Индукционен уред. Измерване на параметри на индуктори

1. прекъсвам


2. купете индустриален импедансомер и гладувайте за известно време


3. да направя нещо по-високочестотно и широколентово.

Наличието на много онлайн калкулатори драстично опростява задачата, можете да се справите само с един генератор, свързан към честотомера, като не губите много в удобството, но печелите във функционалността.

Префиксът може да измерва индуктивности от 0,05 μH. Изходното напрежение е около 0,5V. Собствена индуктивност на изводите е 0,04 μH. Изходен честотен диапазон: xs...77MHz.

Широколентовият генератор е направен по добре познатата двуточкова схема и не е много чувствителен към качествения фактор на честотната верига.

За измерване на най-малките индуктивности, капацитетът е избран да бъде 82pf, заедно с входния капацитет, изчисленият (за калкулатора) се оказва около 100pf (кръглите числа са по-удобни), а макс. честотата на генериране е около 80 MHz. От веригата се подава напрежение към последователя vt2 и от него към емитера vt1, като по този начин се реализира POS. Понякога използваната директна връзка на портата с веригата води до нестабилна работа на генератора при честоти от 20-30 MHz, следователно се използва изолационен кондензатор c1. Полевият транзистор трябва да има първоначален ток на изтичане най-малко 5 mA, в противен случай транзисторът трябва да бъде леко отворен със съпротивление от няколкостотин kOhm от плюса към портата. По-добре е да използвате транзистора с висока транспроводимост, това ще увеличи изходното напрежение, взето от източника. Въпреки че самият генератор е практически нечувствителен към видовете транзистори.

За изчисляване се използват онлайн калкулатори
Най-удобно
най-неудобно
бляскав, но с характер

Капацитетът за настройка в устройството може да бъде всякакъв, дори китайска глина. По-добре е да имате референтни намотки и вече да замените измерения капацитет в калкулатора, въпреки че в действителност това не е необходимо.

За екран се използва фолиото на гърба.
Заключенията към намотката се правят под формата на гъвкави плоски каишки от плитка с дължина 2 см. с крокодили.

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

Характеристики на употреба.

Изводите на бобината трябва да са възможно най-прави, ако трябва да се измерват свръхниски индуктивности. От резултата трябва да извадите собствената си индуктивност на проводниците 0,04 μH. Минималната измерима индуктивност е приблизително същата.

Стандартен капацитет е подходящ за измерване на индуктивности до 100 μH, по-добре е да се използват допълнителни капацитети от 1N по-горе, в противен случай ще има грешка от междувитковия капацитет на бобината.

За да измерите междувитковия капацитет, трябва да измерите истинската стойност на индуктивността с C 10-100n, след това честотата се измерва със стандартен капацитет (100pF), въведен в калкулатора, след което се изчислява общият капацитет, от който 100pF трябва да се извади.
Пример. аксиален дросел 3,8 mH, със стандартен капацитет, честота 228 kHz, общ капацитет 128pF, междувиток 28.
По същия начин се изчисляват капацитетите във веригите.

За измерване на дросели на нискочестотни НН магнитни вериги те трябва да имат достатъчно голям брой завои, например на пръстени 2000NN най-малко 20, в противен случай честотата може да бъде по-висока от работната за тях (до 400 kHz), и генерирането ще бъде нарушено в най-добрия, а в най-лошия ще бъде импулсно, както в блокиращ генератор, с честота от килохерци. За малки завои е необходим допълнителен капацитет.

За много ентусиасти на електрониката задачата за измерване на капацитета на кондензаторите и индуктивността на дроселите е уместна, тъй като, за разлика от резисторите, тези компоненти често не са маркирани (особено SMD). Междувременно, с генератор на синусоидални трептения и осцилоскоп (устройства, които трябва да бъдат във всяка любителска радиолаборатория), този проблем е доста просто решен. Всичко, което е необходимо за това, е да запомните първоначалния курс на електротехниката.

Помислете за най-простата схема - резистор и кондензатор, свързани последователно. Нека тази верига е свързана към източник на синусоидални трептения. Нека напишем уравненията за напреженията върху елементите на нашата верига в операторна форма: U R = I * R, U C = -j * I / ωC. От тези уравнения е очевидно, че амплитудните стойности на напреженията ще бъдат свързани, както следва: UR / UC \u003d R * ωC (разбира се, напреженията ще бъдат фазово изместени, но това не ни интересува в този случай ни е грижа
само амплитуда).

Мисля, че мнозина вече са се досетили към какво имам предвид. Да, да, капацитетът се изчислява съвсем просто от последното уравнение:

C = U R /U C * 1/ωR или, като вземем предвид факта, че ω= 2πf, получаваме C \u003d U R /U C * 1/2πfR ; (1)

И така, алгоритъмът е прост: свързваме резистор последователно с измерения капацитет, свързваме генератор на синусоидални трептения към тази верига и измерваме амплитудите на напрежението на нашия кондензатор и резистор с осцилоскоп. Чрез промяна на честотата постигаме амплитудата на напрежението и на двата елемента да е приблизително еднаква (така че измерването ще бъде по-точно). Освен това, замествайки измерените стойности на амплитудите във формула (1), намираме желания капацитет на кондензатора.

По същия начин можете да извлечете формула за изчисляване на индуктивността:

L = U L /U R * R/ω или, като вземем предвид факта, че ω= 2πf, получаваме L \u003d U L / U R * R / 2πf ; (2)

По този начин, като имаме генератор на синусоидални трептения и осцилоскоп, използвайки формули (1) и (2), се оказва доста лесно да се изчисли неизвестен капацитет или индуктивност (за щастие резисторите почти винаги са маркирани).

Алгоритъмът на действията е както следва:

1) Сглобяваме верига от последователно свързан резистор с известна стойност и капацитета (индуктивността), който се изследва.

2) Свързваме тази верига към генератор на синусоидални трептения и чрез промяна на честотата гарантираме, че амплитудите на напрежението на двата елемента на веригата са приблизително еднакви.

3) Използвайки формула (1) или (2), изчисляваме стойността на изследвания капацитет или индуктивност.

Въпреки факта, че нашите елементи не са перфектни, има толеранс за стойността на резистора и винаги има някои грешки в измерването, резултатът е доста точен (поне можете лесно да идентифицирате капацитета в стандартната серия). Позволете ми да получа стойност от 1,036 nF при измерване на капацитет. Очевидно е, че маркировката 1 nF е трябвало да бъде приложена към изследвания кондензатор.

За да ви улесня да навигирате със стойностите на резистора, ще дам няколко примера:

- за капацитет от 15 pF във верига с резистор 200 kΩ, амплитудите на напрежението ще бъдат приблизително равни при честота 53 kHz;

- за капацитет от 1 nF във верига с резистор 10 kΩ, амплитудите на напрежението ще бъдат приблизително равни при честота 15,9 kHz;

- за капацитет от 0,1 μF във верига с резистор 680 Ohm, амплитудите на напрежението ще бъдат приблизително равни при честота от 2,34 kHz;

- за индуктивност от 3 μH във верига с резистор 120 Ohm, амплитудите на напрежението ще бъдат приблизително равни при честота 6,3 MHz;

- за индуктивност от 100 μH във верига с резистор 120 Ohm, амплитудите на напрежението ще бъдат приблизително равни при честота от 190 kHz.

По този начин диапазонът от капацитет и индуктивност, които могат да бъдат измерени, зависи само от честотния диапазон, с който вашият генератор и осцилоскоп могат да работят.

Въз основа на този метод е възможно да се изработи устройство за автоматично измерване на капацитети и индуктивности.

Онлайн калкулатор за изчисляване на капацитети и индуктивности :

(за правилни изчисления използвайте точка като десетична запетая, а не запетая)

1) Изчисляване на капацитета.

Инструкция

Купете LC метър. В повечето случаи те са на конвенционални мултиметри. Има и мултиметри с функция за измерване - такъв уред също ще ви подхожда. Всяко от тези устройства може да бъде закупено в специализирани магазини, продаващи електронни компоненти.

Изключете платката, на която е разположена бобината. Ако е необходимо, разредете кондензаторите на платката. Разпайте бобината, която искате да измерите от платката (ако това не е направено, в измерването ще бъде въведена забележима грешка) и след това я свържете към входните жакове на устройството (към кои, е посочено в неговия инструкции). Превключете инструмента на точната граница, обикновено обозначена като "2 mH". Ако индуктивността е по-малка от два милихенри, тогава тя ще бъде определена и показана на индикатора, след което измерването може да се счита за завършено. Ако тя е по-голяма от тази стойност, устройството ще покаже претоварване - в най-високата цифра ще се появи единица, а в останалите интервали.

Ако измервателният уред показва претоварване, превключете глюкомера към следващата, по-груба граница - "20 mH". Моля, имайте предвид, че десетичната запетая на индикатора се е преместила - скалата се е променила. Ако измерването този път не е успешно, продължете да превключвате границите към по-груби, докато претоварването изчезне. След това прочетете резултата. Ако след това погледнете превключвателя, ще разберете дали този резултат се изразява в единици хенри или милихенри.

Изключете бобината от входните гнезда на устройството, след което я запоете обратно към платката.

Ако устройството показва нула дори при най-точната граница, тогава бобината или има много малка индуктивност, или съдържа късо съединение. Ако дори при най-грубата граница се покаже претоварване, намотката или е счупена, или има твърде голяма индуктивност, която устройството не е проектирано да измерва.

Подобни видеа

Забележка

Никога не свързвайте LC метър към верига под напрежение.

Полезен съвет

Някои LC измервателни уреди имат специално копче за настройка. Прочетете инструкциите за устройството за това как да го използвате. Без настройка показанията на инструмента ще бъдат неточни.

Индукторът е навит проводник, който съхранява магнитна енергия под формата на магнитно поле. Без този елемент е невъзможно да се изгради нито радиопредавател, нито радиоприемник върху кабелно комуникационно оборудване. А телевизорът, с който много от нас са свикнали, е немислим без индуктор.

Ще имаш нужда

• Проводници с различни сечения, хартия, лепило, пластмасов цилиндър, нож, ножици

Инструкция

Изчислете стойността от тези данни. За да направите това, разделете стойността на напрежението последователно на 2, числото 3.14, стойностите на честотата на тока и силата на тока. Резултатът ще бъде стойността на индуктивността за тази намотка в Хенри (H). Важна забележка: свързвайте бобината само към източник на променлив ток. Активното съпротивление на проводника, използван в намотката, трябва да бъде незначително.

Измерване на индуктивността на соленоида.
За да измерите индуктивността на соленоида, вземете линийка или друг инструмент за измерване на дължини и разстояния и определете дължината и диаметъра на соленоида в метри. След това пребройте броя на неговите завои.

След това намерете индуктивността на соленоида. За да направите това, повишете броя на неговите завои на втора степен, умножете резултата по 3,14, диаметъра на втора степен и разделете резултата на 4. Разделете полученото число на дължината на соленоида и умножете по 0,0000012566 (1,2566 * 10-6). Това ще бъде стойността на индуктивността на соленоида.

Ако е възможно, използвайте специално устройство за определяне на индуктивността на даден проводник. Той се основава на верига, наречена AC мост.

Индукторът е способен да съхранява магнитна енергия, когато протича електрически ток. Основният параметър на бобината е нейната индуктивност. Индуктивността се измерва в Хенри (H) и се обозначава с буквата L.

Ще имаш нужда

• Параметри на индуктора

Инструкция

Индуктивността на къс проводник се определя от: L \u003d 2l (ln (4l / d) -1) * (10 ^ -3), където l е дължината на проводника в и d е диаметърът на проводника в сантиметри. Ако жицата е навита върху рамката, тогава се образува намотка. Магнитният поток се концентрира и в резултат на това стойността на индуктивността се увеличава.

Индуктивността на намотката е пропорционална на линейните размери на бобината, магнитната проницаемост на сърцевината и квадрата на броя на завоите на намотката. Индуктивността на намотка, навита върху тороидална сърцевина, е: L = μ0*μr*s*(N^2)/l. В тази формула μ0 е магнитната константа, μr е относителната магнитна проницаемост на материала на сърцевината, която зависи от честотата), s е

При работа с всякакви електрически уреди или проводими части е необходимо наличието на измервателно оборудване, било то амперметър, волтметър или омметър. Но за да не купувате всички тези устройства, по-добре е да вземете мултицет.

Мултиметърът е универсално измервателно устройство, което ви позволява да измервате всяка характеристика на електричеството. Мултиметрите са аналогови или цифрови.

Аналогов мултицет

Този тип мултицет показва показанията на измерването със стрелка, под която е инсталиран дисплей с различни скали на стойностите. Всяка скала показва показанията на конкретно измерване, които се подписват директно на таблото. Но за начинаещи такъв мултицет няма да бъде най-добрият избор, тъй като е доста трудно да се разберат всички символи, които са на таблото. Това може да доведе до неправилно разбиране на резултатите от измерването.

Цифров мултицет

За разлика от аналоговите мултиметри, този мултицет улеснява определянето на интересните количества, докато точността му на измерване е много по-висока в сравнение с уредите с стрелки. Също така, наличието на превключвател между различни характеристики на електричеството елиминира възможността за объркване на една или друга стойност, тъй като потребителят не трябва да разбира градацията на скалата за отчитане. Резултатите от измерването се показват на дисплея (в по-ранните модели - LED, а в съвременните - LCD). Поради това цифровият мултицет е удобен за професионалисти и лесен и лесен за използване от начинаещи.

Мултиметър индуктивномер

Въпреки факта, че рядко се определя индуктивността при работа с електроника, все още понякога е необходимо, а мултиметри с измерване на индуктивност са трудни за намиране. В тази ситуация ще помогне специално закрепване към мултиметъра, което ви позволява да измервате индуктивността.

Често за такава приставка се използва цифров мултицет, който е настроен за измерване на напрежение с праг на точност на измерване от 200 mV, който може да бъде закупен във всеки магазин за електрическо и радио оборудване в готов вид. Това ще ви позволи да направите прост префикс към цифров мултицет.

Монтаж на платка за декодиране.

Можете да сглобите приставка за тестер за мултицет за измерване на индуктивност без проблеми у дома, като имате основни познания и умения в областта на радиотехниката и запояване на микросхеми.

В схемата на платката могат да се използват транзистори KT361B, KT361G и KT3701 с всякакви буквени маркери, но за получаване на по-точни измервания е по-добре да използвате транзистори с маркировка KT362B и KT363. Тези транзистори са инсталирани на платката в позиции VT1 ​​и VT2. На позиция VT3 е необходимо да се инсталира силициев транзистор с p-n-p структура, например KT209V с всяка буквена маркировка. Позициите VT4 и VT5 са предназначени за буферни усилватели. Повечето високочестотни транзистори са подходящи, с параметри на h21E за единия не по-малко от 150, а за другия - повече от 50.

За позиции VD и VD2 са подходящи всякакви високочестотни силициеви диоди.

Резисторът може да бъде избран MLT 0,125 или подобен. Кондензатор C1 е взет с номинален капацитет от 25330 pF, тъй като той е отговорен за точността на измерванията и неговата стойност трябва да бъде избрана с отклонение не повече от 1%. Такъв кондензатор може да бъде направен чрез комбиниране на термостабилни кондензатори с различен капацитет (например 2 при 10000 pF, 1 при 5100 pF и 1 при 220 pF). За други позиции са подходящи всякакви малки електролитни и керамични кондензатори с допустимо разпространение 1,5-2 пъти.

Контактните проводници към платката (позиция X1) могат да бъдат запоени или свързани с помощта на пружинни скоби за "акустични" проводници. Конекторът X3 е предназначен за свързване на приставката към.

По-добре е да вземете по-къс проводник към "бананите" и "крокодилите", за да намалите влиянието на собствената им индуктивност върху показанията на измерването. На мястото, където проводниците са запоени към платката, връзката трябва да бъде допълнително фиксирана с капка горещо лепило.

Ако е необходимо да се регулира обхватът на измерване, към платката може да се добави конектор за превключвател (например за три диапазона).

Корпус за мултицет

Калъфът може да бъде изработен от готова кутия с подходящ размер или можете да направите кутията сами. Можете да изберете всеки материал, например пластмаса или тънко фибростъкло. Кутията се изработва по размер на дъската, като в нея се подготвят отвори за нейното закрепване. Правят се и отвори за окабеляване. Всичко е фиксирано с малки винтове.

Приставката се захранва от електрическата мрежа чрез 12 V захранване.

Настройка на индуктивномер

За да калибрирате приставката за измерване на индуктивността, ще ви трябват няколко индукционни намотки с известна индуктивност (например 100 μH и 15 μH). Намотките се свързват на свой ред към приставката и в зависимост от индуктивността стойността от 100,0 за намотка от 100 μH и 15 за намотка от 15 μH с точност 5% се задава от двигателя на тримерния резистор на екрана на мултиметъра. Използвайки същия метод, устройството се настройва в други диапазони. Важен фактор е, че за точно калибриране на приставката са необходими точните стойности на тестовите индуктори.

Алтернативен метод за определяне на индуктивността е програмата LIMP. Но този метод изисква известна подготовка и разбиране на програмата.
Но както в първия, така и във втория случай, точността на такива измервания на индуктивността няма да бъде много висока. Този индуктомер не е подходящ за работа с високо прецизно оборудване, но за домашна употреба или за радиолюбители ще бъде чудесен помощник.

Извършване на измервания на индуктивността

След сглобяването трябва да се тества префиксът към мултиметъра. Има няколко начина за проверка на устройството:

1. Определяне на индуктивността на измервателната приставка. За да направите това, е необходимо да затворите два проводника, предназначени за свързване към индуктивна намотка. Например, с дължина на всеки проводник и джъмпер от 3 см, се образува един завой на индукционната намотка. Тази намотка има индуктивност от 0,1 - 0,2 μH. При определяне на индуктивност над 5 μH тази грешка не се взема предвид при изчисленията. В диапазона от 0,5 - 5 µH, при измерване трябва да се вземе предвид индуктивността на устройството. Показанията под 0,5 µH са ориентировъчни.
2. Измерване на неизвестна стойност на индуктивността. Познавайки честотата на бобината, като използвате опростена формула за изчисляване на индуктивността, можете да определите тази стойност.
3. В случай, когато прагът на реакция на силициеви pn преходи е по-висок от амплитудата на измерената електрическа верига (от 70 до 80 mV), е възможно да се измери индуктивността на намотките директно в самата верига (след изключване на нейното захранване ). Тъй като собственият капацитет на приставката е от голямо значение (25330 pF), грешката на такива измервания ще бъде не повече от 5%, при условие че капацитетът на измерваната верига не надвишава 1200 pF.

При свързване на приставката директно към намотките, разположени на платката, се използва окабеляване с дължина 30 см със скоби за фиксиране или сонди. Проводниците се усукват с изчисляване на един завой на сантиметър дължина. В този случай индуктивността на приставката се формира в диапазона от 0,5 - 0,6 μH, което също трябва да се вземе предвид при измерване на индуктивността.

Най-простият и достъпен начин за радиолюбителите да измерват индуктивността на нискочестотна намотка (нискочестотен индуктор, намотка на трансформатор със стоманена сърцевина и др.) е както следва:

1) сглобете веригата, показана на фиг. ; като устройство, което измерва напрежението през променливия резистор R и бобината L xизползвайте тестер или отделен променлив волтметър; максималната стойност на съпротивлението на резистора с мощност на разсейване 0,25-1-0,5 W се избира в диапазона от 100-30000 ома (в зависимост от очакваната стойност).

2.32. Измерване на индуктивности на нискочестотни намотки

2) инсталирайте с автотрансформатор ATнапрежение при 10 V и забележете показанието U 1волтметър, тоест спада на напрежението в изследваната намотка;

3) преместете плъзгача на превключвателя от позицията 1-3 в позиция 1-2 , като по този начин свържете волтметър успоредно с резистора и изберете такава стойност на съпротивлението R = R2, при което падът на напрежението на резистора също е равен на U 1.

4) изчислете индуктивността на бобината по формулата:

L "x \u003d 0,00318 √ RR 2 Gn, (32)

където R1И R2- съпротивление на резистора (Ohm), когато плъзгачът на превключвателя е в позиции 1-3 и 1-2.

При липса на променлив резистор, индуктивността на бобината се измерва с помощта на фиксиран резистор. Схемата и процесът на измерване остават същите, формулата за броене L x- допълнено от множител U1/U2, тоест приема формата:

L "" x \u003d 0,00318 R (U 1 / U 2) Gn, (33)

където Р- съпротивление на резистора, ома,

U 1И U 2- показанията на волтметъра в позиции 1-3 и 1-2 на плъзгача на превключвателя.

В повечето случаи индуктивните съпротивления на намотките са много по-високи от техните активни съпротивления, така че горните формули дават доста точни стойности на индуктивността.

Въпреки това, ако броят на завоите на намотката е малък и съпротивлението на постоянен (или променлив) ток е голямо (няколко десетки или стотици ома), тогава L" хИ L"" xизчислено по други, по-точни формули, а именно:

където Р- съпротивление на резистора, когато плъзгачът на превключвателя е в позиция 1-2; У- напрежение на последователно свързани РИ L x; U 2- напрежението на резистора е равно на напрежението U 1на макара L x;

L x "= 0,00318 R 0 / tg α,

където Р- активно съпротивление на намотката;

α - ъгълът, образуван от страната BC на триъгълника ABC () и перпендикуляра, паднал от точка B до продължението на страната LS.

Ориз. 2.40. Триъгълник на напрежението, определящ ъгъл α

Ъгъл тангенс α намери така. Отделете на произволна линия MN() раздел AC, пропорционално на напрежението U 2на резистор Р. След това рисувайте от точки НОИ ОТ, като от центрове, с радиуси, пропорционални на напрежението Узахранване и напрежение U 1на намотката, две дъги. свържете точката INпресичане на тези дъги с точка ОТи спуснат от точката INперпендикулярно BDдиректно MN. В заключение, удължете височината BDтриъгълник ABCдо 100 мм (нарязване DK) и преминете през точката ДА СЕдиректен KP, успоредно на страната слънцетриъгълник ABC. Ако вземем сегмента DKза единица, след което отсечете едновременно по права линия MNраздел PDи ще бъде числено равно на тангенса на ъгъла α .

В случаите, когато съпротивлението на бобината на постоянен ток надвишава нейното индуктивно съпротивление, измерването L xизвършва се при различна, по-висока честота (например 400 или 800 Hz). Формата на кривата на напрежението на изхода на източника на напрежение с тази повишена (аудио) честота трябва да бъде синусоидална.

Ориз. 2.41. По въпроса за намирането на тангенса на ъгъл α

При превключване към честота неравна на 50 Hz вместо коефициента се въвеждат формули (32) ~ (35) 0,00318 фактор 1/2πfверига захранване, къде е- честота на захранването на веригата.