥测量传感中的低Q值电感，采用下列办法可解决低Q测量的困难。他能给出第一次近似平衡，其精度较高。

　　（1）对应不同的Rs值，分别调节R2至不平衡电压为最小，求得一系列读数，取出其中对应于各次获得的最小不平衡电压中的最低者的读数，即为测试结果。

　　（2）可先调节Rs使不平衡电压为最小，然后左右手同时调节R2和Rs（按同一方向调节，即使之间同时增大或同时减小）以继续减小不平衡电压，调节Rs，如此反复，直至不平衡电压接近零，这样有助于收敛。

　　（３） 可提高Rs和Rs调节分辨率，虽然Q值测量准确度要求不高，因而相应对Rs的读数准确度要求也低，但为了求得真正的平衡，对Rs调节分辨率的要求应比其准确度的要求高得多。