Как замерить индуктивность катушки мультиметром

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.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Измерение индуктивности и емкости с помощью мультиметра и компьютера
• Как измерить индуктивность катушки, дросселя, трансформатора — мультиметром (2016) WEBRip
• Измерение индуктивности и емкости с помощью мультиметра и компьютера
• Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа.
• Как измерить индуктивность катушки, дросселя, трансформатора — мультиметром
• Как измерить индуктивность катушки. Multi Meter 0.03
• Как измерить индуктивность мультиметром

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: RLC — Транзистор — Метр. Прибор для проверки конденсаторов, индуктивности, транзисторов, и др.

Измерение индуктивности и емкости с помощью мультиметра и компьютера

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.

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. 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.

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 мВ, который можно приобрести в любом магазине электро и радиоаппаратуры в готовом виде.

Это позволит сделать простую приставку к цифровому мультиметру. 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.

Эти транзисторы устанавливаются на плате в позициях VT1 и VT2. На позиции VT3 необходимо установить кремневый транзистор со структурой p-n-p, например, КТВ с любой буквенной маркировкой. Позиции VT4 и VT5 предназначены для буферных усилителей.

Подойдет большинство высокочастотных транзисторов, с параметрами h31Э для одного не меньше , а для другого более Резистор можно выбрать МЛТ 0, или аналогичный ему.

Такой конденсатор можно сделать объединив термостабильные конденсаторы разной емкости например, 2 на пФ, 1 на пФ и 1 на пФ. Для остальных позиций подойдут любые малогабаритные электролитические и керамические конденсаторы с допустимым разбросом в 1, раза. Разъем Х3 предназначен для подключения приставки к мультиметру частотомеру. 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 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. Для того чтобы откалибровать приставку для измерения индуктивности понадобятся несколько индукционных катушек с известной индуктивность например, мкГн и 15 мкГн.

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.

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

Главная Инструменты Эксплуатация мультиметра Как измерить индуктивность мультиметром Как измерить индуктивность мультиметром. Предыдущая новость. Оценка статьи:. Как измерить частоту мультиметром Самодельные щупы с тонкими наконечниками и крокодилами Быстрая проверка напряжения в розетке мультиметром Как своими руками сделать тестер.

Как измерить индуктивность катушки, дросселя, трансформатора — мультиметром (2016) WEBRip

Как измерить индуктивность катушки, дросселя, трансформатора — мультиметром Влад ЩЧ. Индуктивность катушки Делай Всё Сам. Мультиметр измеряет индуктивность Sergey Dorosh. Сегодня я покажу как дополнить любой мультиметр функцией измерения индуктивности. Плата приставки имеет небольшие габариты, что позвол.. Как измерить индуктивность. Прикольные штуки из Китая.

Измерение индуктивности катушек резонансным методом. Войдите Резонансная частота засекается любым мультиметром по пику.

Измерение индуктивности и емкости с помощью мультиметра и компьютера

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка. Мощность рассеивания транзистора? Зачем электродрели нужен редуктор, точнее большая шестеренка? Лидеры категории Антон Владимирович Искусственный Интеллект.

Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа.

Цифровой мультиметр АМ 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… 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. Величины измеренных индуктивностей могут различаться для разных компонентов, если их импедансы различаются.

Проверка проволочных и непроволочных резисторов. Для проверки проволочного и непроволочного резисторов постоянного и переменного сопротивления необходимо проделать следующее: произвести внешний осмотр; проверить работу движущего механизма переменного резистора и состояние его частей; по маркировке и размерам определить номинальную величину сопротивления, допустимую мощность рассеяния и класс точности; омметром измерить действительную величину сопротивления и определить отклонение от номинала; у переменных резисторов измерить еще и плавность изменения сопротивления при движении ползунка.

Как измерить индуктивность катушки, дросселя, трансформатора — мультиметром

Железо Автор: dez. Любой электронщик имеет в своем арсенале мультиметр. С помощью этого инструмента выполняется масса повседневных операций, например, измерение напряжения или сопротивления, прозвонка дорожек на печатной плате, определение полярности диода. Если трезво оценить возможности тонких проводов на щупах, то иногда можно даже измерить силу тока. Функции измерения емкости конденсаторов и температуры встречаются хоть и не во всех мультиметрах, но и редкостью тоже не являются.

Как измерить индуктивность катушки. Multi Meter 0.03

В этой статье: Измерение индуктивности с помощью резистора Определение индуктивности с помощью RLC-метра Расчет индуктивности по наклону зависимости напряжение-ток 16 Источники. Индуктивность — это способность катушки препятствовать протеканию через нее электрического тока. Катушка индуктивности может перекрыть один ток и пропустить другой. Например, в телевизорах и радиоприемниках катушки индуктивности используются для приема и настройки на различные каналы. Обычно индуктивность измеряют в миллигенри или микрогенри. Как правило, для ее измерения используют генератор частоты и осциллограф или RLC-метр измеритель иммитанса. Индуктивность можно также вычислить по наклону зависимости напряжение-ток — для этого следует измерить проходящий через катушку электрический ток.

Для упрощения подгонки могу только сказать, что индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа витков. Так что после.

Как измерить индуктивность мультиметром

Когда-то задался целью найти простой способ измерения индуктивности катушек. И тут вдруг вспомнил университетский курс ТОЭ теоретические основы электротехники , а именно: резонанс в параллельном колебательном контуре, характерный всплеском напряжения. Взяв этот фактор за основу и вспомнив формулу Томсона — зависимость трех составляющих: индуктивности L , емкости C и частоты f , сваял простенькую схему.

Портал о науке и технике Статьи Новости Видео Обзоры. Забыли пароль? Воспользуйтесь строкой поиска, чтобы найти нужный материал. Главная Схемотехника Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа.

Как вы помните, в электронике индуктивность обозначается буквой L, а емкость буквой C. Вот отсюда и пошло название прибора.

Детхер Pculsboro, NJ предложил простой альтернативный метод. Два каскада формируют усилитель с обратной связью без инвертирования, которая производит регенерацию. Поддержание транзисторов в режиме вне насыщения ускоряет работу схемы, минимизируя время накопления транзисторов. На рис. Таким образом, индуктивность определяется из уравнения. С помощью описываемого устройства можно измерить минимальную индуктивность 1 мкГн. Верхней границы диапазона измерений индуктивности практически нет.

Включите JavaScript для лучшей работы сайта. Катушки индуктивности — это элементы, в маркировке которых параметры обычно не указаны. К тому же, часто катушки наматывают самостоятельно. В обоих случаях определить индуктивность катушки можно только путем ее измерения.

На какой частоте измеряют индуктивность.

Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа

Наиболее простой и доступный для радиолюбителей способ измерения индуктивности низкочастотной катушки (дросселя низкой частоты, обмотки трансформатора со стальным сердечником и т. п.) заключается в следующем:

1) собирают схему, изображенную на рис. ; в качестве прибора, измеряющего напряжения на переменном резисторе R и катушке L х используют тестер или отдельный вольтметр переменного тока; максимальное значение сопротивления резистора мощностью рассеяния 0,25-1-0,5 Вт выбирают в пределах 100-30000 Ом (в зависимости от ожидаемой величины).

2.32. Измерение индуктивностей низкочастотных катушек

2) устанавливают с помощью автотрансформатора АТ напряжение на уровне 10 В и замечают показание U 1 вольтметра, то есть падение напряжения на исследуемой катушке;

3) переводят ползунок переключателя из положения 1-3 в положение 1-2 , присоединяя таким образом вольтметр параллельно резистору, и подбирают такое значение сопротивления R = R 2 , при котором падение напряжения на резисторе также равно U 1 .

4) вычисляют индуктивность катушки по формуле:

L» x = 0,00318 √ RR 2 Гн, (32)

где R 1 и R 2 — сопротивления резистора (Ом) при нахождении ползунка переключателя в положениях 1-3 и 1-2.

При отсутствии переменного резистора индуктивность катушки измеряют с помощью постоянного резистора. Схема и процесс измерения остаются прежними, формула же для подсчета L х — дополняется множителем U 1 /U 2 , то есть приобретает вид:

L»» x = 0,00318 R(U 1 /U 2) Гн, (33)

где R — сопротивление резистора, Ом,

U 1 и U 2 — показания вольтметра в положениях 1-3 и 1-2 ползунка переключателя.

В большинстве случаев индуктивные сопротивления обмоток намного превышают их активные сопротивления, поэтому приведенные выше формулы дают достаточно точные значения индуктивности.

Однако если число витков катушки мало, а сопротивление постоянному (или переменному) току велико (несколько десятков или сотен Ом), то L» x и L»» x вычисляют по другим, более точным формулам, а именно:

где R — сопротивление резистора при нахождении ползунка переключателя в положении 1-2; U — напряжение на последовательно соединенных R и L x ; U 2 — напряжение на резисторе равное напряжению U 1 на катушке L х ;

L x » = 0,00318 R 0 / tg α ,

где R — активное сопротивление обмотки;

α — угол, образованный стороной ВС треугольника ABC () и перпендикуляром, опущенным из точки В на продолжение стороны ЛС.

Рис. 2.40 . Треугольник напряжений, определяющий угол

α

Тангенс угла α находят так. Откладывают на произвольной прямой MN () отрезок АС , пропорциональный напряжению U 2 на резисторе R . Затем проводят из точек А и С , как из центров, радиусами, пропорциональными напряжению U источника питания и напряжению U 1 на обмотке, две дуги. Соединяют точку В пересечения этих дуг с точкой С и опускают из точки В перпендикуляр BD на прямую MN . В заключение удлиняют высоту BD треугольника ABC до 100 мм (отрезок DK ) и проводят через точку К прямую KP , параллельную стороне ВС треугольника ABC . Если принять отрезок DK за единицу, то отсекаемый при этом на прямой MN отрезок PD и будет численно равен тангенсу угла α .

В тех случаях, когда сопротивление катушки постоянному току превышает ее индуктивное сопротивление, измерение L x проводят при другой, более высокой, частоте (например, 400 или 800 Гц). Форма кривой напряжения на выходе источника напряжения этой повышенной (звуковой) частоты должна быть синусоидальной.

Рис. 2.41. К вопросу нахождения тангенса угла

α

При переходе к частоте, не равной 50 Гц, в формулы (32) ~ (35) вводят вместо коэффициента 0,00318 множитель 1/2π f источника питания схемы, где f — частота источника питания схемы.

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

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). Это и будет значение индуктивности соленоида.

5. Если есть такая вероятность, для определения индуктивности данного проводника используйте особый прибор. В его основе лежит схема, именуемая мост переменного тока.

Катушка индуктивности способна накапливать магнитную энергию при протекании электрического тока. Основным параметром катушки является ее индуктивность . -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.

Приставка для измерения индуктивности и ее применение в практике радиолюбителя

Предлагаемая приставка к частотомеру для определения расчетным путем индуктивности в диапазоне 0,2 мкГн. .. 4 Гн отличается от прототипов пониженным напряжением на измеряемой индуктивности (амплитуда не более 100 мВ), что снижает погрешность измерения для катушек на малогабаритных кольцевых и замкнутых магнитопроводах и дает возможность измерить с достаточной для практики точностью начальную магнитную проницаемость магнитопроводов. Кроме того, малое значение напряжения на контуре позволяет оценивать индуктивность катушки непосредственно в конструкции, без демонтажа.

Для многих начинающих радиолюбителей изготовление и оценка индуктивности катушек, дросселей, трансформаторов становится «камнем преткновения». Промышленные измерители малодоступны, самодельные законченные конструкции, как правило, сложны в повторении и при их настройке необходимы промышленные приборы. Поэтому особой популярностью пользуются простые приставки к частотомеру или осциллографу.

Описания и схемы подобных устройств были опубликованы в периодической литературе . Они просты в повторении, удобны в применении. Но сведения в статьях в части заявленных погрешностей и пределов измерения нередко приводят к ошибочным выводам и искаженным результатам. Так в указано, что приставка позволяет измерить индуктивность более 0,1 мкГн, а погрешность измерения зависит от подбора конденсатора, который в авторской конструкции имеет допустимое отклонение номинальной емкости не более ±1 %. И это при том, что на указанных на схеме транзисторах устойчивая генерация начинается с индуктивностью колебательного контура 0,15…0,2 мкГн (желающие легко могут проверить), а собственная индуктивность выводов от платы до разъема 30 мм оказывается равной 0,1…0,14 мкГн. В другой статье указывается погрешность до 1,5 % от верхнего предела (кстати, обратите внимание, нижний предел 0,5 мкГн с погрешностью 0,9 мкГн ― и это верно, иными словами измерение таких величин носит оценочный характер) как для маленьких, так и больших значений индуктивности, без учета собственной емкости катушек. А такая емкость может достигать соизмеримой с контурной величины и вносить дополнительную погрешность до 10…20 %.

В этой статье сделана попытка в какой-то мере восполнить отмеченный пробел и показать методы оценки погрешности измерений и способы применения действительно простой и полезной конструкции в лаборатории каждого радиолюбителя.

Предлагаемая приставка к частотомеру предназначена для оценки и измерения с достаточной для практики точностью индуктивности в диапазоне 0,2 мкГн… 4 Гн. Она отличается от прототипов пониженным напряжением на измеряемой индуктивности (амплитуда не более 100 мВ), что снижает погрешность измерения индуктивности на малогабаритных кольцевых и замкнутых магнитопроводах и дает возможность измерить начальную магнитную проницаемость магнитопроводов. Кроме того, малое значение напряжения на контуре позволяет оценивать индуктивность катушки непосредственно в конструкции, без демонтажа. Такую возможность оценят те, кому часто приходится заниматься ремонтом и настройкой аппаратуры при отсутствии схем и описаний.

Для работы с приставкой подходят любые самодельные или промышленные частотомеры, позволяющие измерять частоту до 3 МГц с точностью не менее 3х знаков. Если нет частотомера, подойдет и осцилограф. Точность измерения временных параметров у последних, как правило, порядка 7…10%, что и определит погрешность измерения индуктивности.

Ток, потребляемый приставкой при напряжении питания в интервале значений 5…15 В, не более 22 мА.

Принцип измерения индуктивности основан на известном соотношении, связующим параметры элементов колебательного контура с частотой его резонанса (формула Томсона)

При емкости контура Ск = 25330 пФ, формула упрощается

Где Т ― период в микросекундах.

В приставке (ее схема показана на рис. 1 ) используется генератор с эмиттерной связью в двухкаскадном усилителе, частота гармонических колебаний которого определяется емкостью конденсатора С1 и измеряемой индуктивностью Lx, подключаемой к пружинным зажимам Х1. Так как используется непосредственное соединение базы транзистора VT1 с коллектором VT2, то коэффициент петлевого усиления генератора высок, что обеспечивает устойчивую генерацию при изменении соотношения L/C в широком диапазоне. Коэффициент петлевого усиления пропорционален крутизне используемых транзисторов и может эффективно регулироваться изменением тока эмиттеров, для чего используется выпрямитель на диодах VD1, VD2 и управляющий транзистор VT3. Введение усилителя на транзисторе VT4 с КU= 8…9 позволило снизить амплитуду напряжения на контуре до уровня 80…90 мВ при выходной амплитуде 0,7 В. Эмиттерный повторитель обеспечивает работу на низкоомную нагрузку.

Устройство работоспособно при изменении напряжения питания в интервале 5…15 В, при этом вариации уровня выходного напряжения не превышают 20 %, а уход частоты F= 168,5 кГц (с катушкой высокой добротности, намотанной на сердечнике 50ВЧ при индуктивности L= 35 мкГн) не более 40 Гц!

В конструкции можно использовать в позициях VT1, VT2 транзисторы КТ361Б, КТ361Г, КТ 3107 с любым буквенным индексом, хотя несколько лучшие результаты достигаются с КТ326Б; в позиции VT3 ― кремниевые транзисторы структуры р-n-р, например, КТ209В, КТ361Б, КТ361Г, КТ3107 с любым буквенным индексом. Для буферного усилителя (VT4, VT5) пригодно большинство высокочастотных транзисторов. Параметр h31Э для транзистора VT4 ― более 150, для остальных не менее 50.

Диоды VD, VD2 ― любые высокочастотные кремнивые, например, серий КД503, КД509, КД521, КД522.

Резисторы ― МЛТ-0,125 или аналогичные. Конденсаторы, кроме С1, ― малогабаритные соотвественно керамические и электролитические, допустим разброс 1,5…2 раза.

Конденсатор С1 емкостью 25330 пФ определяет точность измерения, поэтому ее значение желательно подобрать с отклонением не более ±1 % (можно составить из нескольких термостабильных конденсаторов, например 10000+10000+5100 пФ из группы КСО, К31. Если нет возможности точно подобрать емкость, можно воспользоваться описанной ниже методикой.

В качестве разъема Х1 удобно использовать пружинящие зажимы для «акустических» кабелей. Разъем Х3 для соединения с частотомером ― СР–50-73Ф.

Детали монтируют на печатной плате (рис. 2 ) из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Допустимо использовать навесной монтаж.В качестве корпуса для приставки можно применить любой подходящий по размерам коробок из любого материала. Разместить разъем Х1 необходимо так, чтобы обеспечить минимальную длину соединяющих его с платой проводников.

После проверки правильности монтажа следует подать питание напряжением 12 В, не подключая катушки к разъему Х1. Напряжение на эмиттере VT5 должно быть примерно равным половине питающего напряжения; если отклонение больше, потребуется подбор резистора R4. Ток потребления окажется близким к 20 мА.

Присоедините к разъему Х1 катушку Lx индуктивностью в пределах десятков―сотен микрогенри (точное значение некритично), а к разъему Х3 ― осциллограф или высокочастотный вольтметр. На выходе приставки должно быть переменное напряжение 0,45…0,5 В эфф (амплитудное значение 0,65…0,7 В). При необходимости его уровень можно установить в диапазоне 0,25…0,7 Вэфф подбором резистора R8.

Теперь можно приступить к калибровке приставки, подключив ее к частотомеру. Это можно сделать несколькими методами.

Если есть возможность измерить с точностью не хуже 1 % катушку на незамкнутом магнитопроводе с индуктивностью порядка десятков-сотен мкГ, то используя ее как образцовую, подберите емкость конденсаторов С1…С4 так, чтобы показания приставки совпали с требуемым значением.

Во втором случае понадобится один термостабильный эталонный конденсатор, емкость которого не менее 1000 пФ и известна с высокой точностью. В крайнем случае, если нет возможности точно измерить емкость, можно применить конденсаторы КСО, К31 с допуском ±2―5 %, смирившись с вероятным увеличением погрешности. Автор использовал конденсатор К31-17 с номинальной емкостью 5970 пФ ±0,5 %. Сначала по частотомеру фиксируем частоту F1 для катушки Lx без дополнительного внешнего конденсатора. Затем присоединяем параллельно катушке эталонный конденсатор Cэт и фиксируем частоту F2. Теперь можем определить реальную входную емкость собранной приставки и индуктивность катушки Lx по формулам

Вручную делать многократные пересчеты долго, поэтому автор пользуется удачной программой расчетов MIX10, разработанной А. Беспальчиком и любезно выложенной им на сайте СКР > .

Чтобы можно было пользоваться приведенными в начале статьи упрощенными формулами, нужно подбором конденсаторов С1―С4 установить емкость Свх равной 25330±250 пФ. После окончательной корректировки емкости конденсатором С1 сделайте контрольный замер по приведенной выше методике, чтобы убедиться, что емкость С вх соответствует требуемой.

После этого приставка готова к работе. Попробуем оценить ее возможности; для этого проведем несколько опытов.

1 . При измерении малых значений индуктивности большую погрешность вносит собственная индуктивность приставки, состоящая из индуктивности проводников, соединяющих разъем Х1 с платой, и индуктивности монтажа. Попробуем ее измерить. Сначала замкнем контакты разъема Х1 прямым коротким проводником. Скрученные провода, идущие к разъему Х1 длиной 30 мм, и перемычка длиной 30 мм образуют один виток катушки. Если в генераторе транзисторы КТ326Б, колебания возникают только при ударном возбуждении контура путем периодичного включения питания; при этом частота F1 = 2,675. ..2,73 МГц, что соответствует индуктивности 0,14 мкГн (с транзисторами КТ3107Б генерация совсем не возникает). Теперь сделаем из провода диаметром 0,5 мм кольцо диаметром 3 с расчетной индуктивностью около 0,08 мкГн и подключим к Х1. Для генератора на транзисторах КТ326Б частотомер показал значение 2,310 МГц, что соответствует индуктивности 0,19 мкГн. Вариант на транзисторах КТ3107Б генерировал только при ударном возбуждении контура. Таким образом, собственная индуктивность приставки оказалась в пределах 0,1…0,14 мкГн.

Выводы: высокая точность измерений обеспечивается для индуктивности более 5 мкГн. При значениях в интервале 0,5… 5 мкГн надо учитывать собственную индуктивность 0,1…0,14 мкГн. При индуктивности менее 0,5 мкГн измерения носят оценочный характер. Уверенно регистрируемая минимальное значение индуктивности 0,2 мкГн.

2 . Измерение неизвестной индуктивности. Допустим, для нее частота F1= 0,16803 МГц, что по упрощенной формуле расчета индуктивности дает 35,42 мкГн.

При проверке с эталонным конденсатором частота F2 = 0.15129 МГц соответствует индуктивности 35,09 мкГн. Погрешность ― менее 1 %.

3 . Используя измеренную индуктивность в качестве образцовой, можно оценить входную емкость генератора. Емкость контура состоит из емкости конденсаторов С1―С4 и емкости Сген, состоящей из суммы емкости монтажа и емкости, вносимой транзисторами VT1, VT2, т. е. Свх= С1+С ген.

Чтобы определить величину С ген, отключаем конденсаторы С1―С4 и измеряем с используемой индуктивностью частоту F3. Теперь Сген можно рассчитать по формуле

В авторском варианте приставки с транзисторами КТ3107Б емкость Сген равна 85 пФ, а с транзисторами КТ326Б ― З9 пФ. По сравнению с требуемым значением 25330 пФ это меньше 0,4 %, что позволяет применять практически любые высокочастотные транзисторы без заметного влияния на точность измерения.

4 . Благодаря большой собственной емкости приставки, при измерении индуктивности до 0,1 Гн погрешность, вносимая собственной емкостью катушек, несущественна. Так при измерении индуктивности первичной обмотки выходного трансформатора от транзисторных приемников получилось значение L = 105,6 мГн. При дополнении колебательного контура эталонным конденсатором 5970 пФ получилось другое значение ― L=102 мГн, а собственная емкость обмотки Стр= Сизм– С1 = 25822 – 25330 = 392 пФ.

5 . Амплитуда на измерительном колебательном контуре величиной 70…80 мВ оказывается меньше порога открывания кремниевых p-n переходов, что позволяет во многих случаях измерять индуктивность катушек и трансформаторов прямо в схеме (естественно, обесточенной). Благодаря большой собственной емкости приставки (25330 пФ), если емкость в измеряемой цепи не более 1200 пФ, погрешность измерения не превысит 5 %.

Так при измерении индуктивности катушки контура ПЧ (емкость контура не более 1000 пФ) непосредственно на плате транзисторного приемника получено значение 92,1 мкГн. При измерении индуктивности катушки, выпаянной из платы, расчетное значение оказалось меньше ― 88,7мкГн (погрешность менее 4 %).

Для подключения к катушкам индуктивности, размещенных на платах, автор использует щупы с соединительными проводами длиной 30 см, скрученных с шагом одна скрутка на сантиметр. Ими вносится дополнительная индуктивность 0,5…0,6 мкГн ― это важно знать при измерении малых величин, для оценки ее достаточно замкнуть щупы между собой.

В заключение еще несколько полезных советов.

Определить магнитную проницаемость кольцевого магнитопровода без маркировки можно по следующей методике. Намотать 10 витков провода, равномерно распределив его по кольцу, и измерить индуктивность обмотки, а полученное значение индуктивности подставить в формулу:

L-индуктивность

W- кол-во витков

D,d,h – размер кольца в мм

В практических расчетах удобно пользоваться упрощенной формулой для расчета числа витков на кольцевых магнитопроводах

Значения коэффициента k для ряда широкораспространенных кольцевых магнитопроводов по данным В. Т. Полякова приведены в табл. 1 .

Таблица 1

Типоразмер	К18х8х4	К18х8х4	К18х8х4	К18х8х4	К18х8х4	К18х8х4
Магнитная проницаемость	3000	2000	1000	2000	1000

Для широко распространенных броневых магнитопроводов из карбонильного железа индуктивность удобнее рассчитывать в микрогенри, поэтому введем коэффициент m, и формула соответственно изменится.

Некоторые значения для распространенных броневых магнитопроводов приведены в табл. 2 .

Сердечник	СБ-9а	СБ-12а	СБ-23-17а	СБ23-11а

Составить подобную таблицу для имеющихся у вас кольцевых и броневых магнитопроводов, воспользовавшись предлагаемой приставкой, не составит большого труда.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гайдук П. Частотомер измеряет индуктивность. ― Радиолюбитель, 1996, № 6, с. 30. 2. L-метр с линейной шкалой. ― Радио, 1984, № 5, с. 58, 61. 3. Поляков В. Катушки индуктивности. ― Радио, 2003, № 1, с. 53. 4. Поляков В. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. ― М.: Патриот, 1990, с. 137, 138. 5. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя. /Терещук Р. М. и др./ ― Киев: Наукова думка, 1987, с. 104.

С. Беленецкий, г. Луганск, Украина
Радио, 2005, №5, с.26-28

Как измерить емкость и индуктивность? • Energy-Systems

 

Измерение емкости и индуктивности

Микрофарадметры принято считать известными и распространенными приборами, которые способны качественно и правильно измерить емкость. Они существуют уже на протяжении долгого периода времени и за это время прославились высоким качеством, надежностью и точными расчетами.

Основное действие таких инструментов заключается в базировании тока, или же напряжения в цепи переменного тока. Все будет зависеть от включенной емкости. Также вам необходимо знать о том, что значения будут зависеть от измеряемой емкости.

Определять значение нужно будет по шкале стрелочного измерителя. Этот процесс состоит из некоторых нюансов, о которых должен знать тот, кто будет производить данное измерение. А вообще ничего сложного здесь нет, если, конечно же, подойти к этому процессу грамотно и ответственно.

Как показывает статистика, сегодня для того чтобы измерить конденсаторы или же индуктивность, принято использовать уравновешенные мосты переменного тока. Они в свою очередь помогут получить малую погрешность измерения, обычно это составляет до одного процента, также следует провести проверку соединения заземлителей с заземляемыми элементами.

Пример технического отчета

Назад

1из27

Вперед

Испытание электросети

Важно знать и о том, что питание моста принято осуществлять от генераторов, которые будут работать на фиксированной частоте. Что же касается самих индикаторов, то в их качестве принято использовать специальные выпрямительные и электронные милливольметры, также многие пользуются и осциллографическими индикаторами.

Таким образом, нужно понимать, что само измерение должно производиться балансированием моста, т.е. попеременной подстройки двух его плеч. Если вы желаете посмотреть более наглядно, как это делается, то в сети Интернета, представлено большое количество обучающих данному процессу видео роликов, которые помогут вам достичь желаемого результата.

Вы смело можете воспользоваться ими, чтобы решить ту или иную проблему без каких-либо проблем. Все что вам нужно – это правильно подойти к выполнению данной работы, и тогда обязательно все сможет получиться быстро и качественно.

Для того, чтобы можно было произвести измерение малых емкостей, нужно будет воспользоваться резонансными методами. Важно отметить, что сама такая схема состоит из генератора, который в свою очередь обладает высокой частотой. В качестве индикаторов такого устройства, принято использовать – чувствительные высокочастотные приборы, они способны в свою очередь реагировать на ток или само напряжение.

Вообще, начиная выполнять такую работу, можно будет столкнуться с некоторыми трудностями и проблемами, но их в свою очередь можно быстро решить, обратившись в электролабораторию если воспользоваться сетью Интернета, где представлена более подробная информация по той или иной теме. Если подойти к этому процессу работы грамотно и ответственно, то не составит особого труда произвести эту работу быстро и качественно. Необходимо понимать, что высокочастотные приборы – это те устройства, с которыми необходимо аккуратно и бережно обращаться.

Ведь именно они помогут выявить те или иные показания, которые вам необходимы. И сегодня такие приборы не перестают использоваться для проведения работ такого типа. А это означает, что выполнить измерения можно с их помощью, после чего у вас есть возможность сравнить все измерения, которые вами уже были сделаны ранее. В итоге вы сможете посмотреть, произошли ли какие-то изменения, обнаружены ли ошибки и дефекты. Все просто, главное – желание и правильный подход.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.

Онлайн расчет стоимости проектирования

1	Электроиспытания по кол-ву линий (от 7500р)	шт.		500 р.
2	Электролаборатория до 200 кв.м. (от 7500 р.)	кв.м.		80 р.
3	Электролаборатория от 200 до 500 кв.м.	кв.м.		80 р.
4	Электролаборатория от 500 кв.м.	кв.м.		65 р.
5	Электролаборатория от 1000 кв.м.	кв.м.		50 р.
6	Одна-двухкомнатная квартира (с выездом и техническим отчетом)	шт.		7500 р.
7	Трехкомнатная квартира (с выездом и техническим отчетом)	шт.		9000 р.
8	Свыше трех комнат (с выездом и техническим отчетом) от;	шт.		10000 р.
9	Испытание автоматических выключателей, 3-полюсный автомат свыше 1000 А	шт.		450 р.
10	Испытание автоматических выключателей, 3-полюсный автомат до 50 А	шт.		150 р.
11	Испытание автоматических выключателей, 1-полюсный автомат	шт.		90 р.
12	Проверка автоматических выключателей (2-полюсное УЗО)	шт.		120 р.
13	Проверка автоматических выключателей (4-полюсное УЗО)	шт.		180 р.
14	Замер полного сопротивления цепи «Фаза-нуль», 1 токоприемник	шт.		120 р.
15	Проверка наличия цепи между заземленными элементами установки и заземлителями (металлосвязь)	точка		35 р.
16	Проверка сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств	точка		500 р.
17	Замер сопротивления изоляции мегаомметром 3 жил	линия		150 р.
18	Замер сопротивления изоляции мегаомметром 5 жил	линия		180 р.
19	Испытание повышенным напряжением кабельных линий после ремонта	линия		5000 р.
20	Испытание автоматических выключателей, 3-полюсный автомат до 200 А	шт.		180 р.
21	Испытание автоматических выключателей, 3-полюсный автомат до 1000 А	шт.		350 р.
22	Технический паспорт на заземлитель	шт.		10000 р.
23	Составление КП для госучреждений, от	шт.		500 р.

Итого:

руб

Нажимая кнопку заказать, вы соглашаетесь на обработку персональных данных.

Измерения емкости и индуктивности с помощью осциллографа и функционального генератора

В большинстве лабораторий имеется достаточный запас цифровых мультиметров для измерения сопротивления постоянному току, но когда речь идет об измерении индуктивности, емкости и импеданса, это не всегда легко найти LCR метр.

Счетчики LCR работают, подавая переменное напряжение на устройство при тестировании и измерения результирующего тока, как по амплитуде, так и по фазы относительно сигнала напряжения переменного тока. Емкостное сопротивление будет иметь форма волны тока, которая опережает форму волны напряжения. Индуктивное сопротивление будет имеют форму волны тока, которая отстает от формы волны напряжения. К счастью, если у вас есть осциллограф и генератор функций в вашей лаборатории, вы можете использовать аналогичный метод для проведения многочастотных измерений импеданса с хорошим полученные результаты. Этот подход также может быть адаптирован для использования в качестве учебной лаборатории. упражнение.

Рис. 1. Импеданс моделируется как конденсатор или катушка индуктивности с эквивалентным последовательным сопротивлением.

Что такое импеданс?

Импеданс – это полное сопротивление протеканию тока в цепь переменного тока. Он состоит из сопротивления (действительного) и реактивного сопротивления. (мнимый) и обычно представляется в комплексной записи как Z = R + jX , где R — сопротивление, а X — реактивное сопротивление.

Реальные компоненты состоят из проводов, соединений, проводников и диэлектрических материалов. Эти элементы в совокупности составляют характеристик импеданса компонента, и этот импеданс изменяется в зависимости от частота тестового сигнала и уровень напряжения, наличие постоянного напряжения смещения или факторы тока и окружающей среды, такие как рабочая температура или высота. Из этих потенциальных влияний частота тестового сигнала часто является наиболее значимый фактор.

В отличие от идеальных компонентов, реальные компоненты не являются чисто индуктивная или емкостная. Все компоненты имеют последовательное сопротивление, т. Параметр R в его импедансе. Но у них также есть несколько вкладчиков в их реактивное сопротивление. Например, конденсатор имеет последовательную индуктивность, которая становится больше проявляется на высоких частотах. Когда мы измеряем реальный конденсатор, ряд индуктивность (ESL) повлияет на показания емкости, но мы не сможем измерять его как отдельный компонент.

Методы измерения импеданса

Метод ВАХ, описанный в этом примечании по применению, является всего лишь один из многих методов измерения импеданса. Другие включают метод моста. и резонансный метод.

Метод ВАХ использует значение напряжения и тока между тестируемое устройство (DUT) для расчета неизвестного импеданса, Z _x . Текущий измеряется путем измерения падения напряжения на последовательно включенном прецизионном резисторе с тестируемым устройством, как показано на рисунке 2. Уравнение 1 показывает, как можно использовать схему найти Z _х . Уравнение 1:

Теоретическая точность

В этом примечании по применению мы будем использовать Tektronix AFG2021 генератор сигналов произвольной формы и осциллограф Tektronix серии MDO4000. измерение. Полоса пропускания AFG2021 20 МГц хорошо подходит для этого. измерение. Точность усиления по постоянному току MDO4000 составляет 2 % при настройке 1 мВ/дел. 1,5% при других настройках по вертикали. Как вы можете видеть в уравнении 1, Точность измерения напряжения осциллографом является наиболее важным фактором в общая точность теста.

На основании уравнения 1 теоретическая точность этого метод измерения должен составлять около 4% при настройке MDO4000 1 мВ/дел и 3% при других настройках.

Так как частота дискретизации осциллографа намного выше частот стимулов, используемых в этих тестах, ошибка вклад фазовых измерений будет пренебрежимо мал.

Рис. 3. Тестовая установка для оценка конденсатора, как в примере 1.

Пример испытания

В следующих двух примерах представлены конденсатор/катушка индуктивности/ Измерение ESR с помощью осциллографа и функционального генератора.

Используемое оборудование:

• AFG2021 Генератор сигналов/функций
• Осциллограф MDO4104C
• А 1 кОм прецизионный резистор
• Конденсаторы и катушки индуктивности, подлежащие испытанию
• Два пробника напряжения Tektronix TPP1000

Для этого применения большинство осциллографов и функций генераторы дадут приемлемые результаты, так как тестовые частоты ниже 100 кГц. Однако мы воспользуемся статистикой измерений на MDO4000. Серия в этом примере.

Рис. 4. Осциллограммы напряжения и измерения, проведенные в узлах A1 и A2.

Пример 1: керамический конденсатор 10 мкФ

Установите тестовую схему, как показано на рис. 3. Примечание. что R _ESR и C связаны с тестируемым керамическим конденсатором, и что R _fg представляет собой выходное сопротивление 50 Ом конденсатора. генератор функций.

Настройте генератор функций на вывод 1,9 В амплитуда, синусоида 100 Гц. Вы можете использовать ручку или клавиатуру AFG2021 для установить напряжение и частоту. Отрегулируйте настройку масштаба по вертикали осциллограф, чтобы использовать как можно больше экрана — используя как можно больше диапазон, насколько это возможно, вы улучшите точность вашего напряжения измерения.

С помощью осциллографа проверьте узлы A1 и A2. Рисунок 4 показывает результирующую форму волны.

Выберите режим получения среднего значения осциллографа и установите количество средних значений равным 128. Это уменьшит влияние случайных шум в ваших измерениях. Настройте осциллограф на измерение канала 1. частота, фаза между каналом 2 и каналом 1, амплитуда канала 1 и амплитуда канала 2, как показано на рис. 4. Если ваш осциллограф поддерживает статистики измерений, таких как серия MDO4000, записывайте средние значения для расчеты. В противном случае запишите самые последние значения.

Из настройки измерений мы знаем:

• Частота стимула, f = 100 Гц
• Прецизионный резистор, Rref = 1 кОм

Из измерений, сделанных на осциллографе и показанных на рисунке 4:

• Амплитуда напряжения, измеренная на A1, В _A1 = 1,929 В
• Амплитуда напряжения, измеренная на A2, В _A2 = 0,310 В
• Разность фаз между напряжением, измеренным на A2, относительно A1, θ = -79,95°

Обратите внимание, что в узле A1 напряжение имеет фазовый угол 0°, то есть он находится в фазе с выходным сигналом функционального генератора. На А2 напряжение равно смещены вперед на фазовый угол θ.

Можно определить полное сопротивление тестируемого конденсатора используя уравнение 1.

Полное сопротивление может быть выражено в полярной форме, где величина определяется уравнением 2.

Уравнение 2:

Угол сопротивления определяется вычитанием двух углы:

Уравнение 3:

Для теста в нашем примере мы можем использовать Уравнение 2 и Уравнение 3, чтобы найти величину и угол импеданса проверяемый конденсатор:

Теперь мы можем преобразовать импеданс в прямоугольную форму. найти сопротивление и емкость.

Используя приведенные выше уравнения, мы можем найти ESR и Емкость ИУ:

   

Уравнения 4 и 5:

Используя уравнение 4 и уравнение 5, мы можем рассчитать ESR и емкость испытуемого конденсатора:

по Объем/ФГ по USB ВНА по ЛКР по Объем/ФГ по USB ВНА по ЛКР Частота емкость (мкФ) емкость (мкФ) емкость (мкФ) СОЭ (Ом) СОЭ (Ом) СОЭ (Ом) 10 Гц 10,3 10,4  Н/Д 28,3 32,8  Н/Д 30 Гц 10,1 10,4  Н/Д 9. 1 7,8  Н/Д 100 Гц 9,8 10,3 10.22 2,4 3,2 2,3 300 Гц 9,8 10,1  Н/Д 0,7 1.1  Н/Д 1 кГц 9,7 9,8 9,96 0,3 0,3 0,21 Таблица 1. Сравнительная таблица Пример 1. LCR в руководстве сказано, что точность составляет 0,05%, а в руководстве USB VNA указано, что это точность 2%.

В таблице 1 сравниваются результаты, полученные с помощью осциллографа. и генератор функций для результатов, достигнутых с помощью недорогого ВАЦ и традиционный LCR-метр. Измеритель LCR, использованный в этом случае, поддерживал только тест частоты 100 Гц и 1 кГц, которые являются общими тестовыми частотами компонентов. Вы заметите, что эти три метода достаточно хорошо коррелируют друг с другом.

Значения пассивных компонентов указаны с особым с учетом частоты, и измерители LCR часто имеют более одной тестовой частоты для эта причина. В таблице 1 показаны результаты с использованием осциллографа/функции комбинация генераторов на пяти различных частотах. Вы можете увидеть эффект от паразитная индуктивность в испытательной цепи по мере увеличения испытательной частоты – измеренная емкость падает по мере увеличения испытательной частоты. См. раздел о «Диапазон измерения» для получения дополнительной информации о тестовых частотах.

Для достижения наилучших результатов вам необходимо сохранить значение прецизионного резистора (R _ref ) достаточно низким, чтобы дать значительную волну напряжения в узле A2. Резистор также должно быть больше 50 Ом или выходного импеданса функционального генератора. будет учитываться при измерении.

Рисунок 5. Тестовая установка для оценка индуктора, как в примере 2.

Пример 2: индуктор 10 мГн

Схема и процедура тестирования почти идентичны те, которые использовались для проверки конденсатора в примере 1.

Используйте генератор функций для вывода 1,9 В амплитуда синусоиды 10 кГц. Сигнал подается на эталонный резистор и проверяемый индуктор.

С помощью осциллографа проверьте узлы A1 и A2. Рисунок 6 показывает два результирующих сигнала.

Рисунок 6. Кривые напряжения и измерения взятых в узлах A1 и A2.

Выберите режим получения среднего значения осциллографа. и установите количество средних значений равным 128. Это уменьшит влияние случайных шум в ваших измерениях. Настройте осциллограф на измерение канала 1. частота, фаза между каналом 2 и каналом 1, амплитуда канала 1 и амплитуда канала 2, как показано на рис. 6. Если ваш осциллограф предлагает статистики измерений, таких как серия MDO4000, записывайте средние значения для расчеты. В противном случае запишите самые последние значения.

Из настройки измерений мы знаем:

• Частота стимула, f = 10 кГц
• Прецизионный резистор, R _№ = 1 кОм

Из измерений, сделанных на осциллографе и показанных на рисунке 6:

Амплитуда напряжения, измеренная на A1, В _A1 = 1,832 В

Амплитуда напряжения, измеренная на A2, В _A2 = 0,952 В

Разность фаз между напряжением измерено на A2 относительно A1, θ = 56,03°

Обратите внимание, что в узле A1 напряжение имеет фазовый угол 0°, то есть он находится в фазе с выходным сигналом функционального генератора. На А2 напряжение равно смещены вперед на фазовый угол θ.

Мы можем использовать те же уравнения для расчета импеданса ИУ, которое мы использовали для измерения конденсатора в примере 1. Импеданс может быть выражено в полярной форме, где величина и угол импеданса равны предоставлено:

Теперь мы можем преобразовать в прямоугольную форму импеданс найти сопротивление и индуктивность

Используя приведенные выше уравнения, мы можем найти ESR и Индуктивность ИУ:

Уравнения 6 и 7:

Используя уравнение 6 и уравнение 7, мы можем рассчитать ESR и индуктивность для тестируемого индуктора:

	по Объем/ФГ	через USB ВНА	по LCR	по Объем/ФГ	через USB ВНА	по LCR
Частота	Индуктивность (мГн)	Индуктивность (мГн)	Индуктивность (мГн)	СОЭ (Ом)	СОЭ (Ом)	СОЭ (Ом)
10 Гц	12	10,3	Н/Д	20,5	20,8	Н/Д
100 Гц	10,1	10,4	10. 31	20,6	20,9	20,9
1 кГц	10,3	10,2	10,1	20,5	22	21,5
10 кГц	10	9,8	9,76	29,8	31,5	29,4

Таблица 2. Сравнительная таблица примера 2.

Опять же, в таблице 2 сравниваются полученные результаты с осциллограф и генератор функций для достижения результатов с помощью недорогого ВАЦ и традиционный LCR-метр. Эти три метода хорошо коррелируют.

В таблице 2 также показаны результаты, полученные с помощью осциллографа/ Комбинация функциональных генераторов на четырех разных частотах. См. раздел в разделе «Диапазон измерения» для получения дополнительной информации о тестовых частотах.

Еще раз, вам может понадобиться поэкспериментировать со значением R _ref , чтобы получить лучшее полученные результаты.

Рисунок 7. Емкость/частота коробка.	Рисунок 8. Индуктивность/частота коробка.

Диапазон измерения

Существуют практические ограничения на частоту стимула и значения конденсатора или катушки индуктивности тестируемого устройства для этого метода измерения импеданса.

На рис. 7 показано окно емкости/частоты. Если емкость значение и частота тестирования попадают в поле, тогда вы сможете измерить это. В заштрихованной области точность измерения будет около 3%, а вне заштрихованной области точность падает примерно до 5%. Эти неопределенности предположим, что вы позаботились о том, чтобы использовать весь экран осциллографа, усреднил 128 циклов сигналов и использовал среднее значение амплитуды и фазы для выполнения вычислений.

Аналогичный блок индуктивности/частоты показан на рис. 8 для испытания индуктора.

Заключение

Если в вашей лаборатории нет измерителя LCR или вы хочу продемонстрировать поведение конденсаторов и катушек индуктивности при синусоидальном стимул, осциллограф и генератор функций могут помочь вам сделать простое, прозрачное измерение импеданса. Вы можете ожидать емкость и индуктивность значения с погрешностью 3%-5%. Чтобы воспользоваться этим методом, вы нужен только функциональный генератор с хорошим частотным и амплитудным диапазоном, осциллограф с хорошими характеристиками и функциями, которые мы обсуждали, несколько прецизионные резисторы, а также калькулятор или электронную таблицу.

Измерение индуктивности или емкости с помощью осциллографа

Резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы являются пассивными компонентами, используемыми в каждой электронной схеме. Обычно значение указано на резисторе или конденсаторе в виде цветового кода или числа. Часто катушки индуктивности не имеют маркировки, особенно с ферритовым или воздушным сердечником. Для измерения их значения профессионалы используют измеритель LCR ¹ . Хороший измеритель LCR удобен и прост в использовании, но может быть дорогим. В этой статье объясняется, как использовать осциллограф для измерения значения катушки индуктивности с использованием известного конденсатора. Тот же метод можно использовать для измерения емкости конденсатора с помощью известной катушки индуктивности.

Точность вашего измерения будет сильно зависеть от точности конденсатора. Попробуйте использовать конденсатор с низким допуском.

Чтобы измерить номинал неизвестного индуктора, вам понадобится осциллограф, способ генерации импульса, конденсатор с известным номиналом и карманный калькулятор.

Камертон

Для генерации импульса можно использовать генератор сигналов. Если у вас нет генератора сигналов, вы можете сделать простой генератор импульсов, используя NE555 или пару транзисторов. Вы также можете использовать GPIO PWM ² вывод микроконтроллера, такого как Arduino, ESP32 или ESP8266.

Цепь резервуара LC

Цепь резервуара LC

Цепь резервуара LC представляет собой резонансную цепь, состоящую из катушки индуктивности и конденсатора. Подобно камертону, который колеблется на своей резонансной частоте после удара по нему, электронная схема резервуара колеблется на своей резонансной частоте после подачи импульса тока. Резонансная частота контура резервуара будет зависеть от номиналов катушки индуктивности и конденсатора. Используя следующую формулу, мы можем определить резонансную частоту или значение катушки индуктивности или конденсатора. 92 л}} $$

Генератор импульсов

Raspberry-Pi Pico

Я буду использовать Raspberry-Pi Pico с простой программой MicroPython, показанной ниже, для генерации импульсов.

После импорта модулей я установил таймер на мигание встроенного светодиода Raspberry-Pi. Эта часть необязательна, но она дает мне визуальное представление о том, что программа запущена.

Затем я использую контакт 16 ШИМ для отправки импульса частотой 1 кГц с рабочим циклом 50%.

 от импорта машины Пин, ШИМ, Таймер
светодиод = контакт (25, контакт OUT)
таймер = Таймер()
timer.init(частота=2, режим=Timer.PERIODIC, обратный вызов=лямбда x: led.toggle())
ШИМ = ШИМ (вывод (16))
ШИМ.частота(1000) # 1кГц
pwm.duty_u16(int(65535/2)) # долг 100% = 65535
 

Raspberry-Pi заставит контур резервуара колебаться на резонансной частоте каждые пятьсот миллисекунд. По переднему и заднему фронту квадратного сигнала . Затем с помощью осциллографа я могу измерить резонансную частоту LC-контура.

Схема

На следующих двух рисунках показана схема и макетная плата. Конденсатор связи 10 пФ между RPi-Pico и цепью бака блокирует любой постоянный ток, поступающий от микроконтроллера. Баковая цепь состоит из известного конденсатора на 100 пФ и неизвестной катушки индуктивности.

Схема

---

Макетная плата резервуара LC

На следующем снимке экрана осциллографа показан микроконтроллер, посылающий импульс каждые 500 миллисекунд, за которым следует «звон» контура резервуара LC.

Кольцо бака L-C

Измерения

Увеличение импульса показывает контур колебательного бака.

Я использую курсоры для измерения периода волны (одна полная синусоида). В нашем примере период равен 568,0 нс , а частота 1,825 МГц .{-5} \\ &= 76,6 мк{Н} \end{выравнивание} $$

Значение нашего неизвестного индуктора равно \(76\mu{H}\).

Легче использовать приведенный ниже калькулятор, чем вводить все числа в свой карманный калькулятор.

Калькулятор резонанса LC

Введите частоту, полученную с помощью осциллографа и конденсатора. Затем нажмите кнопку Calculate , чтобы вычислить индуктивность.

Частота:	МГц
Емкость:	пФ
Индуктивность:	нГн

Вы можете ввести в этот калькулятор любые два значения, и калькулятор рассчитает недостающее значение. Не забудьте нажать кнопку reset перед новым расчетом.

---

1. Измеритель LCR — это электронное испытательное оборудование, используемое для измерения индуктивности (L), емкости (C) и сопротивления (R). ↩

2. Широтно-импульсная модуляция ↩

Как можно измерить ОГРОМНУЮ индуктивность с помощью смещения постоянного тока?

В большинстве DC/DC преобразователей и импульсных регуляторов напряжения используются катушки индуктивности. Катушки индуктивности, которые мы видим, варьируются от примерно 100 нГн до нескольких десятков микрогенри (мкГн). Эти катушки индуктивности работают с постоянным током через них, поэтому обычно измеряют катушки индуктивности со смещением постоянного тока. Мы производим два блока смещения для поддержки этих измерений, один для примерно до 5 мкГн и 125 А, а другой, который может обеспечить смещение до 20 А и несколько сотен мкГн. Недавно меня спросили, как измерить индуктор 25 мГн со смещением постоянного тока. Это далеко за пределами динамического диапазона наших устройств для необъективных измерений. Без смещения постоянного тока это измерение простое, и нам не нужно ничего особенного для этого, поэтому ограничением является смещение постоянного тока.

Существуют прецизионные анализаторы, которые могут это сделать, и на ум приходит Уэйн Керр. Однако, если вы не проводите эти измерения регулярно, цена анализатора может оказаться непомерно высокой. Но, возможно, вам нужно сделать измерение СЕЙЧАС; это можно сделать, и вот как я это сделал.

Сложность заключается в том, что индуктивность измеряется путем подачи переменного напряжения с частотой модуляции и деления переменного напряжения на переменный ток. Переменный ток очень мал из-за очень высокого значения индуктивности. Смещение по постоянному току намного больше, поэтому необходимо решить две проблемы. Одна из них заключается в том, что нам нужно измерять очень малый ток, для чего требуется токовый пробник с очень низким уровнем шума. Другой — большой динамический диапазон постоянного тока к переменному току. Обе проблемы нагружают даже самый лучший анализатор частотных характеристик (FRA)/векторный анализатор цепей (VNA), когда применяется смещение.

Это измерение состоит из двух частей. В первой части мы измеряем эталонный индуктор в диапазоне, который, как мы знаем, мы можем точно измерить. В этом примере я использовал катушку индуктивности 100 мкГн, изготовленную моими друзьями из Standex Electronics. Эта катушка индуктивности намотана на сердечник Magnetics, Inc. Edge® для достижения максимально плоской характеристики индуктивности по отношению к смещению постоянного тока. Эталонная катушка индуктивности должна обеспечивать стабильное значение индуктивности без значительного падения смещения постоянного тока при целевом постоянном токе смещения большей катушки индуктивности (ИУ).

Эталонный индуктор был измерен со смещением постоянного тока с использованием J2121A в соответствии с методами, опубликованными в этой статье. Импеданс, измеренный при 0,1 А и 20 А, показанный на рисунке 1, подтверждает, что индуктивность стабильна до 20 А. Это значительно выше рабочего тока тестируемого устройства. Измерение начинает шуметь выше 25 Ом, что связано с динамическим диапазоном измерения J2121A и, в частности, с внутренним монитором тока на эффекте Холла. Немного больший динамический диапазон можно получить, используя внешний пассивный токовый пробник. По этой же причине мы не можем напрямую измерить индуктор большого значения, используя этот метод.

Прежде чем измерять неизвестную деталь, необходимо измерить известную деталь, чтобы проверить установку и методологию испытаний. Известная часть должна иметь ту же или близкую величину, что и наше ИУ, чтобы обеспечить разумную проверку. Standex Electronics производит линейку сердечников с высокой индуктивностью. Я буду использовать их RL-7300-5-27, индуктор на 27 мГн, для проверки нашей измерительной установки. Это очень близко к измерению клиента и позволяет мне делиться этим методом, защищая конфиденциальные данные моего клиента.

Получив значение эталонной катушки индуктивности, мы можем использовать это значение во всех наших будущих измерениях в диапазоне рабочих токов эталона или не менее 20 ампер для этой катушки индуктивности.

 

Рис. 1. Эталонная катушка индуктивности обеспечивает стабильные 100 мкГн без значительного спада между 0,1 А и 20 А. При сопротивлении около 25 Ом измерения начинают зашумляться из-за динамического диапазона, определяемого главным образом встроенным датчиком тока на эффекте Холла.

А вот и хитрость. Мы можем точно измерить эталонный индуктор и знаем его значение. Вместо измерения индуктивности мы будем измерять отношение напряжений. Большинство FRA, включая Bode 100, который я использую здесь, имеют большой динамический диапазон для коэффициентов напряжения.

Делитель напряжения создается с использованием эталонного индуктора в нижней части делителя и тестируемого образца в верхней части делителя, как показано на рис. 2. Делитель напряжения может быть смещен постоянным током и модулирован с помощью J2121A. Вместо измерения индуктивности мы измеряем отношение напряжения сигнала инжекции к отводу.

Рисунок  2 . J2121A обеспечивает постоянный ток смещения и модуляцию сигнала как через опорную катушку индуктивности, так и через ИУ. Отношение напряжения впрыск/отвод измеряется с помощью FRA.

Расчет коэффициента делителя напряжения и решения для DUT, результаты

Рисунок 3 .  Эталонный индуктор показан подключенным к индуктору с сердечником 27 мГн и J2121A для смещения.

Измерение этой схемы Получают напряжения TAP для различных токов смещения постоянного тока, показанные на рисунке 4.

Рисунок 4 . Здесь показано, что измеренное отношение напряжений составляет 264 при 100 мА и падает на несколько процентов при 500 мА, после чего быстро падает выше 500 мА. Резонансная частота около 174 кГц также сохраняется при измерении.

Эталонный индуктор и измеренное отношение преобразуются для получения индуктивности ИУ, которая очень близка к известному значению 27 мГн. Начиная с версии 3.25 Bode Analyzer Suite, это уравнение может быть выполнено внутри Bode 100:

Рисунок 5 .  Индуктивность в зависимости от смещения постоянного тока построена на основе измеренных данных.

Используя известную стабильную эталонную индуктивность в качестве нижнего элемента делителя напряжения, FRA может измерять очень большие значения индуктивности с добавлением постоянного смещения и сохранением собственной резонансной частоты.

Рисунок 6 .