Проверка катушек индуктивности |

Начинающим радиолюбителям не стоит полагаться на интуицию, и наедятся на добротность катушек индуктивности, а просто надо взять и проверить их работоспособность. Ничего особо сложного тут нет, и, не смотря на то, что увидеть магнитное поле своими глазами мы пока что не можем проверить работоспособность катушки индуктивности достаточно просто.  А как это сделать, вкратце и доступно, расскажет вам статья.

Процедура визуальной проверки катушки индуктивности:

Проверка исправности катушек индуктивности начинается с внешнего осмотра, в ходе которого убе­ждаются в исправности каркаса, экрана, выводов; в правильности и надежности соединений всех деталей катушки между собой; в отсут­ствии видимых обрывов проводов, замыканий, повреждения изоляции и покрытий. Особое внимание следует обращать на места обугливания изоляции, каркаса, почернение или оплавление заливки.

Процедура электрической проверки катушки индуктивности:

Электрическая проверка катушек индуктивности включает провер­ку на обрыв, обнаружение короткозамкнутых витков и определение состояния изоляции обмотки.

Проверка на обрыв выполняется пробником. Увеличение сопротив­ления означает обрыв или плохой контакт одной или нескольких жил литцендрата. Уменьшение сопротивления означает наличие межвиткового замыкания. При коротком замыкании выводов сопротивление рав­но нулю. Для более точного представления о неисправности катушки необходимо измерить индуктивность. В заключение рекомендуется про­верить работоспособность катушки в таком же заведомо исправном аппарате, для которого она предназначена.

P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт https://bip-mip.com/ 

Катушки индуктивности — проверка исправности и ремонт — Индуктивности — РАДИОДЕТАЛИ — Каталог статей

Катушки индуктивности – представляют собой радиоэлемент, имеющий спиральную обмотку и способный концентрировать в своём объёме или на плоскости магнитное поле.

Применяются в качестве элементов колебательных контуров, дросселей, а так же для связи цепей между собой. Дроссель – катушка индуктивности, служащая для разделения постоянного и переменного токов или токов разных частот. Выполняет роль реактивного сопротивления, величина которого зависит от величины частоты.

Индуктивное сопротивление X

L (Ом) катушки определяется по формуле

X_L = 2nfL,

где f – частота, Гц; L – индуктивность, Гц.

Для постоянного тока (f = 0) сопротивление любой катушки очень мало.

Условное графическое обозначение (УГО) катушек индуктивности на схемах:

L1 — L3 – катушки без сердечника

L4 — L7 – катушки с сердечником, дроссель с магнитопроводом

 

Основные параметры катушек индуктивности

1. Номинальная индуктивность катушки

Единицей измерения является Генри (Гн). Индуктивность катушек указывается в милигенри (1мГн = 10

-3 Гн), микрогенри (1мкГн = 10^-6 Гн). 1мГн = 1000 нкГн

Номинальная индуктивность катушки зависит в основном от её конструктивных особенностей (размеров, формы, числа витков, расстояния между ними (шаг намотки) и др.) чем больше размеры катушки и чем больше она содержит витков, тем больше её индуктивность. На индуктивность катушки в достаточной степени влияет введение в неё сердечника.

Введение сердечника магнитного материала увеличивает индуктивность катушки, из не магнитного – уменьшает.

2. Допустимое отклонение

Зависти от конструкции катушки. У серийно выпускаемых катушек допустимое отклонение обычно 1-2%

3. Температурный коэффициент индуктивности (ТКИ)

Характеризует относительное изменение значения индуктивности при изменении температуры. Это вызывает изменения геометрических значений катушки. Вследствие чего изменяется её индуктивность. С ростом температуры индуктивность увеличивается при снижении её – уменьшается.

     Для уменьшения ТКИ катушек каркасы их выполняют из керамики. В кабельных контурах для улучшения стабильности ТКИ к катушке подключают термокомпенсирующий конденсатор с отрицательным ТКЕ.

4.  Добротность катушки – характеризует бесполезное рассеивание энергии из – за потерь в обмотке, каркасе, сердечнике и экране.

     Добротность катушки повышается при введении в неё сердечника из магнитного материала. В РТА используется РЧ катушки добротностью от 40 до 200.

5.  Собственная ёмкость катушки складывается из емкости между ветками и слоями обмотки, а так же емкости отдельных витков по отношению к шасси или экрану.

      Поскольку эта емкость является паразитной, стремятся катушки и дроссели с минимальной собственной емкостью.

Неисправности катушек индуктивности

Катушки индуктивности могут иметь следующие неисправности:

• Обрыв провода в местах пайки к контактным лепесткам;
• Внутренний обрыв обмоточного провода;
• Короткое замыкание витков;
• Изменение номинального значения индуктивности.

 

   Исправность катушек проверяют омметром, подключенным параллельно выводным. Сопротивление катушки должно быть мало (близко к нулю).

   Проверить наличие короткого замыкания витков затруднительно, так как даже при нескольких короткозамкнутых витках в катушке ее сопротивление, как правило, практически не изменяются.

   При значительных механических повреждениях катушку чаще всего перематывают или устанавливают новую. При перемотке катушек нельзя допускать отклонения от числа витков или диаметра провода. Новую катушку изготавливают по образцу с соблюдением всех параметров: диаметра провода, количества витков, шага намотки (расстояния между соседними витками)

    Изменение номинального значения индуктивности может быть вызвано смещением подстроенного сердечника. Прилипший сердечник удается извлечь из каркаса после заливки в него несколько капель спирта или ацетона. Прилипшие диамагнитные сердечники свободно вывинчиваются, после незначительного нагрева их электропаяльником. 

Хотите знать больше? Пожалуйста

Как проверить электромагнитную катушку мультиметром

Проверка дросселя, катушки индуктивности, трансформатора, обмотки, электромагнитного реле. Проверить исправность, работоспособность. Неисправности.

Как проверить дроссель, обмотки трансформатора, катушки индуктивности, электромагнитное реле. Методика испытаний (10+)

Проверка дросселя, трансформатора, реле

Материал является пояснением и дополнением к статье:

Проверка электронных элементов, радиодеталей. Применение б/у
Как проверить исправность детали. Методика испытаний. Какие детали можно использовать б/у.

Обмотки катушек индуктивности могут иметь четыре вида неисправностей.

Обрыв

Обмотка трансформатора или дросселя может быть оборвана. Это означает, что ее выводы не имеют гальванического контакта друг с другом. Выяснить это можно с помощью тестера. При измерениях не касайтесь пальцами сразу обоих выводов. Сопротивление Вашего тела может внести искажения в результаты измерения. Конечно для катушек с относительно малым числом витков и довольно толстым проводом обмотки, спутать проводимость человеческого тела с проводимостью обмотки затруднительно. Но я встречал катушки с омическим сопротивлением в десятки килоом.

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Замыкание обмоток

Если трансформатор или дроссель имеют несколько обмоток, то электрическая изоляция между ними может нарушиться. Выявить замыкание обмоток можно, проверив сопротивление между выводами разных обмоток. Оно должно быть равно бесконечности. Опять же не примите за замыкание обмоток проводимость своего тела.

Короткозамкнутые витки

Внутри одной обмотки вследствие нарушения изоляции провода может возникнуть замыкание между витками. Возникнут, так называемые, короткозамкнутые витки. Такую катушку эксплуатировать нельзя, так как эти витки экранируют магнитное поле. Выявить эту неисправность можно только специальным прибором, устройство которого я опишу в одной из следующих статей. Подпишитесь на рассылку новостей.

Нарушения магнитопровода

В в катушках индуктивности и трансформаторах применяются сердечники из различных ферромагнитных материалов. Это может быть трансформаторное железо и ферриты. Феррит – довольно колкий материал. При ударах в нем могут возникать сколы и трещины. Трещины изменяют магнитную проницаемость феррита и, соответственно, параметры катушек индуктивности. В сердечниках иногда делаются зазоры. Механические нагрузки могут повлиять на величину зазора и на параметры катушки. Проверить соответствие индуктивности обмотки номинальной можно с помощью прибора для измерения индуктивности.

Проверка электромагнитных реле

Электромагнитные реле состоят из электромагнита (катушки индуктивности) и контактов. Про катушки индуктивности мы уже поговорили. Добавлю только, что реле постоянного тока не чувствительны к короткозамкнутым виткам, а реле переменного тока чувствительны.

Для проверки контактов необходимо тестером проверить наличие проводимости между нормально замкнутыми выводами и отсутствие проводимости между нормально разомкнутыми. Далее на реле надо подать напряжение, соответствующее параметрам реле, и проверить наличие проводимости между нормально разомкнутыми выводами и отсутствие проводимости между нормально замкнутыми.

Я встречался с такой экзотической неисправностью реле, когда контакты просто приварились друг к другу. Нормально разомкнутые контакты перестали размыкаться при отсутствии напряжения на обмотке.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Дроссель, катушка индуктивности. Принцип работы. Математическая модель.
Катушка индуктивности, дроссель в электронных схемах. Принцип работы. Применение.

Изготовление дросселя, катушки индуктивности своими руками, самому, са.
Расчет и изготовление катушки индуктивности, дросселя. Типовые электронные схемы.

Проверка биполярного, полевого транзисторов, МОП, FET, MOSFET. Провери.
Как проверить исправность биполярного и полевого транзисторов. Методика испытани.

Практика проектирования электронных схем. Самоучитель электроники.
Искусство разработки устройств. Элементная база радиоэлектроники. Типовые схемы.

Плавная регулировка яркости свечения люминесцентных ламп дневного свет.
Схема драйвера для плавной регулировки яркости свечения ламп дневного света. Дра.

Детектор, датчик, обнаружитель скрытой проводки, разрывов, обрывов. Сх.
Схема прибора для обнаружения скрытой проводки и ее разрывов для самостоятельног.

Как проверить дроссель с помощью мультиметра

Одним из компонентов схем различных электронных и электротехнических приборов является дроссель. Дросселем называют катушку индуктивности, которая при работе в электрических схемах ограничивает проводимость для переменного тока и беспрепятственно пропускает ток постоянный. Это свойство дросселя используется для сглаживания переменной составляющей токов. Проверка дросселя осуществляется мультиметром или специальным тестером.

Назначение и устройство

В некоторых приборах дроссели устанавливаются для того, что бы пропускать импульсные токи определенного диапазона частот. Диапазон этот зависит от конструктивного решения дросселя, то есть от применяемого в катушке провода, его сечения, количества витков, наличия сердечника и материала, из которого он изготовлен.

Конструктивно дроссель представляет собой намотанный на сердечник изолированный провод. Сердечник может быть металлическим, набранным из изолированных пластин или ферритовым. Иногда дроссель может выполняться без сердечника. В этом случае используется керамический или пластмассовый каркас для провода.

Дроссельная заслонка присутствует в карбюраторе. Она регулирует подачу горючей смеси, представляя собой потенциометр. Чтобы проверить датчик дроссельной заслонки в автомобиле, определяют соответствие входного напряжения устройства положению заслонки.

В мультиметре выставляют режим прозвонки. Контакты разъема датчика соединяют со щупами мультиметра и создают видимость движения заслонки (пальцами). При этом проверяют, как реагирует датчик в крайних положениях заслонки. Должен идти чистый сигнал без хрипов.

В светильниках

В светильниках, предусмотренных для использования ламп дневного света, помимо самих ламп, применяются такие компоненты, как стартер и дроссель.

Стартер, как следует из названия, запускает процесс свечения в лампе, и далее в процессе не участвует. Дроссель выполняет функции стабилизатора тока и напряжения в течение всего периода свечения лампы.

Если дроссель неисправен, лампа не горит, или горит не устойчиво, свечение ее неоднородно по всей длине, внутри могут появляться области с более ярким свечением, движущиеся от одного электрода лампы к другому. Иногда можно заметить эффект мерцания света.

Лампа при неисправном дросселе может не загореться с первого раза, и стартер будет многократно включаться, пока, наконец, процесс свечения не запустится. В результате, в местах установки спиралей, на колбе лампы появятся потемнения. Это связано с тем, что спирали работают более продолжительное время, чем установлено для нормального запуска.

Проверка в лампах

Проверку дросселя необходимо произвести, если наблюдается одно из вышеописанных явлений при работе лампы дневного света, а также, если замечено появление характерного запаха подгорающей изоляции, появление звуков, нехарактерных для работы прибора, а также в том случае, если лампа не включается.

До того, как проверить дроссель лампы, проверяются сама лампа и стартер.

Неисправность дросселя может заключаться в обрыве или перегорании провода катушки или межвитковом замыкании, вызванном пробоем или подгоранием изоляции.

Обе неисправности могут произойти либо вследствие длительного времени использования прибора, либо в результате какого-либо механического воздействия. Возможно перегорание провода катушки в результате подачи на нее тока большего, чем максимальный, на который рассчитан дроссель.

В случае обрыва или перегорания провода, можно выявить неисправность обычным тестером или мультиметром. В силу того, что дроссель пропускает постоянный ток, замкнув цепь тестера через катушку, по свечению контрольной лампы или его отсутствию можно понять, есть обрыв или нет.

Если при измерении мультиметром, сопротивление бесконечно, имеет место обрыв провода катушки.

Проверка межвиткового замыкания

В случае межвиткового замыкания, проверка тестером результата не даст. В этом случае необходимо знать, как проверять дроссель при помощи мультиметра.

Межвитковое замыкание имеет место при непосредственном гальваническом контакте двух витков или при контакте витков с металлическим сердечником. Очевидно, что в этом случае сопротивление катушки уменьшается.

Возможен редкий случай, когда измерение сопротивления катушки не даст достоверной картины ее состояния. Такое может случиться при обрыве и межвитковом замыкании одновременно.

В этом случае межвитковое замыкание может оказаться параллельным обрыву, и несколько витков просто не будут участвовать в измерении. Исправный, казалось бы, дроссель будет работать некорректно.

Для проверки катушки на наличие межвиткового замыкания, аналоговый мультиметр в режиме миллиамперметра необходимо использовать в составе прибора, собранного на двух транзисторах.

Схема прибора приведена на рисунке.

Сам прибор представляет собой генератор низкой частоты. При сборке схемы используются любые транзисторы из линейки МП39-МП42 (коэффициент усиления 40-50).

Диоды можно использовать типа Д1 или Д2 с любым индексом. Резисторы применяются любого типа, рассчитанные на мощность не менее 0,12 Вт. Питание прибора осуществляется от источника постоянного тока, напряжением 7-9 В.

Последовательность действия

Порядок проверки следующий:

1. включается тумблер Вк. При этом стрелка мультиметра должна отклониться до середины шкалы;
2. в зависимости от индуктивности катушки, устанавливается положение движка переменного резистора R5. Левое положение соответствует меньшей, а правое – большей индуктивности. При проверке катушек с индуктивностью менее 15 мГн, необходимо дополнительно нажать кнопку Кн2;
3. к клеммам Lx подключаются выводы дросселя и замыкается кнопкой контакт Кн1. При этом, если в обмотке нет витков, короткозамкнутых между собой, стрелка мультиметра должна отклониться в сторону больших значений или же незначительно отклониться в сторону меньших. Если в обмотке есть хоть одно замыкание между витками, стрелка возвращается на нуль.

Иногда причиной неисправности катушки может стать разрушившийся или поврежденный сердечник. Материал, из которого выполнен сердечник, его размер и положение относительно катушки, влияют на индуктивность.

Проверка индуктивности

Наличие в арсенале мультиметра такой полезной функции, как измерение индуктивности катушек, будет полезным для проверки соответствия дросселя характеристикам, заявленным в справочной литературе. Функция присутствует только в некоторых моделях цифровых мультиметров.

Чтобы воспользоваться этой функцией, необходимо настроить мультиметр на измерение индуктивности. Контакты щупов присоединяются к выводам катушки. При первом измерении мультиметр устанавливается в наибольший диапазон измерений, и потом диапазон уменьшается для получения измерения достаточной точности.

При проведении всех измерений важно не допускать касания руками контактов, на которых измеряются те или иные параметры, иначе проводимость человеческого тела может изменить показания прибора.

Диагностика катушки зажигания при помощи тестера (мультиметра): 4 основные причины и 6 признаков неисправности катушки

Все без исключения современные водители знают, что нарушение общего функционирования катушки зажигания может вызвать определённые проблемы с запуском бензинового двигателя внутреннего сгорания. Если знать, как проверить катушку зажигания мультиметром, можно своевременно выявить возможные проблемы, характерные для данного устройства. При помощи грамотно проведённой диагностики можно обнаружить пропуск такта воспламенения в одном из цилиндров двигателя и быстро устранить проблему.

Катушка зажигания

Катушка зажигания является важной частью системы запуска транспортного средства. Без её применения не добиться старта мотора. Невозможно запустить двигатель без аккумулятора, так как не будет формироваться первая искра.

Устроена данная деталь достаточно просто, но время от времени, как и иные детали и элементы автомобиля, она выходит из строя. Причиной может стать неисправность или определённый заводской дефект. Стандартным пуском двигателя работа катушки не ограничивается. Если устройство внезапно выйдет из строя при уже работающем двигателе, это автоматически приведёт к его полной остановке.

Знание ответа на вопрос, как проверить катушку зажигания – это простой и верный способ выявить неисправность детали и понять, требуется или нет его замена.

Назначение

Основным предназначением катушек зажигания является трансформация низковольтного электрического тока, который получается от аккумулятора или от генератора, в специальный электрический импульс с достаточно высоким напряжением. За счёт данного процесса в свечах зажигания вырабатывается необходимая для запуска двигателя искра.

Принцип работы

Принцип работы описываемого устройства достаточно прост. В первичную обмотку катушки осуществляется подача низковольтного напряжения, создающего магнитное поле. Иногда подобное напряжение полностью отсекается прерывателем, способствуя тем самым резкому сокращению магнитного поля и образованию в витках катушки зажигания оптимальной электродвижущей силы.

Согласно закону физики по электромагнитной индукции, показатель образующейся электродвижущей силы является прямо пропорциональным количеству витков контура. Именно по этой причине во вторичной катушке, где присутствует больше витков, появляется импульс высокого напряжения. Он проходит по высоковольтным проводам и подаётся к свече зажигания. Благодаря данному импульсу, который передаётся катушкой, между электродами свечи зажигания появляется искра, воспламеняющая воздушно-топливную смесь.

В более устаревших моделях авто напряжение от катушки зажигания передавалось к свечам посредством распределителя зажигания. Подобная схема не отличалась надёжностью, потому свечные катушки зажигания более современных авто объединены в специальную систему и распределены строго по одной на каждую свечу.

Все виды катушек являются неразборными и не подлежат ремонту. Данные элементы необходимо проверять и своевременно осуществлять замену. Это очень важно, так как обрыв или замыкание обмоток может стать причиной сбоев в работе, а также приведёт к полной неработоспособности двигателя.

Основные неисправности катушки зажигания и их причины

Причин появления у катушек зажигания разных неисправностей может быть несколько. Среди самых распространённых из них можно выделить следующие:

1. Короткое замыкание во внутренней части устройства.
2. Перегрев катушки по причине её постепенного износа.
3. Увеличение времени зарядки катушки. Это возникает по причине низкого источника напряжения, то есть слабого аккумулятора. В последствии это приводит к преждевременному износу или к повышенной нагрузке блока управления зажигания.
4. Нарушение герметичности узлов в двигателе. Течи могут стать причиной замыкания, вызывая тем самым нарушение в работе общей системы зажигания.

Причины выхода из строя катушек зажигания необходимо знать. Если не устранить их, есть риск столкнуться с быстрым выходом из строя более новых элементов.

Симптомы неисправностей или на что следует обратить внимание

Какой бы вид катушки ни был установлен в транспортном средстве, через определённое время эксплуатации он может выйти из строя. Можно выделить следующие признаки неисправности катушки зажигания:

• пропуск зажигания;
• слабый разгон;
• потеря мощности;
• ошибочные показатели на панели приборов;
• переход двигателя в режим safe-mode;
• самый серьёзный признак выхода свечи из строя – двигатель не заводится.

Перечисленные признаки сбоя в работе катушки зажигания могут проявляться, как при определённом режиме работы двигателя, так и в постоянном.

Инструкция по проверке катушки зажигания мультиметром

Проверка описываемого элемента представляет собой трёхступенчатый процесс. Начинается он с тщательной подготовки. Затем осуществляется визуальный осмотр и всё заканчивается тестированием системы с задействованием специальных приборов.

Функционирование катушки может проверяться на профессиональных диагностических стендах в специальных сервисах и дилерских центрах. Для проведения самостоятельной проверки потребуется использовать мультиметр. Данный инструмент представляет собой универсальный диагностический прибор максимально широкого спектра применения.

Подготовительные операции

Перед тем, как начать саму диагностику катушки зажигания, потребуется подготовить мультиметр. Данный прибор в состоянии определить точные показатели напряжения и уровень электрического сопротивления в Ом.

В современных авто установлены разного рода катушки зажигания. Параметры каждой из моделей обозначены ПТС каждого авто. Подобные показатели необходимо знать, чтобы можно было провести диагностику. Проверка заключается в выявлении такого параметра, как сопротивление катушки зажигания, то есть сопротивление вторичной и первичной обмоток. Если в процессе проверки не удаётся обнаружить показатели сопротивления, можно будет опираться на общепринятые признаки.

Внешний осмотр

Внешние характеристики системы могут в зависимости от модели немного различаться. Отличаются такие характерные элементы, как:

• крышка;
• корпус;
• расположенная по центру клемма;
• два контакта.

В процессе визуального осмотра элемента потребуется внимательно изучить состояние корпуса и постараться обнаружить на поверхности трещины, сколы и прожжённые участки. По той причине, что корпус выполнен из эбонита и, соответственно, не пропускает ток, неисправность прибора по большей части будет связана с внутренними повреждениями.

Если в процессе изучения состояния внешних характеристик катушки выявляются определённые проблемы, элемент потребуется заменить на новый. Новая катушка должна строго соответствовать всем необходимым техническим характеристикам – сопротивлению обмотки, длительности и энергии искры. Если проблем с внешними характеристиками не обнаруживается, можно перейти к проверке первичной и вторичной обмоток.

Проверка первичной обмотки

На данном этапе мультиметр требуется присоединить к минусовому и плюсовому выводам, а прибор настроить на замер уровня сопротивления. Несмотря на то, что устройства от разных авто характеризуются разными значениями уровня сопротивления, показатель колеблется в диапазоне 0,4 — 2 Ом.

Если в процессе диагностики прибор показывает величину, входящую в данный диапазон, можно судить об исправности устройства. Отображение на дисплее значения 0 Ом прямо говорит о том, что в обмотке произошло короткое замыкание. Если же полученным значением является бесконечность, произошел обрыв в электрической цепи. После проверки первичной обмотки можно приступать к обнаружению проблем со вторичной.

Проверка вторичной обмотки

Во время данной проверки щупы мультиметра потребуется присоединить к плюсовому контакту и к проводам высокого напряжения. Если устройство обладает специальным пластинчатым сердечником, параметры сопротивления будут находиться в диапазоне 6 — 9 кОм. Все остальные категории катушек будут превышать 15 кОм.

Сравнение результатов измерений с нормированными значениями

После проверки и определения уровня сопротивления двух категорий обмоток, все полученные показания нужно сравнить со стандартными, установленными производителем параметрами. Тщательная проверка сдвоённой катушки – это более сложная задача. Первичная обмотка в катушках такого плана подключается непосредственно к разъёму.

Стандартная схема сдвоённой катушки несколько отличается от обычной и её знание необходимо в процессе проверки первичной обмотки. Вторичная обмотка будет прозваниваться без особых проблем. Для этой цели достаточно просто присоединить тестер к паре высоковольтных выводов.

Какие виды катушек зажигания выделяют

Исходя из их назначения:

Если трамблера в Вашем автомобиле нет, катушка на свечи зажигания на 100% бесконтактная. Для катушек индивидуального типа предусмотрен только такой тип. Но если у трамблера есть специальное оснащение – в виде контактов прерывателя – Вы пользуетесь системой зажигания контактного типа.

Если критерий – количество имеющихся свечей зажигания, они подразделяются на:

Различия есть и в вариантах изоляции обмоток. Они бывают:

1. Наполненными маслом. В состав корпуса входит металл, чтобы изолировать обмотки, пользуются трансформаторным маслом. Если корпус потеряет свою герметичность, данный прибор просто-напросто перестанет функционировать. Вытекание такого масла приводит к получению межвиткового электрического пробоя обмоток (поскольку они абсолютно не защищены).
2. Сухими (залитыми компаундом).

Работа катушки

Катушка – это неотъемлемая составляющая всей системы зажигания буквально любого двигателя бензинового типа. Как раз данный узел и выступает в качестве главного в самых разных системах.

В разговорной лексике владельцы автомобилей нередко именуют данное устройство не иначе как бобиной. Еще оно может носить следующее наименование – оригинальный некрупный электротрансформатор.

Особенность здесь состоит вот в чем – это, фактически, преобразователь. Он меняет низковольтное напряжение (которое передается при помощи аккумулятора и генератора) на высоковольтное.

Информация о том, как проверить работоспособность катушки зажигания, всегда останется актуальной. Поскольку это неотъемлемый элемент, без которого не сможет стабильно работать ни один двигатель. А если данный механизм выйдет из строя полностью – у водителя возникнут серьезные проблемы. В такой ситуации запуск мотора вообще станет невозможным. И хотя этот элемент ломается не столь уж и часто, исключения все же бывают. Речь идет о следующих ситуациях:

1. Если вдруг произошел перегрев, подействовало сильное напряжение, вследствие чего повредилась изоляция. Результатом может стать небольшое замыкание. Оно может произойти в тех местах, где обмотана катушка.
2. Если свечи зажигания перестали работать, провода высоковольтного типа запускают перегрузку. В конечном итоге, процесс обрывается.

Мультиметр

Проверка катушек

С учетом всего вышесказанного, информация о том, как проверить исправность катушки зажигания, считается на самом деле бесценной. Обязательно обратите внимание на следующий момент: проверить, как работает этот механизм, можно при помощи двух способов:

1. Используя искру между самой свечой зажигания и корпусом автомобиля.
2. Используя мультиметр.

Важный момент: как только появились даже самые небольшие показатели нестабильности функционирования двигателя – сразу же проверяйте непосредственно катушку зажигания. В прошлом оба эти метода были приблизительно одинаково популярными. Но, поскольку все течет и меняется, технологии не стоят на месте, первый вариант был признан более опасным (поскольку он может привести к «гибели» как катушки, так и всего устройства в целом – с этим нередко сталкиваются современные автомобили).

Практически все производители советуют воздержаться от его применения. Именно поэтому самый популярный вопрос у автовладельцев в такой ситуации – это «как проверить работу катушки зажигания»?

Самый простой, и, что самое главное, самый безопасный метод, согласно которому можно проверить данный автомобильный узел – это использование конкретного устройства для измерения.

Первое, что должен сделать владелец автомобиля, принявший решение о самостоятельной проверке состояния катушки зажигания – это запастись мультиметром, либо тестером. Данное измерительное устройство не считается крайне редким, запрещенным, так что его приобретение не вызовет у Вас особых проблем и сложностей. Данное устройство измерения имеет одну отличительную особенность: оно выполняет одновременно две важные функции:

1. Отслеживает напряжение.
2. Контролирует сопротивление.

Как проверить катушку зажигания мультиметром

Чтобы процедура данной проверки катушки зажигания с помощью измерительного устройства – мультиметра, была последовательной и поэтапной – стоит сначала детально изучить видео – как прозвонить катушку зажигания мультиметром? Ознакомиться с видеороликом Вы можете ниже.

Только после этого стоит переходить к практическим шагам и действиям (особенно в том случае, если ранее Вы никогда не занимались осуществлением подобных действий и имеете недостаточно знаний и опыта в данной сфере).

Цифровой мультиметр

Выбор мультиметра

Как правило, в специализированных сервисах зачастую встречается прибор модели MAS 838. У него есть возможность осуществлять измерение регулярного микротока 200 µA. Дисплей обладает подсветкой, так что, при проведении этого процесса в неосвещенном гаражном помещении, применять фонарик Вам не придется.

Чтобы запустить сам процесс, конкретная точность обязательной не является. Поэтому в приобретении дорогостоящей модели никакого смысла нет. Лучше просто купить базовую комплектацию, которая есть во всех стандартных приборах.

Как проверить сопротивление катушки зажигания мультиметром

Приведем пошаговую инструкцию:

Этап № 1

Сперва отключаете на аккумуляторе «минусовку», осуществляете ослабление кронштейнов. Далее – отсоединяете катушечные провода, тщательно прочищаете ее корпус. Если в период проведения данных работ Вы выявили существенные неполадки и поломки – допустим, где-то образовались трещины либо серьезные повреждения, стоит приостановить диагностический процесс. Лучше сразу идти покупать новую катушку, поскольку другого варианта решения проблемы в данном случае просто не будет – Вы просто потратите свое драгоценное время и нервы.

Еще один важный момент для хозяев автомобилей заключается в следующем: у каждой из катушек абсолютно разные показатели сопротивления обмоток, энергии и так далее. Как раз по этой причине следующая рекомендация: обязательно уточняйте все отраженные выше технические показатели каждой определенной катушки.

Первый этап диагностического процесса – это когда проверяется первичная обмотка. Присоединяете к ее отрицательным и положительным контактам мультиметр. До этого установите на приборе режим, который будет измерять сопротивление.

Естественно, технические характеристики разных машин будут иметь определенные отличия, так что лучше заблаговременно получить инструктаж по использованию собственного автомобиля – чтобы хорошо разбираться во всех этих цифрах. Но, отвечая на вопрос, какое сопротивление должно быть на катушке зажигания, ориентироваться все же стоит на следующие цифры: от 0,4 до 2,0 Ом. Если же на устройстве нулевая отметка сопротивления, катушка определенно пережила небольшое замыкание (это лишь подтверждает данное обстоятельство). Если же на тестере красуется знак бесконечности, можно с уверенностью говорить о том, что оборвалась цепь.

Этап № 2

Второй диагностический этап состоит из следующих действий: сперва проверяется вторичная обмотка. С этой целью следует присоединить устройство измерения к положительному контакту. Кроме того, потребуется его присоединение к выводу от провода, который находится под сильным напряжением. Если вести речь про катушки с сердечником из пластинки, то их показатель равен 6-8 кОм. А у иных моделей этот показатель может быть выше 15 кОм.

Этап № 3

Параметр сопротивления в обеих ситуациях должен замеряться крайне тщательно. После этого стоит провести сравнительный анализ полученных результатов и регламентированных требований.

Катушка – это очень интересная транспортная составляющая. Даже при самом небольшом сдвиге от нормальных характеристик могут возникнуть проблемы с двигателем.

Важный момент: стоит обязательно сказать и о том, что рассматриваемый компонент относится к тем, которые невозможно отремонтировать. Если поломка серьезная – проблему решит лишь покупка нового устройства. Поговорим о некоторых особенностях процесса, с помощью которого можно прозвонить катушку зажигания тестером.

О бесконтактной системе зажигания

Эта система функционирует, пока вращается магнит. Из-за этого происходит подача переменного тока. Этот прибор может работать и при наличии широкого температурного диапазона.

Важный момент! Местом расположения данной системы выступает пространство, расположенное под капотом. Прозвонить катушку зажигания тестером можно следующим образом – можно просто проверить провода.

Как проверить высоковольтную катушку зажигания при помощи профессионального тестирования

Необходимо обладать профессиональным оборудованием. Самый оптимальный вариант – определенный стенд, позволяющий проверять катушки зажигания. Он предоставляет следующую возможность – позволяет задавать различную скорость вращения валика. То есть, позволяет имитировать определенный вид работ.

Важный момент: При осуществлении данного процесса, отслеживайте следующий момент: искра должна быть во всех рабочих режимах.

Проверяя катушку зажигания, убедитесь, что данное питание подключено правильно. Если этого не сделать, тестирование может показать неправильный результат. То есть, Вы неверно определите неполадку и ее степень.

Важный момент: Проведение этого тестирования дает стопроцентную гарантию того, что провод цел, и можно продолжать работать дальше.

Подведение итогов

Любая неполадка в работе катушки зажигания всегда плохо влияет на функционирование всего транспортного средства в целом. В конце концов, это ведет к уменьшению его эксплуатационного срока. Чтобы осуществлять грамотный уход за собственным авто – нужно многое уметь. Нужно относиться к этому со всей ответственностью. И в обязательном порядке требуется проводить диагностическую процедуру проверки катушки зажигания, ведь от этого элемента зависит практически вся работа транспортного средства. Из нашей статьи Вы узнали, как проверить катушку зажигания тестером или мультиметром.

Если же у хозяина нет никаких знаний и опыта (либо есть, но недостаточно для проведения серьезных проверок), решение данной проблемы лучше всего доверить специалисту. Хотя на сегодняшний день в сети интернет можно найти множество информации буквально по любому вопросу. Поэтому, если начальные знания у Вас есть, с видеороликом и инструкцией к ней Вы ознакомились, можно попробовать проверить катушку зажигания и вручную. Тем более, все основные моменты процесса подробно описываются на видео. Если все же есть сомнения – можно заказать услугу у мастера – профессионала. Выбор всегда остается только за Вами!

Катушка – это очень интересная транспортная составляющая. Даже при самом небольшом сдвиге от нормальных характеристик могут возникнуть проблемы с двигателем.

ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ — Измерительная техника — Инструменты

 

С помощью этого пробника можно проверять обмотки трансформаторов, дросселей, электродвигателей, реле, маг­нитных пускателей, контакто­ров и других катушек индук­тивностью от 200 мкГн до 2 Гн. Пробником удается оп­ределить не только целост­ность обмотки, но и наличие в ней короткозамкнутых (КЗ) витков. Кроме того, пробник может быть использован для проверки проводимости полу­проводников и исправности пе­реходов кремниевых диодов и транзисторов, а также для ос­вещения темных мест монтажа во время ремонта радиоаппа­ратуры.

В отличие от аналогичного по назначению пробника, опи­санного в [1], предлагаемый проще в эксплуатации, по­скольку не содержит переклю­чателя пределов измерения, а также позволяет однозначно определить вид неисправно­сти — обрыв цепи или корот­кое замыкание витков.

Основа прибора (рис. 4) — измерительный генератор на транзисторах VT1, VT2. Его рабочая частота определяется параметрами колебательного контура, образованного кон­денсатором С1 и проверяемой катушкой индуктивности, к выводам которой подключают щупы ХР1 и ХР2. Генератор работоспособен в широком диапазоне изменения отноше­ния индуктивности и емкости колебательного контура [2]. Переменным резистором R1 устанавливают необходимую глубину положительной обрат­ной связи, обеспечивающей надежную работу генератора.

 

 

 

Транзистор VT3, работаю­щий в диодном режиме, создает необходимый сдвиг уров­ня напряжения между эмит­тером транзистора VT2 и ба­зой VT4. Эксперименты с раз­личными кремниевыми диода­ми, которые можно было бы использовать на месте транзи­стора VT3, показали, что они не обеспечивают нужного ре­зультата.

На транзисторах VT4, VT5 собран генератор импульсов, который совместно с усили­телем мощности на транзисто­ре VT6 обеспечивает работу индикаторной лампы HL1 в одном из трех режимов: от­сутствие свечения, мигания и непрерывного горения. Режим работы генератора импульсов определяется напряжением смещения на базе транзистора VT4.

Работает пробник так. При замкнутых щупах ХР1 и ХР2 измерительный генератор не возбуждается, транзистор VT2 открыт. Постоянного напря­жения на его эмиттере, а зна­чит, на базе транзистора VT4 недостаточно для запуска ге­нератора импульсов. Транзи­сторы VT5, VT6 при этом открыты, и лампа горит непре­рывно, сигнализируя о целост­ности проверяемой цепи.

При подключении к щупам пробника исправной катушки индуктивности,   скажем,   обмотки трансформатора, и уста­новке движка переменного ре­зистора R1 в определенное по­ложение, измерительный гене­ратор возбуждается. Напря­жение на эмиттере транзисто­ра VT2 увеличивается, что приводит к увеличению напря­жения смещения на базе тран­зистора VT4 и запуску гене­ратора импульсов. Лампа на­чинает мигать.

Если в проверяемой обмот­ке есть короткозамкнутые вит­ки, измерительный генератор не возбуждается и пробник работает, как при замкнутых щупах.

При разомкнутых щупах или обрыве цепи проверяемой катушки транзистор VT2 за­крыт. Напряжение на его эмиттере, а значит, и на базе транзистора VT4 резко возра­стает. Этот транзистор откры­вается до насыщения, и ко­лебания генератора импульсов срываются. Транзисторы VT5, VT6 закрываются, лампа HL1 не светится.

Если подключить к щупам прибора р-n переход кремние­вого транзистора или диода в прямой полярности (анод диода — к щупу ХР1, катод — к щупу ХР2), лампа будет ми­гать. При пробитом переходе лампа горит непрерывно, а при обрыве цепи — не светится.

Кроме указанных на схеме, транзисторы VT1— VT3 мо­гут быть КТ315Г, КТ358В, КТ312В. Транзисторы КТ361Б можно заменить на любые, из серий КТ502, КТ361. Тран­зистор VT6 целесообразно ис­пользовать серий КТ315, КТ503 с любым буквенным ин­дексом. Переменный резистор R1 желательно применить с функциональной зависимос­тью В или Б (логарифмиче­ская). Наиболее пологий уча­сток характеристики должен проявляться при правом по схеме положении движка. По­стоянные резисторы — МЛТ-0,125; конденсатор С1 — КМ; С2 и СЗ — К50-6; лампа — на напряжение 2,5 В и ток 0,068 А; источник питания — два последовательно соединен­ных элемента 332.

В качестве светового инди­катора в пробнике можно при­менить светодиод АЛ310А, АЛ 307А, АЛ307Б, включив его вместо лампы с последователь­но соединенным резистором сопротивлением 68 Ом. Недо­статком использования светодиода можно считать малую его яркость, иногда недоста­точную в условиях сильной ос­вещенности. Да и использо­вать пробник со светодиодом для освещения монтажа не удастся.

Большинство деталей проб­ника смонтировано на печат­ной плате (рис. 5) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Контакт, в который ввинчивается резьбо­вая часть лампы, выполнен из белой жести в виде прямо­угольника размерами 15Х Х20 мм. К печатной плате этот контакт крепится с по­мощью двух шпилек из мед­ного провода, впаянных в пла­ту. Если пробник будет исполь­зоваться и для освещения мон­тажа (при замыкании щупов), то к пластине контакта целе­сообразно припаять светоотражатель из белой жести в форме образующей конус (показано штриховой линией).

Второй, пружинящий кон­такт для лампы изготовлен из отрезка пружины электромаг­нитного реле. Его также кре­пят к шпилькам, впаянным в плату.

При использовании указан­ных на схеме деталей нала­живание пробника сведется к градуировке шкалы переменного резистора. Для этого, подключая к щупам пробника исправные катушки с различ­ной индуктивностью, измене­нием положения движка ре­зистора добиваются мигания индикаторной лампы. Затем движок устанавливают в поло­жение, близкое к левому по схеме выводу, при котором еще сохраняется мигание, и делают на шкале отметку значения ин­дуктивности или наносят ка­кое-то условное обозначение (скажем, тип дросселя, транс­форматора и т. д.).

Может случиться, что в крайнем правом положении движка резистора и при разом­кнутых щупах пробника лампа будет светиться. Тогда при­дется подобрать резистор R3 (увеличить его сопротивле­ние), чтобы лампа погасла.

При проверке катушек ма­лой индуктивности острота «настройки» переменного ре­зистора может оказаться чрез­мерной. Выйти из положения нетрудно включением после­довательно с резистором R1 еще одного переменного ре­зистора с малым сопротивле­нием, либо использованием вместо переменного резистора магазина сопротивлений или набора резисторов, подклю­чаемых малогабаритным мно­гопозиционным переключате­лем.

Следует заметить, что в слу­чае проверки обмоток транс­форматоров с большим коэф­фициентом трансформации, пробник следует подключать к обмотке с наибольшим числом витков. Потому что, проверяя обмотку с меньшим числом витков, труднее обнаружить короткое замыкание в более высокоомной обмотке.

 

АРХИВ от brys99 : Скачать

И. ПАЗДНИКОВ

Как проверить обмотку электро оборудования

Многим домашним мастерам и профессионалам приходится регулярно проверять исправность обмоток различных электрических машин, электроинструмента, трансформаторов и других электрических устройств. Делать это удобно специальным пробником, устройство которого описано ниже.

Пробник для проверки обмоток катушек индуктивности электродвигателя, генератора, трансформатора, насоса, вентилятора, бытовых кухонных машин и электрического инструмента

С помощью этого пробника можно проверять обмотки трансформаторов, дросселей, электродвигателей, реле, магнитных пускателей, контакторов и других катушек с индуктивностью от 200 мкГн до 2 Гн. Пробником удается определить не только целостность цепи обмотки, но и наличие в ней межвиткового замыкания. Кроме того, пробник может быть использован для проверки проводимости полупроводников и исправности переходов кремниевых диодов и транзисторов, а также для освещения темных мест во время ремонта электрооборудования.

В отличие от аналогичного по назначению пробника, описанного в [1], предлагаемый проще в эксплуатации, поскольку не содержит переключателя пределов измерения, а также позволяет однозначно определить вид неисправности — обрыв цепи или межвитковое замыкание обмотки.

Рис. 1. Электрическая принципиальная схема пробника для проверки катушек индуктивности. Из зарубежных, вместо КТ315Б, подойдут — BFP20, 2N2712, BFP721, BFP722, 2SC641.  Вместо КТ361Б — ВС250В, BCW58, ВС157, 2N3905, ВС557, 2SA566.

Основа прибора (рис. 1) — измерительный генератор на транзисторах VT1, VT2. Его рабочая частота определяется параметрами колебательного контура, образованного конденсатором С1 и проверяемой катушкой индуктивности, к выводам которой подключают щупы ХР1 и ХР2. Генератор работоспособен в широком диапазоне изменения отношения индуктивности и емкости колебательного контура [2]. Переменным резистором R1 устанавливают необходимую глубину положительной обратной связи, обеспечивающей надежную работу генератора.

Транзистор VT3, работающий в диодном режиме, создает необходимый сдвиг уровня напряжения между эмиттером транзистора VT2 и базой VT4. Эксперименты с различными кремниевыми диодами, которые можно было бы использовать на месте транзистора VT3, показали, что они не обеспечивают нужного результата.

На транзисторах VT4, VT5 собран генератор импульсов, который совместно с усилителем мощности на транзисторе VT6 обеспечивает работу индикаторной лампы HL1 в одном из трех режимов: отсутствие свечения, мигания и непрерывного горения. Режим работы генератора импульсов определяется напряжением смещения на базе транзистора VT4.

Работает пробник так. При замкнутых щупах ХР1 и ХР2 измерительный генератор не возбуждается, транзистор VT2 открыт. Постоянного напряжения на его эмиттере, а значит, на базе транзистора VT4 недостаточно для запуска генератора импульсов. Транзисторы VT5, VT6 при этом открыты и лампа горит непрерывно, сигнализируя о целостности проверяемой цепи.

При подключении к щупам пробника исправной катушки индуктивности, скажем, обмотки трансформатора, и установке движка переменного резистора R1 в определенное положение, измерительный генератор возбуждается. Напряжение на эмиттере транзистора VT2 увеличивается, что приводит к увеличению напряжения смещения на базе транзистора VT4 и запуску генератора импульсов. Лампа начинает мигать.

Если в проверяемой обмотке есть короткозамкнутые витки, измерительный генератор не возбуждается и пробник работает, как при замкнутых щупах. Если на одном магнитопроводе расположено несколько обмоток, то прибор среагирует и на межвитковое замыкание в соседних обмотках.

При разомкнутых щупах или обрыве цепи проверяемой катушки транзистор VT2 закрыт. Напряжение на его эмиттере, а значит, и на базе транзистора VT4 резко возрастает. Этот транзистор открывается до насыщения, и колебания генератора импульсов срываются. Транзисторы VT5, VT6 закрываются, лампа HL1 не светится.

Если подключить к щупам прибора р-n переход кремниевого транзистора или диода в прямой полярности (анод диода — к щупу ХР1, катод — к щупу ХР2), лампа будет мигать. При пробитом переходе лампа горит непрерывно, а при обрыве цепи — не светится.

Детали и монтаж пробника

Кроме указанных на схеме, транзисторы VT1—VT3 могут быть КТ315Г, КТ358В, КТ312В. Транзисторы КТ361Б можно заменить на любые из серий КТ502, КТ361. Транзистор VT6 целесообразно использовать серий КТ315, КТ503 с любым буквенным индексом. Переменный резистор R1 желательно применить с функциональной зависимостью В или Б (логарифмическая). Наиболее пологий участок характеристики должен проявляться при правом по схеме положении движка. Постоянные резисторы — МЛТ- 0,125; конденсатор С1 — КМ; С2 и СЗ — К50-6; лампа — на напряжение 2,5 В и ток 0,068 А; источник питания — два последовательно соединенных гальванических элемента 332.

В качестве светового индикатора в пробнике можно применить светодиод АЛ310А, АЛ307А, АЛ307Б, включив его вместо лампы с последовательно соединенным резистором сопротивлением 68 Ом. Недостатком использования светодиода можно считать малую его яркость, иногда недостаточную в условиях сильной освещенности. Да и использовать пробник со светодиодом для освещения монтажа не удастся.

Рис. 2. Печатная плата пробника для проверки катушек индуктивности

Большинство деталей пробника смонтировано на печатной плате (рис. 2) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Контакт, в который ввинчивается резьбовая часть лампы, выполнен из белой жести в виде прямоугольника размерами 15 х 20 мм. К печатной плате этот контакт крепится с помощью двух шпилек из медного провода, впаянных в плату. Если пробник будет использоваться и для освещения монтажа (при замыкании щупов), то к пластине контакта целесообразно припаять светоотражатель из белой жести в форме образующей конуса (показано штриховой линией).

Второй, пружинящий контакт для лампы изготовлен из отрезка пружины электромагнитного реле. Его также крепят к шпилькам, впаянным в плату.

Настройка пробника

При использовании указанных на схеме деталей налаживание пробника сведется к градуировке шкалы переменного резистора. Для этого, подключая к щупам пробника исправные катушки с различной индуктивностью, изменением положения движка резистора добиваются мигания индикаторной лампы. Затем движок устанавливают в положение, близкое к левому по схеме выводу, при котором еще сохраняется мигание, и делают на шкале отметку значения индуктивности или наносят какое-то условное обозначение (скажем, тип дросселя, трансформатора и т. д.).

Может случиться, что в крайнем правом положении движка резистора и при разомкнутых щупах пробника лампа будет светиться. Тогда придется подобрать резистор R3 (увеличить его сопротивление), чтобы лампа погасла.

При проверке катушек малой индуктивности острота «настройки» переменного резистора может оказаться чрезмерной. Выйти из положения нетрудно включением последовательно с резистором R1 еще одного переменного резистора с малым сопротивлением, либо использованием вместо переменного резистора магазина сопротивлений или набора резисторов, подключаемых малогабаритным многопозиционным переключателем.

Следует заметить, что в случае проверки обмоток трансформаторов с большим коэффициентом трансформации, пробник следует подключать к обмотке с наибольшим числом витков. Потому что, проверяя обмотку с меньшим числом витков, труднее обнаружить короткое замыкание в более высокоомной обмотке.

И. ПАЗДНИКОВ

г. Березники Пермской обл.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кривонос А. Определение короткозамкнутых витков в обмотках трансформаторов и дросселей.— Радио, 1968, № 4, с. 56.

2. Универсальный LC-генератор.— Радио, 1979, № 5, с. 58.

Опубликовано в журнале РАДИО № 7, 1990, с.68

⇆

Еще статьи на эту тему

Проверка Катушки Зажигания — 3 Основных Способа

Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения, которое в дальнейшем используется свечой для образования искры. Поэтому ее исправная работа необходима для нормального функционирования системы зажигания. По сути катушка является небольшим трансформатором, на первичную обмотку которой приходит стандартные 12 В от аккумулятора, а выходит напряжение в несколько кВ. Она используется во всех системах зажигания — контактной, бесконтактной и электронной. Причины выхода из строя катушки типичны. Как правило, это обрыв провода, повреждение изоляции, механические деформации. Далее мы с вами рассмотрим признаки неисправности и методы диагностики катушки зажигания.

Содержание:

Принцип работы катушки зажигания

Как упоминалось выше, катушка зажигания — это повышающий трансформатор напряжения, который преобразует полученное напряжение 12 В в напряжение со значением несколько киловольт. Конструктивно катушка состоит из двух обмоток — первичной и вторичной (соответственно, низкого и высокого напряжения). Однако в зависимости от типа катушки обмотки и их расположение отличаются.

Начнем описание с самой простой общей катушки. Здесь на первичной обмотке имеется 100…150 витков. Обмотка намотана изолированным медным проводом. Ее концы выведены на корпус катушки. Количество витков обмотки высокого напряжения составляет 30…50 тысяч (зависит от модели). Естественно, что используемый здесь провод гораздо меньшего диаметра. «Минус» вторичной обмотки подсоединен к «минусу» первичной. А «плюс» подключается к выводу на крышке. Таким образом обеспечивается отвод полученного высокого напряжения.

Чтобы увеличить магнитное поле, обмотки наматывают вокруг металлического сердечника. В некоторых случаях для избежания перегрева обмотки и сердечник заливают трансформаторным маслом (оно не только охлаждает систему, но и является изолятором).

Теперь перейдем к рассмотрению индивидуальной катушки зажигания. Здесь также имеются две обмотки, однако отличие состоит в их расположении. В частности, они намотаны в обратном порядке. Первичная обмотка имеет сердечник внутреннего типа, а вторичная — внешнего типа.

Индивидуальные катушки зажигания устанавливают в системах с электронным зажиганием. Поэтому их конструкция усложнена. Так, для отсечения значительного тока во вторичной обмотке предусмотрен диод. Также особенностью индивидуальной катушки является тот факт, что полученное высокое напряжение идет не на распределитель (как в классических системах), а непосредственно на свечи зажигания. Это стало возможным благодаря конструкции, в которую были включены изолированный корпус, стержень и пружина.

Еще один тип катушки — двухвыводная. Она подает напряжение сразу на два цилиндра. Существует несколько их разновидностей. Как правило, такие катушки объединяются в один общий блок, который по сути является четырехвыводной катушкой зажигания.

Независимо от типа катушки зажигания, основным их техническим параметром, на который стоит ориентироваться при диагностике — это сопротивление обмоток. В частности, сопротивление первичной обмотки обычно находится в пределах 0,5…3,5 Ом, а вторичной — 6…15 кОм (эти значения могут отличаться у разных катушек, поэтому лучше найти справочную информацию именно по той модели, которая используется в вашем автомобиле). Замеры производятся с помощью традиционных приборов — мультиметров или омметров. Если полученное значение сильно отличается от указанного, то велика вероятность того, что катушка вышла из строя.

Также нужно быть в курсе того, что каждая катушка имеет различные показатели:

• сопротивление обмоток;
• длительность искры;
• энергия искры;
• ток искры;
• индуктивность первичной обмотки.

Поэтому для того, чтобы понять насколько показания катушки соответствуют норме, необходимо уточнить технические характеристики вашей отдельно взятой катушки. Это вам особенно пригодится если пропала искра, поскольку катушка зажигания является одним из первых элементов системы, которые подлежат проверке.

Признаки неисправностей

Существует несколько характерных признаков неисправности катушки зажигания. Среди них:

• мотор начинает «троить», причем эта проблема усугубляется со временем;
• на морозе мотор «троит», пока не нагреется;
• перебои в работе двигателя во влажную погоду;
• при резком нажатии на педаль акселератора наблюдается провал в работе мотора.

При неисправной катушке на машинах с ЭБУ на приборной панели активизируется значок Check Engine. Однако перечисленные признаки также могут свидетельствовать и о других неисправностях, в частности, со свечами зажигания. Но при появлении хотя бы одной из них нужно выполнить диагностику катушки (катушек) зажигания.

Причины неисправностей

Существует несколько причин, из-за которых катушка зажигания полностью или частично выходит из строя. Среди них:

• Механические повреждения. Это может быть банальное старение, из-за которого происходит разрушение изоляции. Также существует вероятность протекания масла через уплотнители, которое попадает на изоляцию или корпус катушки и разрушает их. Ремонт в данном случае вряд ли возможен, поэтому лучшим вариантом будет полная замена узла.
• Повреждения контактного соединения. В теплую погоду причиной этого может быть попадание влаги в подкапотное пространство. Например, во время сильного дождя, езде по глубоким лужам, мойке автомобиля. Зимой вероятно попадание на катушку состава, которым посыпают поверхность дороги для борьбы с гололедицей.
• Перегрев. Ему зачастую подвержены индивидуальные катушки. Из-за перегрева может значительно уменьшиться срок службы катушек зажигания. Процесс перегрева сложно контролировать, однако старайтесь использовать качественную охлаждающую жидкость и следить, чтобы нормально работала система охлаждения двигателя.
• Вибрации. Они особенно вредны для индивидуальных катушек зажигания. Вибрации, как правило, идет от головки блока цилиндров (ГБЦ). Чтобы уменьшить количество и амплитуду вибраций, следите за тем, чтобы двигатель работал в нормальном режиме (без детонации и с исправными подушками).

Катушки зажигания — достаточно надежные и долговечные узлы, и их выход из строя чаще всего связан со старением и/или пробоем изоляции. Далее рассмотрим методы диагностики катушек.

Как проверить катушку зажигания

Существует два основных способа, с помощью которых можно самостоятельно проверить работоспособность катушки зажигания. Перечислим их по порядку.

Проверка катушки зажигания ВАЗ

Проверка катушки зажигания Черри Тигго

Метод проверки «на искру»

Первый из них называется «на искру». Его преимущество — возможность выполнения в «походных условиях». Из недостатков же стоит отметить трудоемкость и неточность, поскольку причинами обнаруженных неисправностей может быть вовсе не катушка зажигания. Для выполнения диагностики вам понадобится свечной ключ, заведомо исправная свеча и плоскогубцы.

Для начала визуально проверьте целостность изоляции высоковольтной проводки. Начиная свечами зажигания и заканчивая катушкой. При этом зажигание должно быть отключено (ключ находиться в положении 0). В случае, если с изоляцией все в порядке, алгоритм дальнейших действий будет следующим:

1. Снимите наконечник со свечи первого цилиндра и подсоедините его к заранее подготовленной рабочей свече.
2. Самостоятельно или с помощью помощника поверните ключ зажигания в положение II (заводите машину).
3. Если катушка исправна, то между электродами свечи появится искра. При этом нужно обращать внимание на ее цвет. Нормальная рабочая искра имеет ярко-фиолетовый оттенок. Если же искра желтоватая и слабая, значит, есть проблемы с проводкой или катушкой. Если же искры нет вовсе, значит, катушка зажигания неисправна.
4. Повторите описанные действия для всех катушек в случае, если в машине они индивидуальные.

При работе с системой зажигания соблюдайте осторожность. Не прикасайтесь к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Если у вас нет заведомо рабочей запасной свечи, вы можете выкрутить любую свечку из двигателя. Для этого отсоедините ее и воспользуйтесь свечным ключом. В этом случае можно проверить катушку на всех имеющихся свечах. Тем самым вы заодно проверите состояние свечей зажигания.

В случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки, то проверить их можно, переставляя на другие свечи. При этом проводку лучше не трогать, чтобы не повредить ее целостность.

Модуль катушек зажигания

Метод «искры в шприце»

Процесс проверки катушки с помощью такого самодельного устройства достаточно прост. Для этого нужно подсоединить поочередно катушки к свече получившегося «прибора». Крепеж-крокодил присоединить к «массе» корпуса машины. На время смены тестируемых катушек двигатель необходимо глушить и запускать потом заново.

Изначально с помощью поршня нужно выставить минимальный зазор между проволокой на поршне и электродом (1…2 мм). И путем регулирования расстояния от проволоки на поршне до электрода на свече визуально смотреть на процесс появления между ними искры. Максимальное расстояние в данном случае у разных машин будет разным, и зависит оно от качества и состояния свечи зажигания, состояния электросистемы машины, качества «массы» и других факторов. Обычно искра при таких испытаниях должна появляться при расстоянии между электродами от 1…2 мм до 5…7 мм.

Перед каждым тестированием работы получившегося аппарата нужно обязательно отсоединять разъем с каждой форсунки с тем, чтобы топливо не заливало цилиндр во время проверки.

Главное, о чем можно точно судить при таких испытаниях — сравнение состояния разных катушек по цилиндрам. Если имеет место неисправность или пробой — это будет видно по длине искры по сравнению с более-менее исправными катушками.

Проверка сопротивления изоляции

Еще один популярный метод проверки заключается в измерении значения сопротивления изоляции проводов в обмотках катушки. Для этого вам понадобится мультиметр, способный измерять сопротивление. Катушку зажигания лучше демонтировать с автомобиля, чтобы работать было удобнее. Процедура замера несложна. Главное знать, где расположены выводы первичной и вторичной катушек, так как измерять сопротивление необходимо проверить на них обеих.

Перед началом работы убедитесь в исправности мультиметра. Для этого включите режим измерения сопротивления и замкните щупы между собой. На экране должен быть 0.

Два щупа мультиметра попарно подсоединяют (касаются) к выводам первичной обмотки. Значение сопротивления должно находиться в пределах 0,5…3,5 Ом (у некоторых катушек может быть больше, точную информацию вы найдете в справочной литературе). Аналогичную процедуру необходимо провести и со вторичной катушкой. Однако тут диапазон значений будет другим — от 6 до 15 кОм (аналогично информацию уточняйте в справочной литературе).

Процедура замера сопротивления изоляции катушки зажигания

Если значение будет мало, значит, в обмотке повредилась изоляция, и вы имеете дело с коротким, скорее всего межвитковым, замыканием. Если же сопротивление слишком велико, то это означает, что провод обмотки оборвался и нет нормального контакта. В любом случае необходимо выполнять ремонт, то есть перематывать обмотку. Однако в большинстве случаев лучше попросту заменить катушку зажигания, так как этот способ избавит вас от лишних хлопот и затрат. Это касается практически любого автомобиля, ведь стоимость ремонта будет превышать цену самой катушки.

Если вы имеете дело с индивидуальными или двухвыводными катушками, то здесь дело обстоит несколько иначе. Значение на первичной обмотке должны быть аналогичными. А что касается «вторички», то значение сопротивления будут идентичными на обоих выводах. Если на машине установлена катушка с четырьмя выводами, то проверку нужно делать на всех выводах.

Также учтите, что при измерении сопротивления на вторичной обмотке важно учитывать полярность. В частности, черным щупом мультиметра коснитесь центрального вывода («массы»), а красным — стержня наконечника.

Осциллограф покажет все

Самый профессиональный метод проверки катушки — воспользоваться осциллографом. Только он способен дать полную информацию о состоянии системы зажигания, и в частности, катушек зажигания. Поэтому в сложных случаях имеет смысл воспользоваться электронным осциллографом и дополнительным программным обеспечением. Особенно это актуально когда имеет место так называемое межвитковое замыкание на катушках вторичного напряжения (с высоким напряжением).

Проверка зажигания осциллографом

Проверка системы зажигания осциллографом позволяет выявить неисправность конкретного узла или просто прдиагностировать состояние по импульсах осциллограммы.
Подробнее

 

Если с помощью осциллографа снять график значений рабочих напряжений в динамике (видно на рисунке), то по нему можно понять, что причиной возможных описанных выше неисправностей будет именно катушка зажигания. Дело в том, что при возникновении межвиткового замыкания во вторичной катушке уменьшается энергия, которая могла бы потенциально запастись в этой самой катушке, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению времени горения искры, то есть, пропускам воспламенения. Особенно это заметно при резком нажатии на педаль акселератора.

Катушка целая

Катушка пробитая

Итоги

Проверить катушку зажигания совсем несложно. Это может сделать любой, даже начинающий, автолюбитель. Самый простой и эффективный метод — измерение сопротивления изоляции на первичной и вторичной обмотках. Для этого лучше снять катушку для удобства проведения работы.

Помните, что при выявлении неисправности редко имеет смысл проводить ремонт, в частности, перематывать одну или вторую обмотки. Гораздо проще купить и заменить новую катушку зажигания целиком.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Как работают индукторы | HowStuffWorks

На принципиальной схеме индуктор показан следующим образом:

Чтобы понять, как катушка индуктивности может работать в цепи, полезна эта цифра:

Объявление

Здесь вы видите батарею, лампочку, обмотку провода вокруг куска железа (желтый) и выключатель. Катушка с проволокой представляет собой индуктор .Если вы читали «Как работают электромагниты», вы могли узнать, что индуктор — это электромагнит.

Если бы вы вынули индуктор из этой цепи, то у вас был бы обычный фонарик. Вы включаете выключатель, и лампочка загорается. С индуктором в схеме, как показано, поведение совершенно иное.

Лампочка представляет собой резистор (сопротивление создает тепло, заставляя нить накаливания в лампе светиться — подробности см. В разделе «Как работают лампочки»).Провод в катушке имеет гораздо меньшее сопротивление (это просто провод), поэтому вы ожидаете, что при включении переключателя лампочка будет светиться очень тускло. Большая часть тока должна проходить через контур с низким сопротивлением. Вместо этого происходит следующее: когда вы замыкаете выключатель, лампочка ярко горит, а затем гаснет. При размыкании переключателя лампочка горит очень ярко, а затем быстро гаснет.

Причина такого странного поведения — индуктор. Когда ток впервые начинает течь в катушке, катушка хочет создать магнитное поле .Пока поле нарастает, катушка препятствует прохождению тока. Как только поле создано, ток может нормально течь по проводу. Когда переключатель размыкается, магнитное поле вокруг катушки поддерживает ток в катушке до тех пор, пока поле не исчезнет. Благодаря этому току лампочка некоторое время горит даже при разомкнутом выключателе. Другими словами, катушка индуктивности может накапливать энергию в своем магнитном поле, а катушка индуктивности имеет тенденцию сопротивляться любому изменению величины тока, протекающего через нее.

.

Простой метод измерения неизвестных индукторов

Простой метод измерения неизвестных индукторов

Простой и быстрый способ измерить индуктивность неизвестного силового дросселя
(при условии, что у вас есть функциональный генератор и осциллограф).

Рональд Деккер

---

1. Введение

По возможности я всегда спасаю (силовые) индукторы от старых печатных плат и импульсных источников питания. Хороший ассортимент катушек индуктивности разного номинала всегда пригодится во время экспериментов, особенно с повышающими преобразователями и т.п.Я уверен, что должна существовать система, с помощью которой производители этих катушек индуктивности маркируют их значением индуктивности, но пока мне не удалось ее обнаружить. На некоторых индукторах напечатаны номера, а другие отмечены цветными точками, что в любом случае является катастрофой, потому что я дальтоник. Чтобы быстро определить значение индуктивности этих катушек индуктивности, я использую простой метод, который, я уверен, заинтересует других разработчиков индукторов. Вам понадобятся функциональный генератор 0–100 кГц с выходом 50 Ом и осциллограф.

2. Пошаговое описание метода

Поскольку большинство людей будут больше интересоваться методом, чем лежащей в его основе теорией, давайте начнем с пошагового описания:

1. Подключите выход 50 Ом функционального генератора к осциллографу и выберите синусоидальный сигнал.
2. Отрегулируйте частоту генератора примерно на 20 кГц.
3. Установите выходное напряжение генератора на пиковое значение 1 В.
4. Подключите неизвестную индуктивность параллельно к осциллографу (рис.2.1). Это уменьшит амплитуду сигнала.
5. Теперь отрегулируйте только частоту генератора таким образом, чтобы амплитуда на осциллографе была ровно половиной от исходного значения (0,5 В пика).

   Я выполняю шаги с 3 по 5 следующим образом: На шаге 3 я сначала устанавливаю вертикальную чувствительность осциллографа на 0,2 В / дел. Затем я настраиваю амплитуду генератора сигналов так, чтобы синусоидальная волна точно помещалась между отметками 25% и 75% на экране (рис.2.1А). Амплитуда сейчас ровно 1В. Затем я подключаю индуктивность (шаг 4) и увеличиваю вертикальную чувствительность до 0,1 В / дел. На шаге 5 я теперь регулирую частоту так, чтобы синусоидальная волна снова точно попадала между отметками 25% и 75% (рис. 2.1B). Амплитуда синусоиды теперь составляет 0,5 В.

6. Наконец, считайте частоту и вычислите индуктивность из L = 4,57 / f. С L в Генри и f в Гц. Вы также можете предпочесть L = 4570 / f с L в uH и f в кГц.

Фигура 2.1 Измерение неизвестных индукторов.

3. Как это работает и немного теории

Катушка индуктивности в сочетании с внутренним последовательным сопротивлением в генераторе образует цепь делителя напряжения (рис. 3.1). Без подключенной катушки индуктивности падение напряжения на резисторе 50 Ом незначительно, и осциллограф отображает внутреннее напряжение генератора. При подключенной катушке индуктивности ток через катушку индуктивности вызывает падение напряжения на резисторе 50 Ом, вызывая падение амплитуды сигнала на экране осциллографа.Ток через катушку индуктивности зависит как от частоты, так и от индуктивности. Для сигналов постоянного тока (0 Гц) индуктор представляет собой короткое замыкание. Для очень высоких частот ток через индуктивность незначителен. Кроме того, для данной частоты, чем выше индуктивность, тем меньше ток.

Рисунок 3.1 Принципиальная схема

Точное соотношение между напряжением внутреннего генератора и напряжением, измеренным осциллографом, может быть рассчитано
с помощью простой теории сетей:
В этой формуле L представляет собой индуктивность, R — сопротивление (50 Ом), а омега — радиальную частоту (= 2 * pi * f с f в Гц).
Теперь вопрос в том, для какой частоты (Vscope / Vgen) = 0,5:
Итак, наконец:
В которой L — индуктивность в Генри, а f — частота в Гц.
Этот метод хорошо работает только для катушек индуктивности с низким последовательным сопротивлением
и индуктивностью в диапазоне, скажем, от 10 до нескольких сотен мкГн.

4. Включая последовательное сопротивление.

В веб-сайте хорошо то, что люди время от времени вносят очень полезный вклад. Карен Ортон (Великобритания) усовершенствовала предложенный выше метод для катушек индуктивности со значительным сопротивлением.Просто сначала измерьте сопротивление постоянным током и используйте его в приведенной ниже формуле. В остальном процедура в точности такая, как описано выше.

Вот математика собственными руками Каренса:

.

Индукторы для высокочастотных приложений Руководство по выбору | Технические примечания | Катушки индуктивности

Категория			0,4 мм x 0,2 мм [EIA 01005]	0,6 мм x 0,3 мм [EIA 0201]	1,0 мм x 0,5 мм [EIA 0402]	1,6 мм x 0,8 мм [EIA 0603]	2,0 мм x 1,2 мм [EIA 0805]
Для RF Соответствие Цепь	Критическое соответствие PAM FEM Многодиапазонный Сотовая связь [более 5 диапазонов] Приложение 5 поколения.	Сверхвысокий Q	MHQ0402PSA от 0,2 до 22 нГн От 110 до 600 мА T = 0,22 мм Макс.	MHQ0603P 0.От 6 до 39 нГн От 160 до 1000 мА T = 0,4 мм Макс.	MHQ1005P 0,7 до 560 нГн От 70 до 1200 мА T = 0,6 мм Макс.	B82496C SIMID 0603-C 1 до 220 нГн От 110 до 1800 мА Т = 0.9 мм Макс.	B82498F3 SIMID 0805-F3 от 2,7 до 820 нГн От 180 мА до 1000 мА T = 1,4 мм Макс.
	Нормальное соответствие Сотовая связь (2G, 3G, 4G) [менее 4 диапазонов] IoT М2М WLAN Bluetooth	Высокий Q	MLG0402P 0.От 2 до 33 нГн От 120 до 350 мА T = 0,22 мм Макс.	MLG0603P 0,6 до 120 нГн От 80 до 1000 мА T = 0,33 мм Макс.
		Стандартный Q		MLG0603S 0.От 3 до 180 нГн От 50 до 600 мА T = 0,33 мм Макс.	MLG1005S от 0,3 до 390 нГн От 50 до 1000 мА T = 0,55 мм Макс.
для цепи смещения		Сильноточный		MLG0603PPA 2.От 2 до 4,7 нГн От 900 до 1400 мА T = 0,33 мм Макс.

.

Катушки индуктивности

Оптимизирующие индукторы

Хотя он предназначен в основном для антенных нагрузочных катушек, приведенный ниже текст также применим к другим резонансным системам, таким как цепи усилителя бака. Прежде чем что-либо делать с информацией в этой или любой другой статье относительно потерь и эффективности в антеннах, пожалуйста, прочтите сопротивление статья об этом сайт! Связанные страницы:

Индуктор spice модель

Мобильные и нагруженные вертикали

Оптимум форма (длина к диаметру и шаг витков) любого индуктора сильно зависит от конечное использование индуктор.Текущий через и напряжение на индуктор, а также рабочее реактивное сопротивление, определить оптимальный физический атрибуты.

Текущий а рабочая частота в основном определяет минимальный проводник размер, хотя расстояние между поворотами, расстояние до окружающих объектов и тепловое характеристики также влияют на минимальный размер проводника.

Напряжение через индуктор, а также напряжение от индуктора до окружающего объекты, устанавливает минимальный проводник интервалы и изоляция требования.

Условия окружающей среды определить некоторые аспекты конструкции, включая расстояние между витками, изоляцию, тип формы и требования к защите от атмосферных воздействий.

Рабочее сопротивление влияет как на выбор материала, так и на оптимальную физическую форму индуктор.

Сделать дело более сложный, на первый взгляд простое изменение внутри индуктора часто взаимодействует очень эзотерически. Для Например, если мы добавим изоляция атмосферостойкий индуктор, изоляция будет уменьшить высокую частоту Q.Часть уменьшение Q равно из диэлектрика убытки и часть уменьшение Q равно от увеличения паразитная емкость через катушку индуктивности и паразитную емкость во внешний мир. Вопрос в том всегда, если изменение будет заметно; ответ «в зависимости от реактивное сопротивление и система индуктор используется в «.

»

Некоторые вещи очень нелогично. Например, мы предполагаем, что узкая полоса пропускания является признаком низких потерь (высокой эффективности).Еще добавляя нежелательный шунт емкость через индуктор, счетчик интуитивно понятный, банка система уменьшения полоса пропускания а убыток увеличивается ! Если измерить Q внешне глядя на сюжет Точки напряжения 3 дБ поскольку частота разнообразный, повышенный шунт емкость или очередь за поворотом емкость будет фактически уменьшиться пропускная способность системы, пока одновременно увеличение потерь в индуктор.Мы не всегда может полагаться на пропускную способность в качестве меры эффективность.

Высокое сопротивление Системы

В более высоком импедансе системы, оптимальный форм-фактор (длина к диаметру) наклоняется в сторону более длинного индуктор с меньшим диаметр. Это потому что более длинный индуктор с меньший диаметр имеет менее бродячий емкость от концы с концами. А меньший диаметр и более короткая катушка может иметь меньше паразитная емкость на внешний мир, поскольку ток не выведен из катиться сквозь смещение токи.

Даже самые лучшие изоляционные материалы пагубно влияют на компонент Q при высоком импедансе. Это потому что изоляционные материалы увеличивать заблудшие емкость. Диэлектрическая постоянная может стать больше важнее, чем коэффициент рассеяния в выбор изоляционных материалов, но идеал диэлектрик иметь самый низкий коэффициент рассеяния и самый низкий диэлектрическая постоянная.

Нет ясно граница между высокий и низкий системы импеданса, но в целом высокий системы импеданса будет включать электрически короткие мобильные антенны, или любая другая система, где более одного тысяча Ом или около того индуктора реактивное сопротивление обязательный.

Эта загрузочная катушка хороший пример почему высокое реактивное сопротивление индукторы нагрузки должно быть длиннее и уже чем индукторы, используемые в низкоомный системы. это индуктор нагрузки в нижней части 43 футов в высоту вертикальный. Вершина катушка напрямую связи с верхним вертикальный разрез с перемычкой (скрыто) далеко сторона пластика изолятор.

Блестящие следы ленты на поверхности пластика показывают, где сильное электрическое поле вызвало корону или «стримеры». Эта вертикаль работал на киловатте. Напряжение было настолько высоким, что край металлической шайбы произвел стримеры коронного разряда, которые протравили пластик!

Даже когда черный пластик был заменен тефлоном, корона въелась в Тефлон!

Длинная форма коэффициент, об 6: 1 (длина в шесть раз больше диаметра), минимизирует емкость и максимизирует напряжение рейтинг от от конца до конца загрузочная катушка.Это предотвращает искрение на участках катушки и заставляет индуктор менее чувствителен к изменениям влажности.

Низкое сопротивление Системы

с низким импедансом, оптимальных форм-факторов становится больше «квадрат». «Квадрат» означает длина к диаметру соотношение равно единице. Оптимально длина в низком сопротивление заявки короткие когда по сравнению с диаметром потому что у бездомного C очень мало эффекта.В емкость нагрузки или сопротивление со стороны внешняя цепь доминирует в системе ток, когда сопротивление индуктор низкий на операционная частота. Изоляция очень небольшой эффект потому что любое изменение в бездомном емкость, даже если большой процент воздуха диэлектрик емкость катушка, очень маленькая по сравнению с фиксированный внешний емкость.

Два случая, когда индуктор может быть низкий импеданс антенные ловушки и традиционный усилитель танковых катушек.В эти случаи преднамеренный внешний низкое реактивное сопротивление емкости часто зашунтировать индуктор, и индуктивный реактивное сопротивление часто сотни Ом или Меньше. внутренний обмотка поворотная емкость, а паразитная емкость индуктор к внешний мир, это маленький по сравнению с желаемое или нужно внешний емкости.

Краевая рана индуктор слева в основном подходит для резервуарных контуров или системы, где есть значительный внешняя емкость вовлечены, или где необходимый индуктивное сопротивление низкий.Этот край индуктор намотки имеет форм-фактор 1,3: 1 (длина до диаметр).

Как больше реактивное сопротивление требуется, оптимальная форма катушки фактор прогрессивно увеличивается. Воздух намотка индуктора на право имеет форму фактор немного больше 2: 1.

Оптимальные обороты интервал примерно один Диаметр проволоки. Хотя ни один из эти индукторы встречаются эти критерии, они оба избегают любых изоляция или диэлектрик в промежуток между поворотами или изоляционное покрытие или покрытие дирижер.

Изоляция, даже лучшая изоляция, уменьшится индуктор Q. Это не означает, что мы никогда не должны изолировать катушку, что снижение добротности всегда измеримо или заметно, или что изолированные катушки «плохие». Даже где изоляция снижает Q на измеримую величину, иногда приходится снижать Q для надежность, срок службы, устойчивость к погодным условиям и / или стоимость.Изоляция иногда необходимо предотвратить короткие замыкания или дуга, хотя это хорошая идея избегать изоляционные проводники или область вокруг проводов, когда это возможно.

Как узнать если конструкция катушки имеет решающее значение?

Переход между критический и не критичный системы довольно широки и трудны для определения. Дизайн — это сложное размытие много факторов. Для пример, работающий тяжело толкать эквивалент индуктора последовательное сопротивление (СОЭ) очень низкий, когда эффективное последовательное сопротивление индуктор низкий, по сравнению с потерей сопротивление система вне индуктор, не имеет смысл.То же самое и с потерями мощности. Если система за пределами катушка индуктивности имеет очень большие потери, потери в катушке индуктивности становятся гораздо менее важными. Один Примером может быть антенна Маркони с индуктором и очень плохим заземлением. система. Если мы применим мощность передатчика 400 Вт, потери в системе заземления будут 200 Вт, удвоение индуктивности Q может изменить эффективность системы лишь на долю децибел. Другой чем температура подняться в индуктор, кого это волнует если система с потерей земли 200 Вт тратит впустую дополнительные 2 Вт или дополнительные 4 Вт в индуктор?

Вот почему очень большие загрузочные катушки мобильной антенны обычно обеспечивают улучшение по сравнению с меньшими индукторами.

В одну сторону до примерно определить качество индуктор без модное испытательное оборудование это сравнить вне цепи саморезонансный частота (SRF) открытый индуктор (не закорачивайте заканчивается вместе) ожидаемый рабочая частота. Хороший индуктор будет быть саморезонансным минимум четыре или больше раз рабочая частота. Простое погружение в сетку Осциллятор — это все это необходимо, но убедитесь, что вы используете реальный ГДО.Антенные анализаторы сделать очень плохие GDO!

Лучшая общая идея это сделать индуктор с воздушным сердечником как близка к форме 1: 1 фактор, насколько это возможно, сохраняя SRF намного выше рабочая частота насколько возможно.

Можно проверить индуктор или сравнить потерю мощности между разными индукторы включающий индуктор в Коробка из пенопласта и измерение повышение температуры с известным прикладным текущий, хотя способность к измерить потерю сопротивление и реактивное сопротивление на рабочая частота конечно много Быстрее.

Общий дизайн Компромиссы

Вес, размер и стоимость часто требуют использования не идеальных материалов и конструкция, но тщательный дизайн обычно приводит к компромиссу, который не будет заметно влияют на производительность системы.

Еще одно осложнение: очень простые системы могут работать совсем не так, как мы. интуитивно верю. Многие экспериментаторы не понимают, что делает индуктор. в системе, и как индуктор ведет себя внутри.Например многие люди Предположим, при фиксированном количестве подаваемой мощности по мере увеличения напряжения в разных точках по току катушки в катушке должно быть обязательно пропорционально убывает. Логика или интуиция основана на самом деле власть I раз E.

Это не так применимо к реактивным системам потому что может быть фактор силы участвует. Напряжение и ток не совпадает по фазе или не совпадает по фазе на 180 градусов, так что простой продукт E * я буду не равно приложенная мощность.Из-за фазы разница, мы бы рассмотрел фазовые отношения.

Ошибки

Я заметил программы и формулы часто переоценивают максимально достижимый индуктор Q. Я не конечно, почему это происходит, но кажется быть несколько обычным. Иногда оценка Q хорошо вне всякого реального мир Q то есть доступный. Я также видел измерения Q сделано намного ниже фактическая рабочая частота, или сделано ненадлежащими методами или предельное оборудование.Это особенно часто встречается в высокоомных высокочастотных системах.

Хуже того, антенна производители и производители антенн склонны недоделанный или недооценить убыток в другие формы загрузка, конкретно линейная загрузка. Из-за самого плохой форм-фактор, наиболее линейно загруженный системы имеют Q в двойные цифры. При линейной нагрузке обеспечивает широкий пропускная способность, это также добавляет ненужное резистивные потери.Это не «без потерь» линейная нагрузка », как некоторые утверждали.

Я нашел это здесь сложно получить отлично повторяемый измерения даже используя дорогие лаборатория оборудование. Для Например, я использую HP-4191A Импеданс Анализатор. I все еще перекрестная проверка индукторы путем размещения их в большом футерованный медью ящик и настроить их на резонанс с переменные вакуума (Q> 50 000).По измерительная катушка индуктивности ток и напряжение через вакуум переменная, или измерение серии или параллельный RF сопротивление, я могу определить Q или СОЭ.

Самый высокий Q I нашел около 1000 или чуть больше 1000 когда определение Q по с использованием X / ESR = Q.

Есть пять распространенных ошибок, которых следует избегать:

• Построение для чрезмерного Q, когда уменьшенное ESR не улучшится заметно система эффективность
• В антеннах, учитывая непосредственное ESR индуктора как часть сопротивления потерь в точке где берется радиационная стойкость, а не нормализация СОЭ до точки, где радиационная стойкость принята
• Программы или статьи, предполагающие достоверность прогнозов Q в диапазоне от 1000 и более для индукторов
• Один оптимальный форм-фактор (соотношение L к D) всегда обеспечивает оптимальное производительность
• Неправильное применение формул радиационной стойкости или сопротивления потерь
• Вера утверждает, что реактивное сопротивление нагрузки, полученное от шлейфа или линейной нагрузки обеспечивает меньшие потери, чем хорошо спроектированная сосредоточенная нагрузка

Диапазон форм-факторов индуктора

Существует два критических размера в форм-факторе: диаметр и длина.Соотношение от диаметра к длине имеет два предела. Первый предел возникает, когда индуктор занимает только один диаметр проволоки в качестве длины. Другой предел возникает, когда индуктор — диаметр одной проволоки. Первому условию будет соответствовать однослойная блинная катушка, второму — линейным проводником, например индуктивностью однопроводной линии передачи. Оптимальный форм-фактор находится между этими двумя крайностями и варьируется в зависимости от конкретного применение.

Отношение длины к диаметру важно по двум причинам:

• Чем меньше длина, тем больше диаметр, тем больше емкость индуктора.Емкость через любой индуктор, пропускающий изменяющийся во времени ток, увеличивает циркуляцию токи в индукторе, увеличивая потери при одновременном уменьшении пропускная способность системы.
• Большая длина и меньший диаметр катушек уменьшают взаимную связь между поворачивает и увеличивает поток утечки. Это приводит к использованию увеличенного проводника. длина для заданной индуктивности, увеличивающая сопротивление провода.

Очевидно, что эти две ситуации находятся в прямом конфликте, необходимо соблюдать баланс. достигнуто.Оптимальный баланс между конфликтующими эффектами L / D, перечисленными выше, зависит от сильно влияет на емкость внешней цепи и рабочую частоту.

На самом деле есть только один почти постоянный параметр в конструкции высокодобротных ВЧ соленоидные индукторы, межвитковые интервалы. Оптимальный интервал между поворотами достигается, когда расстояние или зазор между витками примерно такого же диаметра, как у провода. Если межвитковый промежуток заполнен (даже частично) изоляцией, оптимальное расстояние между проводниками увеличивается.

В данной статье используются следующие термины:

• D = диаметр
• d = диаметр поворота
• L = длина рулона

Как правило, Q в РЧ-катушке индуктивности достигает пика с форм-фактором (L / D) от 1 до 4.

Размер и форма проводника, используемого в катушке, задают оптимальный диаметр, для более крупных проводников требуется больший диаметр.

Более низкие оптимальные отношения L / D (близкие к единице) появляются в системах, в которых внешней емкостной нагрузки на систему.Двумя примерами могут быть цепи усилителя бака или большие антенны со значительной нагрузочной емкостью за катушкой. Другой способ вид это по резонансным частотам. Форм-фактор приближается к 1: 1, когда индуктор работает намного ниже своей собственной резонансной частоты.

Более высокое оптимальное соотношение L / D (до 4: 1 или более) возникают, когда значения внешней емкости к катушке сводятся. Маленькие мобильные антенны без шляп, особенно антенны с верхней загрузкой, требуют более длинных форм-факторов.Такие системы управляют индуктор ближе к его собственной (параллельной) резонансной частоте.

Причина, по которой оптимальные форм-факторы различаются

Как уже упоминалось ранее основная причина изменения оптимального форм-фактора в системах с другая внешняя цепь импеданс остается почти полностью паразитной емкости индуктора и взаимный сцепление между витками.

С высокой внешней емкостью , любое разумное количество внутренней паразитная емкость, шунтирующая индуктор только вызывает очень небольшое изменение в циркулирующий ток в индукторе.В низкоомный внешняя цепь может почти исключительно определяют текущие в индукторе. В этом случае индуктор Q устанавливается в основном проводником. сопротивление в индукторе, так что все, что мы делаем с минимизировать медь сопротивление пути будет Помогите. Это бы включать близко упаковано получается, что увеличить взаимный связь между оказывается.

В низком Разработчики систем импеданса могут размещать витки ближе друг к другу, увеличивая взаимное муфта или потокосцепление от поворота к повороту.Поскольку внешняя емкость как правило, большое, любое увеличение распределенной емкости индуктора мало повлияет на система. Большинство важной целью является снижение сопротивления провода за счет минимизации длина провода. Диэлектрики вокруг проводников мало влияют на Q, потому что увеличение емкости, вызванное заменой воздуха диэлектриком, мало влияние на общие циркулирующие токи. Тип формы (твердый сердечник или воздух) и используемые материалы в форме или изоляция на провода далеко от критично, потому что электрическое поле вокруг катушки очень маленький.

Например я измерил число 8 датчик 13,5 мкГн индуктор с воздушным сердечником диаметром 1 дюйм и длина 3,5 дюйма на 4 МГц. Было:

339 Ом реактивное сопротивление

2,26 Ом сопротивление

150 кв.

Добавление плотного подгонка твердого Delrin core, Q упал до 145. Изменение Делрин к тефлону произвел идентичный Q 145. Все три Q являются в пределах измерения ошибка Agilent Сетевой анализатор используемый.Нам следует рассмотрите их все равный.

Поскольку внешняя емкость системы уменьшается , циркулирующие токи внутри индуктор все больше подвержен влиянию паразитной емкости. Это включает емкость внутри индуктора, а также емкость между индуктором и предметы, окружающие индуктор.

Когда внешняя емкость уменьшается, концы катушки должны отделены друг от друга.Выбранный форм-фактор должен уменьшать катушку диаметр при увеличении длины. В системах с высоким импедансом (реактивным сопротивлением) уменьшение емкости улучшает компонент Q, несмотря на потеря сопротивления из-за увеличения длины проводника, необходимого в длинных форм-факторы.

Мы также должны избегать использования диэлектриков рядом с индуктором или внутри него, особенно любое диэлектрическое покрытие или между витками. Диэлектрики кроме воздуха или вакуум, даже низкий коэффициент рассеяния диэлектрики увеличить паразитную емкость.Все, что увеличивает емкость уменьшит компонент Q и ВСЕ диэлектрики (кроме воздуха или вакуума) увеличить емкость. Наиболее заметные эффекты в системах с высоким реактивным сопротивлением часто возникают из-за диэлектриков, увеличивающих емкость, а не из-за реальных диэлектрических потерь!

Увеличение потерь может быть прямо пропорционально увеличению емкость даже при уменьшении необходимых витков. Диэлектрики из тефлона или полиэтилена с низкими потерями может быть настолько же вредным, насколько и выше материалы с коэффициентом рассеяния, такие как стекловолокно или делрин.

В очень высоком системы импеданса, например, физически большая загрузка индуктор с очень маленькое «жало» просто над катушкой индуктивности ток может существенно меняться по длине индуктора. Это потому что смещение токи могут течь из катушки через бездомных емкость к внешний мир. В правильно спроектированный или продуманные системы, такого не произойдет любому значительному степень.Если это действительно происходит, это может пора пересмотреть основные дизайн. это снова имеет эффект сокращения пропускная способность пока растущие потери.

Программы моделирования индукторов

Многие программы моделирования индукторов не учитывают два важных эффекта:

• Они игнорируют емкость катушки индуктивности
• Они игнорируют «проталкивание тока» или группировку, вызванную сильными магнитными полями.

Первый эффект приводит к тому, что Q достигает пика значительно ниже собственной резонансной частоты. индуктора.Второй эффект вызывает уменьшение Q как частота увеличивается или по мере сближения витков. Второй эффект происходит, потому что ток течет в все меньшем и меньшем сечении проводника с увеличением частоты.

Если модель, прогноз или оценка не показывают резкого падения Q, как приближается (параллельный) резонанс первого порядка, результаты почти наверняка содержат значительные Q-ошибки.

Я переписывался с некоторыми разработчиками программ, которые утверждают, что проводят проверочные измерения, и обнаружил, что их испытательное оборудование не работает надежно. (или работают вообще) на рабочей частоте индукторов! Проверка индуктора Q на частотах намного ниже рабочей частоты в модели НЕ обеспечивает любая уверенность в правильности модели или прогнозов. ср нужно измерить на операционная частота.

Оптимум Q

Существует сильная тенденция к чрезмерному увеличению размеров катушек индуктивности, чтобы достичь нереалистичных добротностей. Примеры обычно можно найти в высокопроизводительных мобильные антенные системы, в которых преобладают потери на землю и другие системные сопротивления. Мы часто находим высокопроизводительные катушки индуктивности с добротностью в несколько сотен (при верхний практический предел Q) и очень низкие значения ESR, используемые в системах, где полное сопротивление потерь нормировано на точка подачи очень высока.

Несмотря на то, что электрические проблемы НЕ возникают при использовании максимально возможный Q, есть точка, в которой конечное улучшение уровня сигнала не оправдывает физический размер и стоимость получения «чрезмерных» Q.

Один пример можно найти в моих измерениях ловушки статья, где указаны различия в Rp (параллельном сопротивлении) ловушки при # 10 AWG и медные трубки сравниваются, с незаметными изменениями в производительность.

Другой пример появляется на моем мобильном телефоне и загруженная статья антенн.

Размещение индуктора в антеннах

Оптимальное расположение индуктора зависит от сопротивления заземления и общего длина антенны. К счастью, изменение эффективности происходит плавно и постепенно. изменения. Незначительные ошибки в размещение обычно не приводит к заметным изменениям эффективности.

Радиационная стойкость и мобильность статьи о загруженных антеннах этот сайт дает некоторое представление о том, как размещение нагрузки влияет на излучение сопротивление.

Q Диапазоны

ВЧ индукторы с наивысшей добротностью, которые я измерял, по крайней мере, при работе вдали от саморезонансные, медные трубчатые катушки и индукторы с торцевой обмоткой, такие как обычно используется в катушках резервуаров большой мощности. Самый высокий Q, который я измерил в очень больших индукторах оптимального форм-фактора в ВЧ диапазоне близок к 1000.

Катушки

типа минидуктор имеют удивительное количество добротности для такого размера провода, и поддерживать добротность лучше при приближении к собственному резонансу, чем при больших катушки.

Это типичные диапазоны пика Q, которые я измерил:

	HF Q Peak	Ом на 80% от частоты собственного резонанса
Змеевики медные трубки	600-1100	400-600
Индукторы с торцевой обмоткой	600-900	400-600
# 8 минидукторы	500-700	300-500
# 12 минидукторы	300-500	200-400
# 16 минидукторы	250-350	200-300
Большой # 2 утюг смешать с 1.8 МГц	500-600
проволока эмалированная закрытая	200	100

Заключительные комментарии

Следует иметь в виду следующее:

• Оптимальный форм-фактор зависит от приложения.
• Q достигает пиков на некоторой частоте значительно ниже, чем саморезонансный частота, при собственном резонансе Q равна нулю (катушка выглядит как чистый сопротивление любой внешней цепи).Выше этой частоты индуктор становится электрический эквивалент конденсатора с низкой добротностью.
• Linear Loading — это не что иное, как индуктор плохого форм-фактора. Излучение от линейной нагрузки НЕ меняет излучение сопротивление антенны, за исключением случаев, когда эффективное положение нагрузки может изменить направление сгиба. Во всех случаях правильный форм-фактор индуктор будет иметь меньшие потери и обеспечивать такую ​​же радиационную стойкость.
• Большинство программ расчета добротности индуктора завышают ее.
• Любой металл вокруг индуктора снижает добротность. Медь или сталь часто имеют почти такой же эффект.
• Любой диэлектрик (даже низкое рассеивание коэффициент диэлектрической проницаемости) уменьшает Q, поскольку диэлектрик увеличивает шунтирующую емкость. Это увеличивает циркулирующие токи. Эффект наиболее выражен при приближении к собственному резонансу.

.