Измерить индуктивность катушки: Как измерить индуктивность? — самые полезные статьи в интернет-магазине радиодеталей и радиоэлектроники Electronoff

Измерение индуктивности подручными средствами.: 0jihad0 — LiveJournal

Подавляющее большинство любительских измерителей индуктивности на контроллерах измеряет частоту генератора работающего на частотах около 100кГц, и хотя они якобы имеют разрешение 0.01мкГн, но на деле при индуктивностях 0.5 и ниже представляют из себя хороший генератор случайных чисел, а не прибор.У разработчика радиочастотных устройств есть три пути:

1. обломаться
2. купить промышленный измеритель импеданса и некоторое время поголодать
3. сделать что-то более высокочастотное и широкополосное.

Наличие множества онлайн калькуляторов кардинально упрощают задачу, можно обойтись одним лишь генератором, подключаемым к частотомеру, не сильно потеряв в удобстве, зато выиграв в функционале.

Приставка может измерять индуктивности от 0,05мкГн. Выходное напряжение около 0.5В. Собственная индуктивность выводов 0,04мкГн. Диапазон выходных частот: хз…77МГц.

Широкополосный генератор выполнен по известной двухточечной схеме и мало чувствителен к добротности частотозадающего контура.

Для измерения наименьших индуктивностей емкость выбрана 82пф, вместе с входной ёмкостью расчётная(для калькулятора) получается около 100пф(круглые числа более удобны), а макс. частота генерации около 80МГц. С контура напряжение подаётся на повторитель vt2 а с него на эмиттер vt1, таким образом реализована ПОС. Применяемая иногда непосредственная связь затвора с контуром приводит к неустойчивой работе генератора на частотах 20-30Мгц, потому применён разделительный конденсатор с1. Полевой транзистор должен иметь начальный ток стока не менее 5мА, иначе транзистор нужно приоткрыть сопротивлением несколько сотен кОм с плюса на затвор. Лучше применить транзистор в высокой крутизной, это увеличит выходное напряжение снимаемое с истока. Хотя сам по себе генератор практически не чувствителен к типам транзисторов.

Для расчёта применяются онлайн калькуляторы
наиболее удобный
наиболее неудобный
гламурный, но с характером

Задающая ёмкость в приборе может быть любой, даже китайская глина. Лучше иметь эталонные катушки, а измеренную ёмкость уже подставлять в калькулятор, хотя на деле это и  не обязательно.

Фольга с обратной стороны используется в качестве экрана.
Выводы на катушку выполняются в виде гибких плоских поводков из оплётки длиной 2см. с крокодилами.

http://edisk.ukr.net/get/377203737/%D0%B8%D0%BD%D0%B4.lay6

Особенности использования.

Для питания лучше предусмотреть соответствующую клемму на частотомере.

Выводы на катушку должны быть максимально прямыми если измеряются сверхмалые индуктивности. От результата нужно отнять собственную индуктивность выводов 0.04мкГн. Минимально измеряемая индуктивность примерно такая же.

Для измерения индуктивностей до 100мкГн годится штатная ёмкость, выше лучше использовть дополнительные ёмкости от 1н, иначе будет погрешность от межвитковой ёмкости катушки.

Для измерения межвитковой ёмкости нужно измерить истинное значение индуктивности с С 10-100н, потом измеряется частота с штатной ёмкостью(100пф), вносится в калькулятор, далее считается суммарная емкость, от которой нужно отнять 100пф.
Пример. аксиальный дроссель 3.8 мГн, со штатной ёмкостью частота 228 кГц, суммарная ёмкость 128пф, межвитковая 28.
Таким же образом вычисляются ёмкости в контурах.

Для измерений дросселей на низкочастотных магнитопроводах НН они должны иметь достаточно большое количество витков, например на кольцах 2000НН не менее 20, иначе частота может быть выше рабочей для них(до 400кГц), и генерация будет в лучшем случае срываться, а в худшем импульсная, как в блокинг генераторе, с частотой в килогерцы. Для маловитковых нужна дополнительная ёмкость.

Для расчёта магнитной проницаемости удобен калькулятор, но можно и дедовским способом, даже оформление сайта аутентичное.

Вопрос: Как измерить индуктивность? — Дом и сад

Содержание статьи:

LCR Tester замер индуктивности

Видео взято с канала: User _

Как измерить индуктивность с помощью мультиметра / Приставка к мультиметру

Видео взято с канала: Einvention

Измеритель индуктивности на смартфоне / RFinder

Видео взято с канала: N. E.C.O RU

Как измерить индуктивность катушки. Multi Meter 0.03

Видео взято с канала: Stas Lu

Индуктивность катушки

Видео взято с канала: Делай Всё Сам * Do It Yourself *

Как измерить индуктивность катушки, дросселя, трансформатора мультиметром

Показать описание

Приветствую, Вас!
Для начала рекомендую хорошие интернет магазины товары и услуги по доступной цене:
.
Полезные товары интернет магазин ” Gearbest “: https://goo.gl/riFbzo.
Нужное и полезное интернет магазин ” Алиэкспресс “: https://goo.gl/242qIr.
Множество нужных товаров интернет магазин ” Banggood “: https://goo.gl/U7l3Kp.
Магазин ножей “Ножиков”: http://goo.gl/pPjgRj.
Заработок на своем видео с партнерскими программами:
Заработай на своем видео с ” AIR “: http://goo.gl/R7C0pK.
Заработай на рекламе в видео с ” Аdmitad “: http://goo.gl/1qvZqN.
И теперь по теме видео:.
Приветствую Вас!.
В этом видео я расскажу, как замерить индуктивность разного вида катушек и дросселей с помощью мультиметра. Оговорюсь, что мультимерт должен обладать функцией замера индуктивности. ( L в Генри ).
Сложного тут не чего нет, но будет полезно узнать где и как Вам может пригодится данная функция и замеры..
К примеру: в радиолюбительстве, в быту, проверка двигателей, трансформаторов.. импульсных и низкочастотных и многое другое..
Так же к видео я приложу ссылку статью, где описаны основы работы катушки индуктивности и формулы ее вычисления…
Ну в целом все я рассказал в самом видео…
И как обычно: ставьте лайки если понравилось видео, комментируйте, спрашивайте если что-то было не понятно…
И не забывайте подписаться на мой канал, если Вы этого еще не сделали…
Приятного просмотра!.
Ссылка на это видео: https://youtu.be/BhnJnkggaXY.
Ссылка на статью формулы, обозначения на схеме, пояснение: https://plus.google.com/+%D0%92%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%A9%D0%A7/posts/TUKjEJ4sc3r.
Так же смотрите другие видео по теме электрики: https://www.youtube.com/playlist?list=PLyMPdoHRLCG3u62p83CMTRQyse2SX9n8Y.
И еще электрика полезные схемы и другое: https://www.youtube.com/playlist?list=PLyMPdoHRLCG1Y09DRBi3Dvhk0IoKPC21N.
Другие темы на моем канале: https://www.youtube.com/channel/UCNcS8Cqsaw7HIqIYRbr33lg/playlists.
Ссылка на мой канал: https://www.youtube.com/channel/UCNcS8Cqsaw7HIqIYRbr33lg

Видео взято с канала: Влад ЩЧ

Мультиметр измеряет индуктивность

Видео взято с канала: Sergey Dorosh

Урок 46. Лабораторная работа № 12. Измерение индуктивности катушки.

Тема: Измерение индуктивности катушки

Цель: вычисление индуктивного сопротивления катушки и ее индуктивности по результатом измерений напряжений на катушке и силы тока в цепи.

Оборудование: источник переменного напряжения; катушка школьного разборного трансформатора; вольтметр и миллиамперметр переменного тока; соединительные провода.

Теория.

   Всякое изменение тока в катушке вызывает появление в ней ЭДС самоиндукции, препятствующей изменению тока. Величина ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна величине индуктивности катушки и скорости изменения тока в ней. Но так как переменный ток непрерывно изменяется, то непрерывно возникающая в катушке ЭДС самоиндукции создает сопротивление переменному току. Она препятствует его возрастанию и, наоборот, поддерживает его при убывании. Таким образом, в катушке индуктивности, включенной в цепь переменного тока, создается сопротивление прохождению тока. Но так как такое сопротивление вызывается в конечном счете индуктивностью катушки, то и называется оно индуктивным сопротивлением.

   Индуктивное сопротивление обозначается через Х_L и измеряется, как и активное сопротивление, в омах. Индуктивное сопротивление цепи тем больше, чем больше частота тока, питающего цепь, и чем больше индуктивность цепи. Следовательно, индуктивное сопротивление цепи прямо пропорционально частоте тока и индуктивности цепи; определяется оно по формуле:

 Х_L=ωL , где ω — круговая частота, определяемая произведением 2πν, L — индуктивность цепи в генри (Гн).

   Т.е.

   Тогда индуктивность катушки можно выразить:

   Закон Ома для цепи переменного тока, содержащей индуктивное сопротивление, звучит так: величина тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна  индуктивному сопротивлению цепи, т. е

   , где I и U  — действующие значения тока и напряжения, а Х_L — индуктивное сопротивление цепи. 

Выполнение работы:

1. Подготовить таблицу для результатов измерений и вычислений:

2. Собрать электрическую схему согласно рисунка 1 и перечертить её в тетрадь:

3. Спомощью регулятора напряжения подать на схему напряжение 1,5 В и установить частоту переменного тока 80 Гц. Записать показания миллиамперметра.

4. Увеличивая частоту в 2,3,4 и 5 раз каждый раз записывать показания миллиамперметра в таблицу.

5. Вынуть сердечник из катушки и, не изменяя напряжения и частоты переменного тока, записать показания миллиамперметра в таблицу.

6. В каждом опыте рассчитать индуктивное сопротивление катушки по формуле:

7. Вычислить в каждом опыте индуктивность катушки L, используя формулу:

8. Сравнивая индуктивности катушек, сделайте вывод, от чего и как зависит индуктивность.

9. Ответьте письменно на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1. Чем вызвано индуктивное сопротивление у катушки при подключении её в цепь переменного тока?

2. От чего зависит индуктивное сопротивление?

3. Почему уменьшается индуктивное сопротивление при удалении из катушки железного сердечника?

4. Почему на постоянном токе индуктивное сопротивление катушки равно нулю?

5. Чему равно индуктивное сопротивление в цепи переменного тока?

6. Как связаны между собой действующие значения силы тока и напряжения на катушке индуктивности?

Измерение индуктивности катушки методом ЖеБера

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ

БЕЛАРУСЬ

Гомельский государственный технический
университет

имени П. О.Сухого

Кафедра физики

Лабораторная работа № 2-9

Измерение
индуктивности катушки методом ЖеБера.

Выполнил студент гр. Э-13

Колесников П.М.

Принял преподаватель

Курбатова
Л.М.

г. Гомель, 2002

Лабораторная работа № 2-9

Измерение индуктивности катушки

методом Жебера.

Цель работы:    Изучить закон Ома для цепей переменного тока.
Измерить индуктивность катушки методом Жебера.

Приборы и принадлежности: два вольтметра, двойной ключ,
катушка индуктивности, источник питания, соединительные провода и сердечники из
различных материалов.

Теоретическая часть

   Индуктивность это
свойство проводника, зависящее от его формы, размеров и магнитных свойств
окружающей среды, которое определяет величину ЭДС индукции, возникающую в
проводнике, по которому течет изменяющийся во времени ток:

Емкость это свойство
проводника (или нескольких проводников — конденсатора), которое зависит от его
размеров, формы и электрических свойств среды, в которой он находится.

Вектор напряжения на активном
сопротивлении VR должен иметь длину пропорциональную
амплитуде напряжения UR и совпадать по фазе с осью
токов. Вектор напряжения на индуктивном сопротивлении должен иметь длину
пропорциональную амплитуде напряжения на индуктивном сопротивлении

и опережать ось токов на угол
П/2. На векторной диаграмме должно быть указанно направление вращения векторов,
чтобы не ошибаться при отсчете углов. Вектор напряжения на емкостном
сопротивлении должен иметь длину пропорциональную UC
амплитуде напряжения на конденсаторе:   и
отставать от оси тока на п/2. Сложив сначала противоположные векторы V получим вектор меньшей длины, направленный в сторону
большего вектора. Затем по правилу параллелограмма прибавим вектор VR и получим результирующее напряжение V,
величина которого находится по теореме Пифагора:

Если сократить обе части уравнения
на масштаб , то получится уравнение справедливое
для амплитудных значений напряжений, а поскольку средние значения напряжений
пропорциональны амплитудным, то такое — же уравнение будет справедливо и для
действующих значений напряжения:

Это соотношение используется для косвенного измерения
индуктивности катушки методом Жубера. Активное сопротивление катушки можно
вычислить по закону Ома, если измерить ток и постоянное напряжение на е
клеммах.

Векторная диаграмма для цепи с
сопротивлением:

Ход работы.

1.     По
очереди меняем сердечники и снимаем показания все данные заносим в таблицу:

2.      Величина
действующего напряжения на активном сопротивлении катушки равна:

5,75 (В)

Вывод:  Изучили закон Ома для цепей переменного тока. Измерили
индуктивность катушки методом Жебера.

Измерение тока с индукции. Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа. Измерение индуктивностей методом вольтметра

Катушки
индуктивности – это элементы, в маркировке которых параметры обыкновенно не указаны. К тому же, зачастую катушки наматывают независимо. В обоих случаях определить индуктивность
катушки дозволено только путем ее измерения. Оно может быть осуществлено разными способами, полагающими использование разного по трудности оборудования. Некоторые из этих способов заботливы и требуют вычислений. Но прямопоказывающие LC-метры свободны от данных недостатков разрешают измерять индуктивность
стремительно и без дополнительных рассчетов.

Вам понадобится

• Прямопоказывающий LC-метр либо мультиметр с функцией измерения индуктивности

Инструкция

1.
Приобретите LC-метр. В большинстве случаев, они схожи на обыкновенные мультиметры. Существуют также мультиметры с функцией измерения индуктивности – такой прибор вам тоже подойдет. Всякий из этих приборов дозволено купить в специализированных магазинах, торгующих электронными компонентами.

2.
Обесточьте плату, на которой находится катушка. При необходимости, разрядите конденсаторы на плате. Выпаяйте катушку, индуктивность
которой требуется измерить, из платы (если этого не сделать, в измерение будет внесена приметная погрешность), а после этого подключите к входным гнездам прибора (к каким именно, указано в его инструкции). Переключите прибор на самый точный предел, обыкновенно обозначенный как “2 mH”. Если индуктивность
катушки поменьше 2-х миллигенри, то она будет определена и показана на индикаторе, позже чего измерение дозволено считать завершенным. Если же она огромнее этой величины, прибор покажет перегрузку – в старшем разряде появится единица, а в остальных – пробелы.

3.
В случае если измеритель показал перегрузку, переключите прибор на дальнейший, больше дерзкий предел – “20 mH”. Обратите внимание на то, что десятичная точка на индикаторе переместилась – изменился масштаб. Если измерение и в данный раз не увенчалось фурором, продолжайте переключать пределы в сторону больше дерзких до тех пор, пока перегрузка не исчезнет. Позже этого прочитайте итог. Посмотрев после этого на переключатель, вы узнаете, в каких единицах данный итог выражен: в генри либо в миллигенри.

4.
Отключите катушку от входных гнезд прибора, позже чего впаяйте обратно в плату.

5.
Если прибор показывает нуль даже на самом точном пределе, то катушка либо имеет дюже малую индуктивность
, либо содержит короткозамкнутые витки. Если же даже на самом дерзком пределе индицируется перегрузка, катушка либо оборвана, либо имеет слишком огромную индуктивность
, на измерение которой прибор не рассчитан.

Для того дабы измерить индуктивность
катушки, используйте амперметр, вольтметр и частотометр (в том случае, если не вестима частота источника переменного тока), после этого снимите показания и вычислите индуктивность
. В случае с соленоидом (катушка, длина которой гораздо огромнее ее диаметра), для определения индуктивности нужно замерить длину соленоида, площадь его поперечного сечения и число витков проводника.

Вам понадобится

• катушка индуктивности, тестер

Инструкция

1.
Измерение индуктивности способом вольтметра-амперметра.Дабы обнаружить индуктивность
проводника данным способом, используйте источник переменного тока с вестимой частотой. Если частота не знаменита, то измерьте ее частотометром, присоединив его к источнику. Присоедините к источнику тока катушку, индуктивность
которой измеряется. Позже этого в цепь ступенчато включите амперметр, а к концам катушки параллельно – вольтметр. Пропустив ток через катушку, снимите показания приборов. Соответственно силы тока в амперах и напряжения в вольтах.

2.
По этим данным рассчитайте значение индуктивности катушки. Для этого значение напряжения поделите ступенчато на 2, число 3.14, значения частоты тока и силы тока. Итогом будет значение индуктивности для данной катушки в Генри (Гн). Главное примечание: катушку присоединяйте только к источнику переменного тока. Энергичное сопротивление проводника, используемого в катушке должно быть пренебрежимо немного.

3.
Измерение индуктивности соленоида.Для измерения индуктивности соленоида возьмите линейку либо иной инструмент для определения длин и расстояний, и определите длину и диаметр соленоида в метрах. Позже этого посчитайте число его витков.

4.
После этого обнаружьте индуктивность
соленоида. Для этого, возведите число его витков во вторую степень, полученный итог умножьте на 3.14, диаметр во 2-й степени и поделите итог на 4. Полученное число поделите на длину соленоида и умножьте на 0,0000012566 (1,2566*10-6). -3). Тут N – это число витков, D – диаметр катушки в сантиметрах. Показатель L0 зависит от отношения длины катушки к ее диаметру. Для однослойной катушки он равен: L0 = 1/(0,1*((l/D)+0,45)).

4.
Если в цепи катушки объединены ступенчато, то их всеобщая индуктивность равна сумме индуктивностей всех катушек: L = (L1+L2+…+Ln)Если катушки объединены параллельно, то их всеобщая индуктивность равна: L = 1/((1/L1)+(1/L2)+…+(1/Ln)).Таким образом, формулы расчета индуктивности для разных схем соединения катушек индуктивности аналогичны формулам расчета сопротивления при сходственном соединении резисторов.

Видео по теме

Индуктивность катушки может быть измерена непринужденно либо косвенным методом. В первом случае понадобится прямопоказывающий либо мостовой прибор, а во втором придется воспользоваться генератором, вольтметром и миллиамперметром, а после этого осуществить ряд вычислений.

Вам понадобится

• – прямопоказывающий либо мостовой измеритель индуктивности;
• – генератор синусоидального напряжения;
• – вольтметр и миллиамперметр переменного тока;
• – частотомер;
• – ученый калькулятор.

Инструкция

1.
Дабы измерить индуктивность прямопоказывающим прибором, подключите к нему катушку, а после этого, ступенчато выбирая пределы измерения переключателем, выберите такой из них, дабы итог находился приблизительно в середине диапазона. Прочитайте итог. Если измеритель имеет аналоговую шкалу, при считывании итога принимайте в расчет цену деления, а также показатель, указанный рядом с соответствующим расположением переключателя.

2.
На мостовом приборе позже всего переключения диапазонов переведите ручку регулятора балансировки моста в всякое из крайних расположений, а после этого вращайте ее до упора в противоположном направлении. Обнаружьте такой диапазон, в котором этой ручкой дозволено сбалансировать мост. Добившись исчезновения звука в динамике либо наушниках либо уменьшения показаний стрелочного индикатора до нуля, прочитайте показания на шкале регулятора (но не стрелочного прибора). При этом, как и в предыдущем случае, рассматривайте цену деления и показатель, на тот, что следует умножать на данном диапазоне показания.

3.
Для измерения индуктивности косвенным методом соберите измерительную цепь. Вольтметр переменного тока, переключенный на предел, при котором верхней границе диапазона соответствует напряжение в несколько вольт, подключите параллельно выходу генератора. Туда же подключите и частотомер. Также параллельно им присоедините последовательную цепь, состоящую из испытуемой катушки индуктивности, а также милиламперметра переменного тока. Оба прибора обязаны показывать действующие, а не амплитудные значения измеряемых величин, а также быть рассчитанными на синусоидальную форму колебаний.

4.
На генераторе включите режим выработки напряжения синусоидальной формы. Добейтесь, дабы вольтметр показывал около 2-х вольт. Увеличивайте частоту до тех пор, пока показания миллиамперметра не начнут уменьшаться. Добейтесь их уменьшения приблизительно до половины изначального значения. Выберите на частотомере предел, соответствующие измеряемой частоте. Прочитайте показания всех 3 приборов, а после этого отключите генератор и разберите измерительную цепь.

5.
Переведите показания приборов в единицы системы СИ. Поделите напряжение на силу тока. Получится индуктивное сопротивление катушки на той частоте, на которой осуществлялось измерение. Оно будет выражено в омах.

6.
Индуктивность рассчитайте по формуле: L=X/(2?F), где L – частота, Г (генри), X – индуктивное сопротивление, Ом, F – частота, Гц. При необходимости переведите итог расчета в производные единицы (скажем, миллигенри, микрогенри).

Обратите внимание!

Не касайтесь элементов измерительной цепи, когда она находится под напряжением.

Видео по теме

Обратите внимание!

Никогда не подключайте LC-метр к схеме, находящейся под напряжением.

Полезный совет

Некоторые LC-метры имеют особую ручку для регулировки. Прочитайте в инструкции к прибору, как ей пользоваться. Без регулировки показания прибора будут неточными.

При работе с любыми электроприборами или токопроводящими деталями, наличие измерительной аппаратуры является необходимым, будь то амперметр, вольтметр или омметр. Но для того чтобы не покупать все эти устройства, лучше обзавестись мультиметром.

Мультиметр является универсальным измерительным аппаратом, который позволяет измерить любую характеристику электричества. Мультиметры бывают аналоговые и цифровые.

Аналоговый мультиметр

Данный тип мультеметров отображает показания измерений при помощи стрелки, под которой установлено табло с различными шкалами значений. Каждая шкала отображает показания того или иного измерения, которые подписаны непосредственно на табло. Но для новичков такой мультиметр будет не самым лучшим выбором, поскольку разобраться во всех обозначениях, которые находятся на табло довольно трудно. Это может привести к не правильному пониманию результатов измерения.

Цифровой мультиметр

В отличие от аналоговых, этот мультиметр позволяет с легкостью определять интересуемые величины, при этом его точность измерений гораздо выше по сравнению со стрелочными аппаратами. Также наличие переключателя между различными характеристиками электричества исключает возможность перепутать то или иное значение, поскольку пользователю не нужно разбираться в градации шкалы показаний. Результаты измерений отображаются на дисплее (в более ранних моделях – светодиодных, а в современных – жидкокристаллических). За счет этого цифровой мультиметр комфортен для профессионалов и прост и понятен в использовании для новичков.

Измеритель индуктивности для мультиметра

Несмотря на то, что определять индуктивность при работе с электроникой приходится редко, это все же иногда необходимо, а мультиметры с измерением индуктивности найти достаточно трудно. В данной ситуации поможет специальная приставка к мультиметру, позволяющая измерить индуктивность.

Зачастую для подобной приставки используется цифровой мультиметр установленный на измерение напряжения с порогом точности измерения в 200 мВ, который можно приобрести в любом магазине электро и радиоаппаратуры в готовом виде. Это позволит сделать простую приставку к цифровому мультиметру.

Сборка платы приставки.

Собрать приставку-тестер к мультиметру для измерения индуктивности можно без особых проблем в домашних условиях, обладая базовыми знаниями и навыками в области радиотехники и пайки микросхем.

В схеме платы можно применять транзисторы КТ361Б, КТ361Г и КТ3701 с любыми буквенными маркерами, но для получения более точных измерений лучше использовать транзисторы с маркировкой КТ362Б и КТ363. Эти транзисторы устанавливаются на плате в позициях VT1 и VT2. На позиции VT3 необходимо установить кремневый транзистор со структурой p-n-p, например, КТ209В с любой буквенной маркировкой. Позиции VT4 и VT5 предназначены для буферных усилителей. Подойдет большинство высокочастотных транзисторов, с параметрами h31Э для одного не меньше 150, а для другого более 50.

Для позиций VD и VD2 подойдут любые высокочастотные кремневые диоды.

Резистор можно выбрать МЛТ 0,125 или аналогичный ему. Конденсатор С1 берется с номинальной емкостью 25330 пФ, поскольку он отвечает за точность измерений и ее значение стоит подбирать с отклонением не более 1%. Такой конденсатор можно сделать объединив термостабильные конденсаторы разной емкости (например, 2 на 10000 пФ, 1 на 5100 пФ и 1 на 220 пФ). Для остальных позиций подойдут любые малогабаритные электролитические и керамические конденсаторы с допустимым разбросом в 1,5-2 раза.

Контактные провода к плате (позиция Х1) можно припаять или подключать при помощи пружинящих зажимов для «акустических» проводов. Разъем Х3 предназначен для подключения приставки к .

Проводу к «бананам» и «крокодилам» лучше взять короче, что бы уменьшить влияние их собственной индуктивности на показания замеров. В месте припаивания проводов к плате, соединение стоит дополнительно зафиксировать каплей термоклея.

При необходимости регулирования диапазона измерений на плату можно добавить разъем для переключателя (например, на три диапазона).

Корпус приставки к мультиметру

Корпус можно сделать из уже готового короба подходящего размера или сделать короб самостоятельно. Материал можно выбрать любой, например, пластик или тонкий стеклотекстолит. Короб делается под размер платы, и в нем подготавливаются отверстия для ее крепления. Также делаются отверстия для подключения проводки. Все фиксируется небольшими шурупами.

Питание приставки осуществляется от сети при помощи блока питания с напряжением в 12 В.

Настройка измерителя индуктивности

Для того чтобы откалибровать приставку для измерения индуктивности понадобятся несколько индукционных катушек с известной индуктивность (например, 100 мкГн и 15 мкГн). Катушки по очереди подключаются к приставке и, в зависимости от индуктивности, движком подстроечного резистора на экране мультиметра выставляется значение 100,0 для катушки на 100 мкГн и 15 для катушки на 15 мкГн с точностью 5%. По такому же методу устройство настраивается и в других диапазонах. Важным фактором является то, что для точной калибровки приставки необходимы точные значение тестовых катушек индуктивности.

Альтернативным методом определения индуктивности является программа LIMP. Но этот способ требует некоторой подготовки и понимания работы программы.
Но как в первом, так и во втором случае точность подобных измерений индуктивности будет не очень высока. Для работы с высокоточным оборудованием данный измеритель индуктивности подходит плохо, а для домашних нужд или для радиолюбителей будет отличным помощником.

Проведение замеров индуктивности

После сборки приставку к мультиметру необходимо протестировать. Есть несколько способов, как проверить устройство:

1. Определение индуктивности измерительной приставки. Для этого необходимо замкнуть два провода, предназначенных для подключения к индуктивной катушке. Например, при длине каждого провода и перемычки 3 см образуется один виток индукционной катушки. Этот виток обладает индуктивностью 0,1 – 0,2 мкГн. При определении индуктивности свыше 5 мкГн данная погрешность не учитывается в расчетах. В диапазоне 0,5 – 5 мкГн при измерении необходимо брать в расчет индуктивность устройства. Показания менее 0,5 мкГн являются примерными.
2. Измерение неизвестной величины индуктивности. Зная частоту катушки, при помощи упрощенной формулы расчета индуктивности можно определить это значение.
3. В случае, когда порог срабатывания кремниевых p-n переходов выше амплитуды измеряемой электрической цепи (от 70 до 80 мВ), можно измерить индуктивность катушек непосредственно в самой схеме (предварительно обесточив ее). Поскольку собственная емкость приставки имеет большое значение (25330 пФ), погрешность подобных измерений будет составлять не более 5% при условии, что емкость измеряемой цепи не превышает 1200 пФ.

При подключении приставки непосредственно к катушкам расположенным на плате применяется проводка длиной 30 сантиметров с зажимами для фиксации или щупами. Провода скручиваются с расчетом один виток на сантиметр длины. В таком случае образуется индуктивность приставки в диапазоне 0,5 – 0,6 мкГн, которую также необходимо учитывать при измерениях индуктивности.

Приборы непосредственной оценки и сравнения

К измерительным приборам непосредственной оценки значения измеряемой емкости относятся микрофарадметры
, действие которых базируется на зависимости тока или напряжения в цепи переменного тока от значения включенной в нее . Значение емкости определяют по шкале стрелочного измерителя.

Более широко для измерения и индуктивностей применяют уравновешенные мосты переменного тока
, позволяющие получить малую погрешность измерения (до 1 %). Питание моста осуществляется от генераторов, работающих на фиксированной частоте 400-1000 Гц. В качестве индикаторов применяют выпрямительные или электронные милливольтметры, а также осциллографические индикаторы.

Измерение производят балансированием моста в результате попеременной подстройки двух его плеч. Отсчет показаний берется по лимбам рукояток тех плеч, которыми сбалансирован мост.

В качестве примера рассмотрим измерительные мосты, являющиеся основой измерителя индуктивности ЕЗ-3 (рис. 1) и измерителя емкости Е8-3 (рис. 2).

Рис. 1. Схема моста для измерения индуктивности

Рис. 2. Схема моста для измерения емкости с малыми (а) и большими (б) потерями

При балансе моста (рис. 1) индуктивность катушки и ее добротность определяют по формулам Lx = R1R2C2; Qx = wR1C1.

При балансе мостов (рис. 2) измеряемая емкость и сопротивление потерь определяют по формулам

Измерение емкости и индуктивности методом амперметра-вольметра

Для измерения малых емкостей (не более 0,01 — 0,05 мкФ) и высокочастотных катушек индуктивности в диапазоне их рабочих частот широко используют резонансные методы Резонансная схема обычно включает в себя генератор высокой частоты, индуктивно или через емкость связанный с измерительным LС-контуром. В качестве индикаторов резонанса применяют чувствительные высокочастотные приборы, реагирующие на ток или напряжение.

Методом амперметра-вольтметра измеряют сравнительно большие емкости и индуктивности при питании измерительной схемы от источника низкой частоты 50 — 1000 Гц.

Для измерения можно воспользоваться схемами рис. 3.

Рисунок 3. Схемы измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений переменному току

По показаниям приборов полное сопротивление

где

из этих выражений можно определить

Когда можно пренебречь активными потерями в конденсаторе или катушке индуктивности, используют схему рис. 4. В этом случае

Рис. 4. Схемы измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений методом амперметра — вольтметра

Измерение взаимной индуктивности двух катушек

Подавляющее большинство любительских измерителей индуктивности на контроллерах измеряет частоту генератора работающего на частотах около 100кГц, и хотя они якобы имеют разрешение 0.01мкГн, но на деле при индуктивностях 0.5 и ниже представляют из себя хороший генератор случайных чисел, а не прибор.У разработчика радиочастотных устройств есть три пути:

1. обломаться
2. купить промышленный измеритель импеданса и некоторое время поголодать
3. сделать что-то более высокочастотное и широкополосное.

Наличие множества онлайн калькуляторов кардинально упрощают задачу, можно обойтись одним лишь генератором, подключаемым к частотомеру, не сильно потеряв в удобстве, зато выиграв в функционале.

Приставка может измерять индуктивности от 0,05мкГн. Выходное напряжение около 0.5В. Собственная индуктивность выводов 0,04мкГн. Диапазон выходных частот: хз…77МГц.

Широкополосный генератор выполнен по известной двухточечной схеме и мало чувствителен к добротности частотозадающего контура.

Для измерения наименьших индуктивностей емкость выбрана 82пф, вместе с входной ёмкостью расчётная(для калькулятора) получается около 100пф(круглые числа более удобны), а макс. частота генерации около 80МГц. С контура напряжение подаётся на повторитель vt2 а с него на эмиттер vt1, таким образом реализована ПОС. Применяемая иногда непосредственная связь затвора с контуром приводит к неустойчивой работе генератора на частотах 20-30Мгц, потому применён разделительный конденсатор с1. Полевой транзистор должен иметь начальный ток стока не менее 5мА, иначе транзистор нужно приоткрыть сопротивлением несколько сотен кОм с плюса на затвор. Лучше применить транзистор в высокой крутизной, это увеличит выходное напряжение снимаемое с истока. Хотя сам по себе генератор практически не чувствителен к типам транзисторов.

Для расчёта применяются онлайн калькуляторы
наиболее удобный
наиболее неудобный
гламурный, но с характером

Задающая ёмкость в приборе может быть любой, даже китайская глина. Лучше иметь эталонные катушки, а измеренную ёмкость уже подставлять в калькулятор, хотя на деле это и не обязательно.

Фольга с обратной стороны используется в качестве экрана.
Выводы на катушку выполняются в виде гибких плоских поводков из оплётки длиной 2см. с крокодилами.

http://edisk.ukr.net/get/377203737/%D0%B8%D0%BD%D0%B4.lay6

Особенности использования.

Для питания лучше предусмотреть соответствующую клемму на частотомере.

Выводы на катушку должны быть максимально прямыми если измеряются сверхмалые индуктивности. От результата нужно отнять собственную индуктивность выводов 0.04мкГн. Минимально измеряемая индуктивность примерно такая же.

Для измерения индуктивностей до 100мкГн годится штатная ёмкость, выше лучше использовть дополнительные ёмкости от 1н, иначе будет погрешность от межвитковой ёмкости катушки.

Для измерения межвитковой ёмкости нужно измерить истинное значение индуктивности с С 10-100н, потом измеряется частота с штатной ёмкостью(100пф), вносится в калькулятор, далее считается суммарная емкость, от которой нужно отнять 100пф.
Пример. аксиальный дроссель 3.8 мГн, со штатной ёмкостью частота 228 кГц, суммарная ёмкость 128пф, межвитковая 28.
Таким же образом вычисляются ёмкости в контурах.

Для измерений дросселей на низкочастотных магнитопроводах НН они должны иметь достаточно большое количество витков, например на кольцах 2000НН не менее 20, иначе частота может быть выше рабочей для них(до 400кГц), и генерация будет в лучшем случае срываться, а в худшем импульсная, как в блокинг генераторе, с частотой в килогерцы. Для маловитковых нужна дополнительная ёмкость.

Содержимое:

«Индуктивность» означает либо взаимную индукцию, когда напряжение в электрической цепи возникает в результате изменения силы тока в другой цепи, либо самоиндукцию, при которой напряжение в цепи создается в результате изменения тока в этой же цепи. В обоих случаях индуктивность определяется отношением напряжения к силе тока, а единицей ее измерения является генри, равный 1 вольт в секунду, поделенный на ампер. Поскольку генри является большой величиной, индуктивность обычно измеряют в миллигенри (мГн, тысячная часть генри) или в микрогенри (мкГн, миллионная часть генри). Ниже описаны несколько методов измерения индуктивности катушки.

Шаги

1
Измерение индуктивности по зависимости напряжение-ток

1. 1
   Подключите к катушке индуктивности источник импульсного напряжения.
   При этом полный импульс должен составлять не более 50 процентов.
2. 2
   Включите монитор на регистрацию тока.
   Необходимо подключить в цепь токочувствительный резистор, или же использовать амперметр. И первый и второй следует соединить с осциллографом.
3. 3
   Зафиксируйте максимальное значение тока и время между двумя импульсами напряжения в сети.
   Сила тока измеряется в амперах, время — в микросекундах.
4. 4
   Умножьте напряжение, прикладываемое к цепи за один импульс, на длительность импульса.
   Например, если напряжение 50 вольт сообщается цепи в течение 5 микросекунд, в результате получим 50, умноженные на 5, т.е. 250 вольт в микросекунду.
5. 5
   Поделите произведение напряжения и длительности импульса на максимальную силу тока.
   Продолжая приведенный выше пример, если максимальный ток составил 5 ампер, индуктивность будет равна 250 вольт в секунду, поделенным на 5 ампер, или же 50 микрогенри.
   • Несмотря на простоту расчетов, этот метод измерения индуктивности требует более сложного оборудования по сравнению с остальными.

2
Измерение индуктивности с помощью сопротивления

1. 1
   Подключите последовательно к катушке индуктивности резистор, сопротивление которого известно.
   Величина сопротивления должна быть известна с точностью не ниже одного процента. При последовательном соединении электрический ток проходит как через катушку, так и через сопротивление; катушка и резистор должны иметь электрический контакт лишь в одной точке.
2. 2
   Пропустите ток через получившуюся цепь.
   Это делается с помощью функционального преобразователя, моделирующего реальные токи через катушку и резистор.
3. 3
   Зафиксируйте значения напряжения на входе и в месте соединения катушки с сопротивлением.
   Отрегулируйте ток так, чтобы напряжение в месте соединения составило половину входного напряжения цепи.
4. 4
   Определите частоту тока.
   Частота измеряется в килогерцах.
5. 5
   Вычислите индуктивность.
   В отличие от предыдущего метода, настоящий способ требует меньше оборудования, но более сложные вычисления. Индуктивность рассчитывается следующим образом:
   • Умножьте сопротивление резистора на корень квадратный из 3. К примеру, если резистор имеет сопротивление 100 ом, умножение на 1,73 (корень квадратный из 3 с точностью до второго знака после запятой) даст вам 173.
   • Поделите результат произведения на на частоту, умноженную на 2 и число пи. Если частота равна 20 килогерц, делить надо на 125,6; 173, поделенное на 125,6 даст вам, с точностью до второго знака после запятой, 1,38 миллигенри.
   • мГн = (R x 1,73) / (6,28 x (Гц / 1000))
   • Например: дано R = 100 и Гц = 20.000
   • мГн = (100 X 1,73) / (6,28 x (20.000 / 1000)
   • мГн = 173 / (6,28 x 20)
   • мГн = 173 / 125,6
   • мГн = 1,38

3
Измерение индуктивности с помощью конденсатора и сопротивления

1. 1
   Подключите катушку индуктивности параллельно с конденсатором, емкость которого известна.
   Параллельное подключение катушки и конденсатора приводит к созданию электрического колебательного контура. Используйте конденсатор, емкость которого известна с точностью не ниже 10 процентов.
2. 2
   Подключите получившийся контур последовательно к сопротивлению.
   
3. 3
   Пропустите через цепь ток.
   Это, как и в предыдущем случае, делается при помощи функционального преобразователя.
4. 4
   Подсоедините клеммы осциллографа к полученной цепи.
   После этого измените силу тока от минимальных до максимальных значений.
5. 5
   Найдите на осциллографе точку резонанса.
   В этой точке ток максимален.
6. 6
   Поделите 1 на произведение квадрата энергии на выходе и емкости конденсатора.
   Энергия 2 джоуля и емкость 1 фарад дадут в знаменателе 2 в квадрате, т.е. 4; 1, поделенное на 4 равно 0,25 генри, или 250 миллигенри.

• При последовательном соединении индукторов их общая индуктивность равна сумме индуктивностей каждого из индукторов. Если же они соединены параллельно, обратная общая индуктивность (т.е. 1 поделить на L) равна сумме обратных индуктивностей.
• Индукторы могут представлять собой проволочные катушки, кольцевые сердечники, или быть сделаны из тонкой фольги. Чем больше витков имеет катушка на единицу длины, тем выше ее суммарное поперечное сечение и, соответственно, индуктивность. Индуктивность длинных катушек ниже индуктивности более коротких.

Предупреждения

• Индуктивность можно определить непосредственно с помощью измерителя индуктивности, но такие приборы не очень распространены, и большинство из них предназначены для измерения слабых токов.

Что вам понадобится

• Функциональный преобразователь
• Осциллограф с клеммами
• Резистор или конденсатор

Измерение индуктивности комбинированным прибором — RadioRadar

Комбинированный прибор [1], доработанный в соответствии с [2, 3], лишён одной важной функции — измерения индуктивности. Между тем катушки индуктивности, пожалуй, единственные самодельные элементы, с которыми радиолюбителям приходится сталкиваться в своей практике, либо наматывая их самостоятельно, либо используя сделанные кем-то. И если параметры радиоэлементов заводского изготовления указаны на их корпусах или в документации, то единственный способ получения информации об индуктивности самодельной катушки — её измерение. Поэтому в ходе очередной доработки прибора автор ввёл в него режим измерения индуктивности.

Выбранный метод измерения индуктивности заключается в следующем. Измеряемая катушка L_x образует с конденсатором C, ёмкость которого точно известна, параллельный колебательный контур. Этот контур входит в состав генератора электрических колебаний, задавая их частоту F. Эту частоту измеряют частотомером и определяют измеряемую
индуктивность по формуле    

L_x = 25330/(C·F²).

Если частоту измерять в мегагерцах, а ёмкость в пикофарадах, индуктивность будет получена в микрогенри.

Чтобы снизить затраты на модернизацию комбинированного прибора, главным условием практической реализации в нём этого метода автор поставил невмешательство в существующую аппаратную часть. В приборе есть режим частотомера, имеется микроконтроллер, который с успехом может выполнить необходимые расчёты. Отсутствует лишь генератор, который целесообразно изготовить в виде внешней приставки, подключаемой к прибору через уже имеющийся на нём разъём.

Радиолюбители часто пользуются подобными приставками к частотомерам для измерения ёмкости и индуктивности. При этом для упрощения расчётов зачастую выбирают образцовую ёмкость равной 25330 пФ. В этом случае приведённая выше формула приобретает вид

L_x = 1/F².

Примеры использования подобных приставок приведены в [4, 5]. В рассматриваемом случае использовать конденсатор именно такой ёмкости нет необходимости, поскольку микроконтроллер прибора способен выполнить расчёт при любом её значении.

Принципиальная схема приставки показана на рис. 1. Она подобна использованной в [5], а небольшие отличия связаны с применением деталей других типов. Выходной сигнал приставки представляет собой последовательность прямоугольных импульсов амплитудой около 3 В, следующих с частотой, равной резонансной частоте измерительного колебательного контура L_xC 1. Назначение элементов схемы и работа устройства описаны в [4, 5] и поэтому здесь не рассматриваются.

Рис. 1. Принципиальная схема приставки 

Приставку подключают к разъёму ХS1 комбинированного прибора трёхпроводным плоским кабелем. Доработка самого прибора свелась к изменению программы его микроконтроллера, которая теперь, кроме ранее имевшихся функций, предусматривает приём сигнала приставки, его обработку и вывод на ЖКИ значения измеренной индуктивности.

Основные технические характеристики

Измеряемая индуктивность, мкГн ………………8…999000

Погрешность измерения, %, не более:

от 8 мкГн до 15 мкГн ………. 5

от 15 мкГн до 20 мГн ……..2,5

от 20 мГн до 150 мГн……….5

от 150 мГн до 999 мГн……..20

Дискретность отсчёта индуктивности, мкГн:

от 8 до 999 мкГн …………0,1

от 1 до 999 мГн…………..10

Напряжение питания, В …………5

Ток потребления, мА……………8

Интервал допустимых значений измеряемой индуктивности ограничен программно. В принципе, возможно измерение и за пределами этого интервала, особенно в сторону больших значений, однако там существенно растёт погрешность.

В приставке применены только компоненты для поверхностного монтажа, что позволило разместить их на печатной плате размерами 22×65 мм, чертёж которой показан на рис. 2. Резисторы и конденсаторы — типоразмера 1206.

Рис. 2. Печатная плата приставки

Применять в качестве С1 (входит в измерительный колебательный контур) конденсатор с номинальной ёмкостью, отличающейся от указанной на схеме, недопустимо, поскольку это может привести к сбоям в работе программы. Но подбирать его ёмкость с большой точностью нет необходимости. Подборка заменена программной калибровкой прибора. Однако желательно установить здесь конденсатор с минимальным ТКЕ, например, с диэлектриком NPO.

Готовую плату поместите в корпус подходящих размеров. Для подключения измеряемой индуктивности удобно использовать двухконтактный пружинный зажим для акустических систем.

В самом комбинированном приборе необходимо выполнить доработку, описанную в [3], если она не была сделана ранее. После неё на контакте 2 разъёма XS1 должно присутствовать напряжение +5 В. Коды из прилагаемого файла Osc-L-_2_04.hex следует загрузить в FLASH-память микроконтроллера.

После подключения приставки и подачи питания на ЖКИ прибора появится главное меню (рис. 3). Для входа в режим измерения индуктивности нужно дважды нажать на клавишу «ГН». Первое переведёт прибор в режим генератора, а второе — в режим измерения индуктивности. В верхней части экрана ЖКИ будет выведено название режима, а в его нижней строке — подсказка, из которой следует, что для выполнения калибровки должна быть нажата клавиша 2, а для измерения индуктивности — клавиша D.

Рис. 3. Главное меню

Калибровка обязательна перед первым использованием прибора. В дальнейшем её следует проводить только после ремонта прибора или приставки, а также при сомнении в правильности результатов измерения.

Несколько слов о содержании калибровки. Для вычисления индуктивности по рассмотренной в начале статьи формуле необходимо знать точное значение ёмкости колебательного контура. Но кроме ёмкости конденсатора C1, в неё входят и другие составляющие — паразитные ёмкости других компонентов и ёмкость монтажа. При первом запуске программы истинное значение контурной ёмкости программе неизвестно и она оперирует номинальным значением ёмкости конденсатора C1 22000 пФ. Задача калибровки — вычислить истинную ёмкость колебательного контура приставки, чтобы в дальнейшем в ходе измерений использовать это значение.

Для этого нужно подключить к приставке в качестве L_x катушку точно известной индуктивности L_обр. Измерив частоту сигнала, генерируемого приставкой с такой катушкой, вычислить истинную ёмкость колебательного контура по формуле

C = 25330/(L_обр. ·F²)

Полученное в ходе калибровки значение этой ёмкости программа записывает в EEPROM микроконтроллера и в дальнейшем использует для вычисления индуктивности. Точность калибровки, а значит, и последующих измерений зависит от точности значения образцовой индуктивности. Поэтому нужно знать его с погрешностью не более 1…2 %, например, измерив поверенным прибором соответствующего класса точности.

При запуске калибровки на экран выводится сообщение (рис. 4) с предложением подключить к приставке образцовую индуктивность, ввести её значение и выполнить калибровку, либо отказаться от неё. Рекомендуется выбирать образцовую индуктивность в указанных на экране пределах, так как в этом случае погрешность измерения минимальна. Если в процессе ввода значения допущена ошибка, то можно, нажав на клавишу #, ввести его заново.

Рис. 4. Сообщение при запуске калибровки

Выполнив калибровку, прибор автоматически измеряет образцовую индуктивность и выводит на экран её значение (рис. 5). При отказе от калибровки измерение образцовой индуктивности также будет выполнено, но некалиброванным прибором с недостоверным результатом.

Рис. 5. Значение измеряемой индуктивности на экране прибора

Для измерения неизвестной индуктивности нужно подключить её к приставке и нажать на клавишу D прибора. При попытке измерить индуктивность, значение которой выходит за допустимые для прибора пределы, на экран будет выведено сообщение об отказе от измерения по этой причине.

Выходят из режима измерения индуктивности нажатием на одну из клавиш ОС, ЛА или ГН, переводящих прибор в соответствующие режимы работы.

Доработанная программа микроконтроллера здесь.

Литература

1. Савченко А. Комбинированный прибор на базе микроконтроллера ATxmega. — Радио, 2014, № 4, с. 18-22; № 5 с. 22-25.

2. Савченко А. Усовершенствование комбинированного прибора на базе микроконтроллера ATxmega. — Радио, 2015, № 3, с. 29-34.

3. Савченко А. Новые режимы в комбинированном измерительном приборе. — Радио, 2015, №9, с. 17-19.

4. Беленецкий С. Приставка для измерения индуктивности в практике радиолюбителя. — Радио, 2005, № 5, с. 26-28.

5. Зорин С., Королёва И. Радиолюбительский частотомер. — Радио, 2002, № 6, с. 28, 29; № 7, с. 39, 40.

Автор: А. Савченко, пос. Зеленоградский Московской обл.

Как измерить индуктивность с помощью мультиметра Актаком АМ-1083?

Цифровой мультиметр АМ-1083 обладая широким спектром функций, может использоваться как в профессиональной деятельности, так и в бытовых условиях. С его помощью можно измерять величины силы постоянного и переменного тока и напряжения, сопротивления, ёмкости, проводить тестирование диодов, применять для прозванивания цепей, измерять температуру компонентов и многое другое. При этом частотный диапазон при измерении тока и напряжения составляет 40…400 Гц, а измерение силы тока возможно до 20А. Мультиметр имеет защиту от неправильного подключения и от высокого напряжения, а экранированный корпус и защитный хольстер позволяет использовать прибор в неблагоприятных условиях.

Мультиметр АМ-1083 активно используют:

• сервисные службы,

• мастерские по ремонту бытовой техники и аппаратуры

• эксплуатационные службы

Как измерить индуктивность с помощью мультиметра АМ-1083?

1. Включите прибор кнопкой «Power».

2. Подключите измерительные щупы к разъёмам «COM» и «mA/Lx».

3. Переведите поворотный переключатель в соответствующий диапазон измерения индуктивности.

4. Подключите измерительные щупы к двум контактам катушки индуктивности.

Обратите внимание!

Если индуктивность выходит за пределы выбранного диапазона, на экране будет показан символ «OL», после чего необходимо перейти к большему диапазону.

Величины измеренных индуктивностей могут различаться для разных компонентов, если их импедансы различаются.

В диапазоне 2 мГн сначала необходимо закоротить измерительные щупы и измерить индуктивность проводов, а затем вычесть её из конечного результата измерения.

Точность измерения не гарантируется при измерении малых индуктивностей в старших диапазонах.

Подробнее с техническими характеристиками мультиметра АМ-1083 можно ознакомиться здесь.

На странице мультиметра АМ-1083 приводится подробная инструкция по проведению измерений прибором, а также ответы на часто задаваемые вопросы, касающиеся устройства и применения прибора.

Мультиметр АМ-1083 включен в Госреестр СИ РФ (номер 47619-11) и может применяться в сфере метрологического контроля и надзора.

Мультиметр АМ-1083 уже доступен к поставке со склада! Вам достаточно просто нажать кнопку «Купить» и завтра Ваши задачи будут решены!

Катушки индуктивности | Хиоки

Что такое индукторы или катушки?

Катушки могут быть без сердечника (с воздушным сердечником или сердечником из немагнитного металла) или они могут иметь сердечник из магнитного металла (то есть металла с высокой магнитной проницаемостью), такого как феррит. Индукторы с сердечниками обладают токовой зависимостью.

Пример настройки условий измерения

* В противном случае используются настройки по умолчанию.
* Вышеуказанные настройки относятся к
пример измерения.Поскольку оптимальные условия меняются в зависимости от
цель измерения, конкретные настройки должны определяться
оператор инструмента.

Установка частоты измерения

Явление LC-резонанса с индуктивностью катушки (индуктора) и паразитной емкостью известно как саморезонанс. Частота, при которой возникает саморезонанс, известна как собственная резонансная частота. При оценке катушек обязательно измеряйте L и Q на частоте, которая значительно ниже собственной резонансной частоты.

Индуктивность катушки, которая увеличивается с частотой, можно рассчитать по следующему уравнению: Z = j2πfL. Чтобы эффективно измерять индуктивность при изменении частоты, установите диапазон измерения АВТО. Для измерения с более высокой степенью точности установите частоту, чтобы получить импеданс, который можно измерить с высокой точностью.

Установка уровня сигнала измерения

Измерительный ток может быть рассчитан на основе напряжения разомкнутой клеммы, выходного сопротивления прибора и импеданса объекта измерения.Установите напряжение измерения так, чтобы номинальный ток не превышался.

При измерении катушки, которая показывает зависимость от тока (т. Е. Катушки с магнитным сердечником), установите прибор на такой уровень сигнала, чтобы магнитный сердечник не был насыщен. При измерении катушки, не имеющей зависимости от тока, рекомендуется настроить прибор на уровень сигнала с максимальной точностью. С серией IM35xx наилучшая точность достигается при настройке режима V на 1 В. В серии IM758x уровень сигнала измерения определяется для мощности при использовании оконечной нагрузки 50 Ом порта DUT, а настройка с наилучшей точностью составляет +1 дБмВт.

При измерении катушки с сердечником или катушки с низким номинальным током удобен режим CC (постоянный ток) серии IM35xx. Ток измерения контролируется программно, поэтому он остается постоянным.

Используемая продукция

Приложения для массового производства

Приложения для исследований и разработок

* Для получения дополнительной информации см. Каталог продукции.

Выбор параметра, Ls или Lp

Вообще говоря, режим последовательной эквивалентной схемы используется при измерении элементов с низким импедансом (примерно 100 Ом или меньше), а режим параллельной эквивалентной схемы используется при измерении элементов с высоким импедансом (примерно 10 кОм или больше).Если соответствующий режим эквивалентной схемы неясен, например, при измерении образца с импедансом примерно от 100 Ом до 10 кОм, проконсультируйтесь с производителем компонента.
Катушка индуктивности будет вести себя так, как если бы потери в медной обмотке Rs и потери в сердечнике Rp были подключены к идеальной катушке индуктивности L. Индуктивность идеальной катушки может быть рассчитана следующим образом: XL ＝ j2πfL. Хотя общая формулировка невозможна, поскольку она изменяется в зависимости от величины Rs и Rp, катушки с низкой индуктивностью характеризуются небольшим XL, что позволяет рассматривать импеданс при параллельном размещении Rp и L как примерно эквивалентный XL.Rs можно игнорировать, так как Ls мала, поэтому используется последовательная эквивалентная схема. Напротив, при высоком импедансе Rp нельзя игнорировать, а Rs можно, поэтому схему можно рассматривать как параллельную эквивалентную схему.

Ток, текущий в катушку

Ток, текущий в катушку, можно рассчитать на основе напряжения открытого контакта, выходного сопротивления прибора и импеданса объекта измерения.

* 1 Выходное сопротивление зависит от модели и от того, включен ли высокоточный режим с низким импедансом.См. Технические характеристики продукта в руководстве по эксплуатации.

Измерение Rdc

При оценке катушки измеряются L, Q и Rdc. Такие инструменты, как IM3533 и IM3536, могут измерять L, Q и Rdc без необходимости использования каких-либо других устройств. После измерения L и Q с помощью сигнала переменного тока измерьте Rdc с помощью сигнала постоянного тока.
* Rs и Rp не равны Rdc. Rs и Rp — значения сопротивления, которые измеряются с помощью сигнала переменного тока. Они включают такие компоненты, как потери в катушке и сопротивление обмотки, которое увеличивается из-за поверхностных эффектов проводника и эффектов близости.
Когда материал обмотки имеет большой температурный коэффициент, Rdc будет изменяться в зависимости от температуры. IM3533 имеет функцию температурной коррекции Rdc.

Характеристики наложения постоянного тока

Характеристики катушек включают характеристики наложения постоянного тока, которые показывают степень уменьшения индуктивности по сравнению с постоянным током, важный элемент оценки для катушек, которые будут использоваться в таких схемах, как цепи питания, которые работают с большими токами .
Функция приложения напряжения смещения постоянного тока, встроенная в счетчики Hioki LCR, предназначена для использования при измерении конденсаторов и не может использоваться для подачи постоянного тока. Чтобы наложить сигнал постоянного тока, либо используйте модуль постоянного тока смещения 9269 (или 9269-10) и внешний источник питания, либо создайте для этой цели свою собственную схему.

Установка времени задержки

Чтобы уменьшить погрешность измерения во время измерения Rdc, измерители Hioki LCR периодически включают и выключают генерируемое напряжение, чтобы отменить внутреннее смещение (функция регулировки постоянного тока).
При изменении напряжения, приложенного к катушке индуктивности, выходное сопротивление, эквивалентное последовательное сопротивление и индуктивность катушки индуктивности вызывают переходные процессы. Установите достаточно длительное время задержки во время измерения Rdc, чтобы эти явления не повлияли на результаты измерения. Название, данное настройке времени задержки, зависит от модели, как и время измерения. Для получения дополнительной информации см. Руководство по эксплуатации модели, которую вы собираетесь использовать.
Если вы не уверены в подходящем времени задержки, сначала установите как можно большее время задержки.Затем постепенно сокращайте время задержки, проверяя, что измеренные значения не изменяются.

Мой электрический двигатель — измерения катушки

Измерение емкости и индуктивности с помощью цифровых мультиметров в формате PXI

Конденсаторы

Конденсатор — это электронный компонент, способный накапливать энергию в виде заряда. Каждый конденсатор состоит из двух пластин из проводящего материала, разделенных диэлектриком, который может быть воздушным, бумажным, пластиковым, оксидным или любым другим изолятором.Диэлектрическая постоянная, или K, изолятора представляет его способность накапливать заряд. В таблице 2 показаны значения K для различных диэлектрических материалов.

Таблица 2 . Значения K для различных диэлектрических материалов

Электрические свойства изоляторов изменяются в зависимости от таких факторов, как температура, частота, напряжение и влажность.Эта вариативность и механическая конструкция конденсатора создают неидеальное устройство. Лучшее представление реальных конденсаторов показано в эквивалентной модели на рисунке 4, которая может помочь вам понять различные паразитные элементы, присутствующие в реальном компоненте. Эти паразитные элементы влияют на импеданс конденсатора на разных испытательных частотах.

Рисунок 4 . Модель различных паразитных элементов в реальном компоненте, которые могут повлиять на конденсатор

Параллельное сопротивление, R _p , обычно имеет большое значение, и его влияние существенно только при измерении конденсаторов с малыми значениями.Эквивалентное последовательное сопротивление R _s , хотя и небольшое значение, важно для конденсаторов с большими номиналами, где полное сопротивление мало по сравнению с R _s и где рассеивается большая мощность. Последовательная индуктивность, L _s , представляет собой спад общей индуктивности и емкости на более высоких частотах. На низких частотах емкость зависит от частоты и уровня тестового сигнала из-за изменений диэлектрических свойств. На рисунке 5 показан алюминиевый электролитический конденсатор емкостью 100 В, 2,2 мкФ, измеренный на различных частотах.Ошибка связана с измерением с использованием тестового сигнала 1 В _{среднеквадратичного значения} переменного тока на частоте 1 кГц.

Рисунок 5 . Алюминиевый электролитический конденсатор на 100 В, 2,2 мкФ, измерения на разных частотах

Эти факторы приводят к тому, что конденсаторы имеют разные значения при различных условиях температуры, частоты и уровня сигнала.

Катушки индуктивности

Катушка индуктивности — это электронный компонент, способный накапливать энергию в виде тока.Каждый индуктор состоит из проводящей катушки, которая может быть намотана без сердечника или вокруг магнитного материала. Проницаемость материала сердечника является мерой напряженности магнитного поля, которое может быть в нем индуцировано. Электрические свойства сердечников изменяются в зависимости от таких факторов, как температура, частота, ток и т. Д. Эта вариативность и механическая конструкция индуктора создают далеко не идеальное устройство. Лучшее представление реальных катушек индуктивности показано в эквивалентной модели на рисунке 6, которая может помочь вам понять различные паразитные элементы, присутствующие в реальном компоненте.Эти паразитные элементы влияют на импеданс катушки индуктивности на разных испытательных частотах.

Рисунок 6 . Модель различных паразитных элементов в реальном компоненте, которые могут повлиять на индуктор

Последовательное сопротивление R _s представляет собой резистивные потери в проводнике. Параллельная емкость, C _p , является эквивалентным емкостным эффектом между витками катушки, а параллельное сопротивление, R _p , представляет собой сумму всех потерь, связанных с материалом сердечника. Воздушным сердечникам требуется намного больше витков в катушке для достижения высоких значений индуктивности. Таким образом, воздушные сердечники часто непрактичны для применения из-за их большого размера и веса. Кроме того, воздушные сердечники обычно имеют большую емкость обмотки и последовательное сопротивление с высоким значением индуктивности. Не все паразиты влияют на стоимость индуктора, но некоторые паразиты более заметны, чем другие, в зависимости от конструкции катушки, геометрии индуктора, калибра провода и характеристик сердечника.Значение индуктивности и величина каждого типа паразита по отношению к другим типам паразита определяют частотную характеристику. Геометрия некоторых компонентов может увеличить чувствительность компонентов к внешним факторам, и эта повышенная чувствительность может повлиять на стоимость индуктора. Индукторы с открытым магнитным потоком более чувствительны к металлическим материалам, которые находятся в непосредственной близости, потому что такие материалы изменяют магнитное поле. Тороидальные индукторы удерживают поток внутри сердечника и менее чувствительны к внешним проводникам в непосредственной близости.На Рисунке 7 показан поток, связанный с этими типами индукторов:

Рисунок 7 . Типы индукционного потока

На рисунке 8 индуктор с воздушным сердечником 5 мГн измерен на разных частотах. Ошибка относится к измерению с тестовым сигналом 1 В _{, среднеквадратичное значение} на частоте 1 кГц. Этот тип индуктора имеет высокую емкость обмотки из-за размера и количества витков, необходимых для его конструкции. Следовательно, этот тип индуктора измеряет, как если бы индуктивность сильно зависела от частоты.

Рисунок 8 . Индуктор с воздушным сердечником на 5 мГн, измеренный на разных частотах

Ожидается, что некоторые ферритовые сердечники сильно различаются в зависимости от уровня тестового сигнала. На рисунке 9 индуктор с ферритовым сердечником емкостью 100 мкГн испытывается при различных уровнях тестового сигнала. Ошибка относится к измерению с тестовым сигналом 1 мА _{среднеквадратичное значение} при 1 кГц.

Рисунок 9 . Индуктор с ферритовым сердечником емкостью 100 мкГн протестирован при различных уровнях тестового сигнала

Все эти факторы могут сочетаться и приводить к тому, что индукторы имеют разные значения при различных условиях температуры, частоты и уровня сигнала.

Тестовый сигнал

Цифровые мультиметры

PXIe-4082 используют источник переменного тока в качестве возбуждения для измерений емкости и индуктивности. Форма волны тока представляет собой очень стабильную прямоугольную волну с ограничениями по гармоникам. Метод измерения извлекает многотоновую информацию, содержащуюся в тестовом сигнале, для определения емкости или индуктивности тестируемого устройства. Частота и уровень тестового сигнала и извлеченных из него тонов показаны в таблицах 3 и 4:

Таблицы 3 и 4 . Частота и уровень тестового сигнала и извлеченных из него тонов

Дигитайзер измеряет полное сопротивление ИУ на двух частотах (тонах). По этим двум измерениям рассчитываются потери (входной сигнал, кабели и тестируемое устройство). Используя рассчитанные потери, программа вычисляет емкость или индуктивность на одной из двух частот (эффективная частота). Эффективный тестовый сигнал включен в качестве эталона. Это сигнал, который дает сопоставимое значение емкости или индуктивности при измерении однотональным методом измерения. Из-за паразитов и материалов, используемых в конструкции реальных компонентов, измеренное значение емкости или индуктивности может отличаться от одного прибора к другому. При измерении конденсаторов с лучшими диэлектрическими свойствами вы наблюдаете гораздо меньшую разницу в показаниях между различными приборами.Это наблюдение также применимо к индукторам с лучшими магнитными свойствами. В таблице 5 приведены примеры диэлектриков с хорошими и плохими частотными характеристиками.

Таблица 5 . Примеры диэлектриков с хорошими и плохими частотными характеристиками

Из-за величины необходимого тока намагничивания вы можете увидеть увеличение чувствительности к изменениям частоты и другим факторам зависимости в индукторах с сердечниками большего размера, например, используемых в трансформаторах и силовых индукторах.

Температурные эффекты

Температура может иметь большое влияние на импеданс ИУ. Обычно конденсаторы имеют большие температурные коэффициенты (колебания от 5 до 80 процентов во всем диапазоне температур, в зависимости от используемого конденсатора), за исключением керамических конденсаторов COG, которые могут иметь только 0.003% / ° C отклонение. Индукторы, особенно с сердечником, отличным от воздуха, могут сильно изменяться в зависимости от температуры. Дрейф температуры окружающей среды и температуры тестируемого устройства (например, из-за обращения) может привести к ошибке в измерениях. Контролируйте изменения температуры окружающей среды, чтобы уменьшить количество ошибок.

Кабельная проводка

Чтобы уменьшить вариации паразитных параметров системы, NI рекомендует использовать коаксиальный кабель или экранированные витые пары с экраном, используемым в качестве пути возврата тока, и подключенным к входу LO цифрового мультиметра. Эта конфигурация делает компенсацию ОТКРЫТО / КОРОТКОЕ более практичной и помогает уменьшить наводку шума.Для ручного измерения деталей для поверхностного монтажа вы можете использовать пинцет. Цифровой мультиметр PXIe-4082 может компенсировать импеданс, создаваемый испытательными приборами. Для получения дополнительной информации см. Ниже раздел «Компенсация при открытии / коротком замыкании». Уменьшите механические отклонения (например, перемещение или изгиб кабелей или изменение крепления) между двумя последовательными измерениями, чтобы сохранить повторяемость. Используйте высококачественный кабель, например Belden 83317, доступный на сайте belden.com. NI рекомендует кабели с тефлоновой, полипропиленовой или полиэтиленовой изоляцией. Для получения дополнительной информации о требованиях к кабелям см. Межкомпонентные соединения и кабели. Очень хорошие характеристики были достигнуты при использовании этого кабеля длиной до 25 футов при измерениях емкости и индуктивности за счет выполнения компенсации ОТКРЫТО / КОРОТКОЕ перед измерением.

Шумоподавитель

Чтобы минимизировать шумоподавление, держите кабели, установку и ИУ вдали от любых источников электромагнитного шума, таких как двигатели, трансформаторы и электронно-лучевые трубки (ЭЛТ). Избегайте источников частот около 91 Гц, 1 кГц, 10 кГц и соответствующих гармоник, потому что эти частоты являются частотами токов возбуждения, используемых NI 4082.Используйте экранированный кабель (рекомендуются разъемы BNC и коаксиальный кабель) для прокладки кабелей и для подключения внешнего проводника к входу LO цифрового мультиметра.

для измерения индуктивности

На протяжении многих лет я пытался измерить индуктивность полезным, точным и осмысленным способом.
An
индуктор как практический элемент схемы с использованием реальных физических материалов
внезапно принимает характер, личность и поведение, которое
сложно и запутанно. Настоящая мотивация для этой статьи
это накопившееся за многие годы разочарование
спецификация индуктивностей в различных радиолюбительских журналах,
особенно отличные статьи ARRL в QST и
повсеместное руководство ARRL.Меня всегда очень злит, когда
индуктор указан как столько витков на сердечнике Amidon blah-blah, или
в старину мля типа катушки Миллера. Эти устройства редко встречались
доступны в розницу в Австралии, а если и были, то очень
чрезмерно завышены в цене, и никогда не будет
доступный. Авторы статей практически никогда не указывали
конструкция индуктивности …. Генри, только когда X включает
Амидон мля ядро! Эта оплошность помешала стартовому
множества небольших проектов.Я отказываюсь платить глупые цены, которые требуются за
фирменные ядра!

Настоящие индукторы, сделанные из настоящих материалов
демонстрируют сильную зависимость от желаемой частоты срабатывания. В
очень широкий выбор материалов сердечника из ферритовой или железной пыли просто
добавляет путаницы. Тогда существует сейчас,
широкая доступность различных немаркированных и неуказанных ферритов
сердечники доступны как излишки. Ядра имеют в основном четыре различных
операционные типы.

1. Годен только для подавления радиочастот (до 1 МГц, если вам повезет)
2. Хорошо до примерно 4 МГц
3. Хорошо примерно до 30 МГц
4. Хорошо примерно до 100 МГц

типа
1 можно найти во всем современном электронном оборудовании.Никогда не пытайтесь
использовать один из них в качестве основы индуктора, хотя они могут
все еще демонстрируют полезные свойства на частоте 1,8 МГц
тип 2 обычно встречается в импульсных источниках питания в больших количествах
тип 3 — это то, что действительно нужно радиолюбителям, и они относительно редки. , что индуктор с воздушным сердечником работает лучше.

в
проблема здесь — катушка Q. Катушка индуктивности с ферритовым сердечником неизменно имеет
меньше Q, чем у любой катушки с воздушным сердечником. (note1) Это правда, что ядро ​​ториода
по своей природе самозащитный, но катушка с воздушным сердечником изогнута в тор
! Я заметил, что в индийских радиожурналах радиолюбителей
их катушки намотаны на пластиковые шайбы! Они получают самозащиту, себя
Поддержки и без налога на амидон и выше Q в придачу!

Так
вот моя проблема. Мой мусорный ящик был переполнен таинственными катушками
и сердечники, извлеченные из давно мертвых потребительских товаров длительного пользования. Кем они были
хорош для ?

Я пробовал разные методы, чтобы быстро охарактеризовать
таинственная катушка.Мои первые попытки использовали мост Максвелла,
очаровательный дизайн, учитывая, что теория первого порядка предполагает, что это не
Частота Зависимая. Это практически верно, но только при
условия, при которых паразитная емкость пренебрежимо мала и частота
измерения ниже 100 кГц. Мост Максвелла также легко
Измерьте Q. Интересующие нас индуктивности для радиолюбителей, обычно 100 мкГн.
до 0,1 мкГн выходят за пределы полезного диапазона физически реализуемых
мосты. Максимальная частота, которая полезна с максвеллом
мост составляет около 5 МГц, но нулевой мост кажется только
слабо связано с измеряемой индуктивностью!

Мой другой
Метод заключался в использовании моего шумового моста.Это быстро обнаруживает
максимальная полезная частота таинственного ядра. Метод здесь — намотать
несколько бифилярных витков как балун 4: 1 и измерьте импеданс, когда
К балуну подключен резистор 200 Ом. Бесполезное ядро ​​не может
преобразуйте это сопротивление в реальное значение 50 Ом + реактивное сопротивление 0 Ом. Если это
не 50 Ом и имеет значительную реактивную составляющую, тогда сердечник
бесполезен для рч, и особенно бесполезен для сердечников балуна.
Однако измерить индуктивность с помощью этого
метод, потому что я должен откалибровать реактивную шкалу шума
мост, а это утомительная процедура; и я не обязательно верю
в моих калибровках!

Коммерческие измерители индуктивности с прямым считыванием
сдавайся ниже 100уХ.Профессиональные автоматические мосты LCR
другое дело, по крайней мере, можно указать частоту
измерения и тогда будьте уверены в результате. Они совершенно
выходит за рамки моего бюджета, и они не попадают на фестивали Ham.

Другой
Метод, который я пробовал с некоторым успехом, — использовать два терминала
осциллятор, как и генератор MC1628 ecl, с переменной 100 пФ
конденсатор и просто измерьте частоту, на которой загадочный индуктор
колеблется. Метод не может выявить добротность катушки индуктивности.Это
может достаточно надежно измерять очень малые индуктивности, вплоть до 0,1 мкГн. В
при таком низком значении они неизменно являются воздушным сердечником и имеют «высокую» добротность.
Генератор MC1628 ecl не всегда начинает колебаться при всех
возможные комбинации L и C. Обычно метод
надежен со всеми индукторами с воздушным сердечником или настраиваемыми индукторами между примерно 200 мкГн
до 0,1 мкГн. Погрешности измерения являются результатом
паразитные сопротивления.
Тороидальные индукторы с ферритовым сердечником все еще
хлопотно. иногда осциллятор запускается, а часто нет.Там
по-прежнему нет индикации Q. Может показаться, что это работает на вашей частоте
Интересно, но Q может быть настолько низким, что его использование в фильтрах будет невозможно.

Итак, что делать.

Я забочусь о ферритовых сердечниках, поэтому мне действительно нужна точная индуктивность и надежное показание Q.

Этот метод действительно работает, потому что мы измеряем частоту параллельного резонанса
таинственный индуктор и конденсатор, в которые я верю! В
схема до смешного проста, вряд ли стоит усилий
рисование схемы.Загадочный индуктор помещен в
параллельно с серебряным слюдяным конденсатором 2700 пФ, вот и все! я
рекомендуют использовать для этого случая конденсаторы из серебряной слюды.
У них очень высокая добротность и очень низкий дрейф, и ни один из
патология, которую могут иметь керамические конденсаторы. Не используйте «аудио»
конденсаторы типа «greencaps»
и
по возможности избегайте керамических конденсаторов. Если вам необходимо использовать керамический
рассчитаны на высокое напряжение, поскольку они будут иметь хорошую добротность и отсутствие пьезо
электрическая паразитарная фенонема, которую керамика низкого напряжения может
экспонат.

Теория

Измерение индуктивности
Техника

Возможно
Измерьте самоиндуктивность цепи, используя метод переходных процессов. Эта техника
использует экспоненциальный переходный процесс тока для определения постоянной времени и, следовательно,
индуктивность катушки. Хотя этот метод может легко предоставить информацию об индуктивности
о схеме это требует использования цифрового запоминающего осциллографа или графического
мультиметр. Некоторые из более совершенных мультиметров имеют функцию измерения индуктивности.
объекта, но если вы серьезно относитесь к исследованию и разработке койлганов, тогда
DSO хорошего качества должно быть приоритетом в вашем списке покупок.эта статья
описывает, как определить индуктивность катушки по трассе переходного процесса.

Чтобы точно
для определения индуктивности необходимо знать сопротивление цепи
с разумной точностью, скажем, +/- 5%. Это не обязательно
легко, так как общее сопротивление цепи обычно составляет около 1
или менее. Большинство мультиметров имеют разрешение всего 0,1.
а специальный омметр — дорогостоящий комплект.Это возможно
чтобы обойти эту проблему, введя гораздо большее последовательное сопротивление
в цепь. Для цепи с расчетным сопротивлением
1
дополнительное сопротивление можно сказать 100.
Затем это сопротивление становится доминирующим сопротивлением, и мы можем
игнорируйте сопротивление остальной цепи. Поскольку катушка
безусловно, самая большая индуктивная составляющая, которую мы можем решить для этого
индуктивность, используя следующий метод.

На рис.
основные параметры этой индуктивной цепи. Переходный отклик на скачок напряжения
регулируется постоянной времени схемы и следует экспоненциальному росту
по функции:

г.
постоянная времени
определяется как

где
L и R — индуктивность и сопротивление цепи соответственно.

An
важной особенностью этого типа экспоненциального роста является то, что почти
ровно 5 периодов постоянной времени от приложения ступенчатого напряжения до
текущие стабилизации. Что нас интересует, так это период постоянной времени.
Это лучше всего определить по начальной части экспоненциальной кривой, так как она
дает более точный результат. На самом деле мы собираемся рассматривать только самые
первый период постоянной времени. Если мы решим уравнение экспоненциального тока выше
за первый период постоянной времени ( т / =
1), то находим, что i = 63.2% от максимума. Поэтому найти все
нам нужно найти значение времени, соответствующее току на 63,2% от
максимум. График ниже взят из тестовой катушки A с использованием 100
последовательный резистор и ступенчатое напряжение 10В.

Рис
1

Уведомление
что маркеры напряжения (горизонтальные пунктирные линии) установлены на
dV составляет 6,38 В, что составляет 63,8% от приложенного 10 В. Это ближайший
значение, которое может быть установлено.Маркеры временной развертки (вертикальные пунктирные
линии) установлены так, чтобы пересекать переходный процесс в точках, где
маркеры напряжения срезают кривую. Полученное dt дает нам время
константа для схемы, в данном случае это 19,38 мксек. Я обычно
работать с 3 значащими цифрами, если только расчеты или эксперименты
требовать большего. Итак, теперь мы имеем R = 100
и = 19,38us
следовательно, индуктивность цепи равна 1. 94 мГн. Поскольку катушка
индуктивность является доминирующей индуктивностью, тогда мы можем сказать, что катушка
имеет индуктивность 1,94 мГн. Следует помнить, что катушка
индуктивность зависит от частоты, поэтому резистор другой серии
значения дадут разные результаты. Альтернативный метод расчета
здесь представлена ​​индуктивность катушки с использованием FEMM.

Измерьте неизвестное значение индуктивности с помощью функционального генератора и осциллографа — Блог — Power & Energy

Существуют доступные преобразователи постоянного тока с импульсным режимом.

То, что вы часто видите, — это преобразователь Benq с 12 В на 5 В.

Я могу найти информацию по всем компонентам, кроме индуктора. А измерителя индуктивности у меня нет.

Есть несколько других способов измерения индуктивности. В этом упражнении я использую метод с треугольной формой волны, описанный на сайте meettechniek. info.

• индуктор, распаян
• функциональный генератор с опцией треугольной формы сигнала
• осциллограф

Установите генератор на 50 Ом и настройте его на приемлемую частоту.Я установил его на 10 кГц (моя катушка индуктивности рассчитана на диапазон кГц).

Поместите выход на катушку индуктивности и щупы осциллографа.

Затем поднимите напряжение генератора как можно выше, пока сигнал не начнет показывать насыщение. См. Желтую форму волны ниже для получения впечатления.

Затем измените частоту так, чтобы напряжение упало до минимума, с которым может справиться ваш осциллограф. В моем случае я уменьшил частоту до 5 кГц.

VR: дельта аппарели.Для этого я использовал дельту горизонтальных курсоров: 32 мВ

VL: от 0 до середины рампы: 95,5 мВ.

т: время съезда. Я использовал для этого дельту вертикального курсора (и это тоже половина одного цикла): 100 мкс.

Ri: полное сопротивление генератора. Мы установили его на 50 Ом.

Vg: размах выходного сигнала генератора. Отключите катушку индуктивности и измерьте ее с помощью осциллографа: 8,16 В.

(Я также зафиксировал это с помощью белого сигнала REF, но обратите внимание, что он не в правильном горизонтальном положении.Пики должны находиться в том же месте, что и пики на желтой кривой)

(изображения формул взяты с сайта meettechniek.info)

= 8,16 В / 50 Ом = 0,16 A

= 0,095 В * (100 мкс / 0,16 A)

= 0,0000594 H = 59 мкГн

В серии допусков для обычных индукторов это, скорее всего, будет 68 мкГн.

Давайте сверим это со спецификациями микросхемы LM2576 5V, которая используется в этой схеме.

Печатная плата имеет входное напряжение 12 В. Заявлено, что она может переключаться до 3 А (я нашел один веб-сайт, на котором это указывалось — большинство из них не требует тока).

На графике выбора индуктора это приводит нас сюда:

источник изображения: TI LM2576 datasheet

Это совпадение: 68 мкГн. Ожидаемый индуктор используется на печатной плате.

И метод треугольной формы волны оказался действенным способом получить индуктивность катушки.

Вся схема полностью соответствует типовой схеме приложения от TI, с поправкой на вход 12 В и выход 3 А.

источник изображения: TI LM2576 datasheet

Входные и выходные конденсаторы составляют 220 мкФ.

Диод Шоттки — это полупроводник SS34.

Ссылка на другие сообщения, связанные с магнетизмом.

Измерение тока индуктора в импульсных источниках питания

ВОПРОС:

Как вы измеряете ток катушки индуктивности?

Ответ:

В импульсных источниках питания

обычно используются индукторы для временного хранения энергии.При оценке этих источников питания часто бывает полезно измерить ток катушки индуктивности, чтобы получить полное представление о схеме преобразования напряжения. Но как лучше всего измерить токи индуктивности?

На рисунке 1 показана предлагаемая установка для такого измерения на примере типичного понижающего преобразователя (понижающая топология). Небольшой вспомогательный кабель вставлен последовательно с индуктором. Он используется для подключения токового пробника и отображения тока индуктора с помощью осциллографа.Рекомендуется проводить измерения на стороне индуктора, где напряжение стабильно. В большинстве топологий импульсных регуляторов индуктивность используется таким образом, что напряжение на одной стороне переключается между двумя крайними значениями, но остается относительно стабильным на другой стороне. В понижающем преобразователе, показанном на рисунке 1, напряжение в коммутационном узле, то есть на левой стороне индуктора L, переключается между входным напряжением и напряжением земли со скоростью фронтов переключения. На правой стороне индуктора находится выходное напряжение, которое обычно относительно стабильно.Чтобы уменьшить помехи из-за емкостной связи (связи электрического поля), контур измерения тока должен быть размещен на тихой стороне индуктора, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема, показывающая измерение тока индуктора в импульсном источнике питания.

На рис. 2 показана практическая установка для этого измерения. Индуктор поднимается и припаян наискось к одному из двух выводов на плате. Альтернативный вывод подключается к плате вспомогательным проводом.Это преобразование может быть выполнено довольно легко. Распайка горячим воздухом — проверенный метод отсоединения индуктора. Многие паяльные станции SMD предлагают горячий воздух с регулируемой температурой.

Рисунок 2. Практическая установка для измерения тока катушки индуктивности.

Токовые пробники предлагаются производителями осциллографов. К сожалению, они обычно довольно дороги, поэтому постоянно возникает вопрос, можно ли измерить ток катушки индуктивности с помощью шунтирующего резистора.В принципе это возможно. Однако это измерение имеет недостаток, заключающийся в том, что шум переключения, генерируемый в импульсном источнике питания, может легко влиять на измерение напряжения через шунтирующий резистор. Таким образом, особенно в интересующих точках, когда ток в катушке индуктивности меняет направление, результаты измерений не будут точным отображением поведения тока в катушке индуктивности.

Рис. 3. Измерение тока индуктора показано синим цветом, а поведение насыщенного индуктора добавлено фиолетовым цветом.

На рис. 3 показано измерение тока катушки индуктивности (выделено синим цветом) для импульсного источника питания, измеренного с помощью токового пробника, совместимого с используемым осциллографом. В дополнение к измерениям, показанным синим цветом, была добавлена ​​пурпурная маркировка, показывающая, как будет выглядеть ток, протекающий через катушку индуктивности, когда катушка индуктивности начнет чрезмерно насыщаться в направлении пиковых токов. Это происходит, когда выбирается катушка индуктивности, номинальный ток которой недостаточен для данного приложения. Одна из основных причин измерения тока катушки индуктивности в импульсном источнике питания заключается в том, чтобы можно было определить, правильно ли выбран индуктор или произойдет ли насыщение индуктора во время работы или во время неисправности.