Faz kilitlemeli çevrim tekniği ile zamanla değişen indüktansın mikrokontrolor yardımıyla ölçümü

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimden Faz kilitli çevrim, indüktans, nrikrokontrolör, rezonans. İndüktans birimi, elektrik metroloji alamnda temel birimlerden biridir. İndüktans biriminin oluşturulmasında değişik teknikler kullanılmakla birlikte, bugün en yaygın kullanılan ölçüm tekniği Maxwell- Wien köprüsü ile indüktans ölçüm tekniğidir. Bu köprü ile indüktans değeri 10`5 *ler seviyesinde belirsizlikle ölçülebilir. Bu tezde, indüktans ölçûmûndeki köprü teknikierine daha basit bir alternatif olarak faz kilitli çevrim tekniğine dayanan bir yöntem üzerine çahşünnşnr. Bu teknikte; değeri bilinen bir kapasitör ile ölçülmek istenen indüktans, seri rezonansta çalıştırılır. `Faz kilitli çevrim** tekniğiyle rezonans frekansı kararlı hale getirilir ve bu frekans ölçülerek indüktans birimi hesaplanır. Frekans değeri, 50MHz ile çalışan yüksek çözünürlüklü sayıcı yardımıyla ölçülür. Böylece indüktans değeri, kapasite değeri emsinden elde edilir. Sistem analog ve dijital olmak üzere iki kısımdan oluşur. Analog kısım, rezonans frekansının kararlı hale getirilmesi görevini üsüemrken dijital kısımda frekans ölçme ve hesaplama işlemleri yapılır. Dijital kısım DS5000T rmkrokontrolörü üzerine kurulmuş ve sistem yazılımı C dilinde gehştirilmiştir. K

SUMMARY Time-Depended Inductance Measurement Using The Phase-Locked Loop Technique and Microcontroller Key Words: Comparator, inductance, microcontroller, phase locked loop, phase sensitive detector, resonance, stability, uncertainity, voltage controlled oscillator. After determining the unit of capacitance by means of calculable cross capacitor1 the unit of inductance was realised in terms of capacitance standards those defined accurately using the well-known bridge techniques. At the beggining those bridge known as Maxwell- Wien bridge were developed using resistive ratio arms and they are still use in many primary level electrical laboratory. As a second step of the Maxwell- Wien bridge was to replace resistive ratio arms with the inductive ratio arms because of providing very precise and high stability with respect to time and temperature. However, construction and balancing of this bridge are difficult In an attempt to obtain simpler techniques for measurement of inductance compared to conventional AC bridge techniques, a system based on phase-locked loop (FIX) techiques has been developed. The LC tuned circuit is a basic frequency selective network, its oscillation frequency as in a PLL. The principle is to use the oscillation frequency of an LC network as the locking frequency which is obtained from the equation; Cross capacitor: is a structure comprising four fixed cylinders whose thermal influating constant is low, situated on the corner of a square, a moving cylinder in the middle of these cylinders. In this structure, value of capacitor expressed in length of cylinder.2k(LC)w The frequency is determined using a pascision counter, value of inductor is computed in terms of a known standard capacitor. Frequency measuring and inductance calculating are managed by DS5000T microcontroller. Measured frequency and calculating inductance are displayed and are sent to the computer. Since the linearity errors and drifts may be minimized using electronic circuit techniques. Resonance frequency detection with phase-locked loop technique can be used in the measurement of inductance in term of capacitance and frequency. Although measurement range of inductance depends on capacitor values used in the resonance circuit, this method is simple with respect to the AC bridge circuits and takes result rapidly. Because of capacitance and frequency measurement are made ve^ accurately by using resonance frequency detection technique. XI