如何用stc32g12k128单片机测电感

<think>嗯，用户想用STM32G12K128单片机测量电感值，我得先想想怎么实现。可能的方法有哪些呢？常见的电感测量方法包括LC振荡电路法、谐振频率法，或者利用PWM和RC充放电时间。STM32的定时器和ADC模块应该能用上。 首先，LC振荡法可能需要构建一个振荡电路，然后测量频率，再通过公式计算电感值。不过这可能需要额外的电容，并且校准起来可能有点麻烦。另外，频率测量的精度会影响结果，所以需要确保定时器的配置正确。 然后是谐振频率法，这可能和LC振荡类似，但需要已知电容的值，通过测量谐振频率来反推电感。这个方法的准确性也依赖于频率测量的精度和电容的精确值。 还有一种方法是利用PWM输出和RC充放电。通过PWM生成方波，经过电感和电阻形成LR电路，测量电压变化的时间常数，从而计算电感值。这种方法可能需要使用比较器或者ADC来检测电压变化的时间，STM32的定时器可以捕捉这个时间差。 用户提供的引用中提到了电磁循迹智能车，可能电感用于检测道路，所以测量电感的目的是为了检测磁场变化，比如路径跟踪。这种情况下，可能不需要绝对的电感值，而是相对变化，但用户的问题明确提到测量电感值，所以可能需要绝对测量。 STM32G12K128的ADC模块可以用于采样电压，结合定时器测量时间。例如，在LR电路中，通过测量电流上升时间来计算电感。或者使用外部比较器触发输入捕获，记录时间常数。 可能还需要考虑电路的设计，比如如何将电感接入电路，是否需要运放进行信号调理，或者使用恒流源充电。此外，校准步骤也很重要，可能需要已知电感进行校准，调整计算公式中的参数。 另外，用户提到的引用[3]中提到了高低电平0/1，可能涉及到数字信号的处理，比如通过GPIO控制充放电过程，或者检测过零点的比较器信号。 综合来看，步骤可能包括：设计测量电路（如LC或LR），配置单片机的定时器和ADC，编写代码进行信号采集和时间测量，最后通过公式计算电感值，并进行校准。需要注意抗干扰，因为电感测量容易受周围环境影响，尤其是在智能车应用中。</think>### 使用STM32G12K128测量电感的方法教程 #### 1. 原理分析 电感测量通常基于**LC振荡电路**或**RL充放电时间**原理。此处以**LC谐振频率法**为例： - 将待测电感$L_x$与已知电容$C$构成谐振电路，通过测量谐振频率$f$计算电感： $$L_x = \frac{1}{(2\pi f)^2 C}$$ 此方法需结合STM32的定时器捕获频率信号[^1]。 #### 2. 硬件设计 - **电路搭建**：参考电磁循迹智能车的电感检测电路，可设计如下电路： ``` [Lx]--+--[C]--GND | PWM输出引脚（通过电阻驱动） ``` - **信号调理**：使用比较器或运放将振荡信号转换为方波，输入STM32的定时器输入捕获引脚。 #### 3. 软件实现 **步骤1：配置定时器输入捕获** ```c // 配置TIM2通道1为输入捕获模式 TIM_ICInitTypeDef sConfigIC; sConfigIC.ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 上升沿触发 sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; sConfigIC.ICFilter = 0; HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1); // 启动捕获 ``` **步骤2：频率计算** ```c // 在捕获中断回调函数中计算频率 void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { static uint32_t prev_value = 0; uint32_t curr_value = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1); uint32_t period = curr_value - prev_value; float frequency = SystemCoreClock / (period * htim->Instance->PSC); prev_value = curr_value; } ``` **步骤3：电感值计算** ```c float calculate_inductance(float frequency, float capacitance) { return 1.0 / (4 * PI * PI * frequency * frequency * capacitance); } ``` #### 4. 校准与优化 - **电容选择**：建议使用精度1%的NP0电容（如100nF） - **温度补偿**：通过内置温度传感器校正参数[^2] - **抗干扰**：在ADC采样时开启1.8V模拟稳压器 #### 5. 扩展方法：RL充放电法 若需直接测量电感值（无需已知电容）： 1. 通过PWM生成阶跃电压 2. 测量电流上升至63.2%的时间常数$\tau$ 3. 计算电感： $$L = R \cdot \tau$$ 需外接精密电阻$R$并测量其电压变化。