Kaip išmatuoti induktyvumo kokybę_Kaip įvertinti induktyvumo kokybę naudojant multimetrą
Pirma, induktyvumo apibrėžimas
Induktyvumas yra laido magnetinio srauto ir srovės, kuri sukuria šį magnetinį srautą, santykis, kai per laidą teka kintamoji srovė, kuri sukuria kintamąjį magnetinį srautą laide ir aplink jį.
Kai per induktorių teka nuolatinė srovė, aplink jį yra tik fiksuotos magnetinės jėgos linijos, kurios laikui bėgant nekinta; tačiau kai kintamoji srovė teka per ritę, aplink ją bus magnetinės jėgos linijos, kurios laikui bėgant kinta. Pagal Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos{0}}magnetinės elektros dėsnį, besikeičiančios magnetinės jėgos linijos abiejuose ritės galuose sukurs indukuotą potencialą, kuris prilygsta „naujam maitinimo šaltiniui“. Kai susidaro uždara kilpa, šis indukuotas potencialas generuos indukuotą srovę. Iš Lenco dėsnio žinoma, kad bendras magnetinio lauko linijų, kurias sukuria indukuota srovė, kiekis turėtų stengtis užkirsti kelią pradinių magnetinio lauko linijų pasikeitimui. Kadangi pradinis magnetinio lauko linijos pokytis atsiranda dėl išorinio kintamo maitinimo šaltinio pakeitimo, dėl objektyvaus poveikio, induktyvumo ritė turi savybę užkirsti kelią srovės pokyčiams kintamosios srovės grandinėje. Induktyvumo ritė turi panašias charakteristikas kaip inercija mechanikoje ir vadinama „saviindukcija“ elektroje. Paprastai kibirkštys atsiranda tuo metu, kai atidaromas peilio jungiklis arba įjungiamas peilio jungiklis. Tai yra savęs indukcijos reiškinys. sukeltas didelio indukuoto potencialo.
Trumpai tariant, kai induktyvumo ritė yra prijungta prie kintamosios srovės maitinimo šaltinio, ritės viduje esančios magnetinės jėgos linijos nuolat keisis veikiant kintamajai srovei, todėl ritė nuolat generuos elektromagnetinę indukciją. Ši elektrovaros jėga, susidaranti pasikeitus pačios ritės srovei, vadinama „savaime indukuota elektrovaros jėga“. Matyti, kad induktyvumas yra tik parametras, susijęs su ritės apsisukimų skaičiumi, dydžiu, forma ir terpe. Tai yra indukcinės ritės inercijos matas ir neturi nieko bendra su taikoma srove.
2. Induktyvumo charakteristikos
Induktorių charakteristikos yra priešingos kondensatorių charakteristikoms. Jų savybės neleidžia kintamajai srovei praeiti ir leidžia sklandžiai praeiti nuolatinei srovei. Kai nuolatinės srovės signalas praeina per ritę, varža yra paties laido varžos įtampos kritimas. Kai kintamosios srovės signalas praeina per ritę, abiejuose ritės galuose bus sukurta savaime sukelta elektrovaros jėga. Savaime sukeltos elektrovaros jėgos kryptis yra priešinga taikomos įtampos krypčiai, kuri trukdo praeiti kintamajai srovei. , todėl induktoriaus charakteristikos yra perduoti DC ir blokuoti AC. Kuo didesnis dažnis, tuo didesnė ritės varža. Induktyvumo ritės dažnai dirba su kondensatoriais grandinėse, kad sudarytų LC filtrus, LC generatorius ir tt Be to, žmonės taip pat naudoja induktyvumo charakteristikas gamindami droselio rites, transformatorius, reles ir tt Nuolatinė srovė: Tai reiškia, kad induktyvumo ritė yra uždara. būseną į nuolatinę srovę. Jei neatsižvelgiama į induktyvumo ritės varžą, nuolatinė srovė per induktorių gali praeiti „nekliudomai“. Esant nuolatinei srovei, pačios ritės varža turi labai mažai kliūčių nuolatinei srovei, todėl grandinės analizėje dažnai nepaisoma.
Blokuojant kintamąją srovę: kai kintamoji srovė teka per indukcinę srovę, induktorius trukdo kintamajai srovei, o būtent indukcinės ritės reaktyvumas trukdo kintamajai srovei.
3. Induktyvumo struktūra
Induktyvumo ritės paprastai yra sudarytos iš karkasų, apvijų, skydų, pakavimo medžiagų, magnetinių šerdžių arba geležinių šerdžių.
1. Skeletas Skeletas paprastai reiškia laikiklį ritės apvyniojimui. Kai kurie didesni fiksuoti induktoriai arba reguliuojami induktyvumo ritės (pvz., svyruojančios ritės, droselio ritės ir kt.), kurių dauguma yra emaliuota viela (arba siūlais padengta viela) aplink karkasą, o tada magnetinė šerdis arba varinė šerdis, geležinė šerdis ir kt. Įmontuota į vidinę skeleto ertmę, siekiant padidinti jo induktyvumą. Skeletas paprastai yra pagamintas iš plastiko, bakelito ir keramikos, o pagal faktinius poreikius gali būti įvairių formų. Maži induktyvumo ritės (pvz., spalvoti induktoriai) paprastai nenaudoja ritės, o emaliuota viela yra apvyniota tiesiai aplink šerdį. Oro šerdies induktyvumo ritės (taip pat žinomos kaip neapvyniotos ritės arba oro šerdies ritės, dažniausiai naudojamos aukšto dažnio grandinėse) nenaudoja magnetinių šerdies, karkasų ir skydų ir pan., o pirmiausia suvyniojami ant formos, o tada nuimami nuo formos. , o ritė traukiama tarp kiekvienos ritės. Važiuokite tam tikru atstumu.
2. Apvija Apvija reiškia ritių grupę su nurodytomis funkcijomis, kuri yra pagrindinė induktorių sudedamoji dalis. Yra vieno sluoksnio ir daugiasluoksnės apvijos. Vieno sluoksnio apvijos yra dviejų tipų: tankioji apvija (laidininkai vyniojami vienas po kito) ir tarpinė (vyniojant yra tam tikras atstumas tarp kiekvieno laidų posūkio); daugiasluoksnės apvijos turi sluoksniuotą plokščią apviją, atsitiktinę apviją, korio apviją ir kt.
3. Magnetinės šerdys ir magnetiniai strypai Magnetinės šerdys ir magnetiniai strypai paprastai gaminami iš nikelio-cinko ferito (NX serija) arba mangano-cinko ferito (MX serija) ir kitų medžiagų. Forma, skardinė ir kitos formos.
4. Geležies šerdis Geležies šerdies medžiaga daugiausia susideda iš silicio plieno lakštų, permalijo ir kt., o jos forma dažniausiai yra "E" tipo.
5. Ekranavimo dangtelis Kad kai kurių induktorių generuojamas magnetinis laukas nepaveiktų normalios kitų grandinių ir komponentų veiklos, prie jo pridedamas metalinis ekrano gaubtas (pvz., puslaidininkinio radijo virpesių ritė ir pan.). Ekranuotų induktorių naudojimas padidins ritės nuostolius ir sumažins Q reikšmę.
6. Pakavimo medžiagos Suvyniojus kai kuriuos induktorius (pvz., spalvų kodo induktorius, spalvinius žiedinius induktorius ir kt.), ritės ir magnetinės šerdys užsandarinamos pakavimo medžiagomis. Kapsuliavimo medžiaga yra plastikas arba epoksidinė derva.
Ketvirta, pagrindiniai induktoriaus parametrai
1. Induktyvumas
Induktyvumas, taip pat žinomas kaip savaiminio induktyvumo koeficientas, yra fizinis dydis, parodantis induktoriaus gebėjimą generuoti savaiminę indukciją. Induktoriaus induktyvumo dydis daugiausia priklauso nuo ritės apsisukimų skaičiaus (apvijų skaičiaus), apvijos būdo, magnetinės šerdies buvimo ar nebuvimo ir magnetinės šerdies medžiagos ir tt Paprastai, kuo daugiau ritė apsisuka ir kuo tankiau ritės suvyniotos, tuo didesnė induktyvumas. Ritė su magnetine šerdimi turi didesnį induktyvumą nei ritė be magnetinės šerdies; ritė su didesniu magnetinės šerdies laidumu turi didesnę induktyvumą.
Pagrindinis induktyvumo vienetas yra Henris (vadinamas Henry), kuris žymimas raide "H". Dažniausiai naudojami vienetai yra milihenris (mH) ir mikrohenris (μH). Santykis tarp jų yra toks:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Leidžiamas nuokrypis
Leidžiamas nuokrypis reiškia leistiną paklaidos vertę tarp induktoriaus vardinės induktyvumo ir tikrosios induktyvumo. Induktyvumo ritės, paprastai naudojamos grandinėse, tokiose kaip virpesiai ar filtravimas, reikalauja didelio tikslumo, o leistinas nuokrypis yra ±{{0}},2 procento 0,5 procento; nors ritinių, tokių kaip sujungimas ir aukšto dažnio blokavimo srovė, tikslumo reikalavimai nėra aukšti; leistinas nuokrypis yra ±10 procentų ~15 procentų .
3. Kokybės faktorius
Kokybės faktorius, taip pat žinomas kaip Q vertė arba nuopelnų skaičius, yra pagrindinis parametras, matuojantis induktoriaus kokybę. Tai reiškia induktoriaus pateiktos indukcinės varžos santykį su lygiaverčiu atsparumu nuostoliams, kai jis veikia esant tam tikro dažnio kintamajai įtampai. Kuo didesnis induktoriaus Q, tuo mažesni jo nuostoliai ir didesnis efektyvumas. Induktoriaus kokybės veiksnys yra susijęs su ritės laido nuolatinės srovės varža, ritės karkaso dielektriniais nuostoliais ir geležinės šerdies bei ekrano sukeltais nuostoliais.
4. Paskirstytoji talpa
Paskirstyta talpa reiškia talpą, kuri yra tarp ritės vijų, tarp ritės ir magnetinės šerdies, tarp ritės ir žemės bei tarp ritės ir metalo. Kuo mažesnė induktoriaus paskirstyta talpa, tuo geresnis jo stabilumas. Dėl paskirstytos talpos ekvivalentinė energijos išsklaidymo varža gali būti didesnė, o kokybės koeficientas – didesnis. Paskirstytajai talpai sumažinti dažniausiai naudojama viela dengta viela arba daugiasluoksnė emaliuota viela, o kartais – korio apvijos metodas.
5. Nominali srovė
Nominali srovė reiškia didžiausią srovės vertę, kurią induktorius gali atlaikyti leistinoje darbo aplinkoje. Jei darbinė srovė viršija vardinę srovę, induktoriaus veikimo parametrai pasikeis dėl šilumos susidarymo ir netgi perdegs dėl viršsrovių.
Penki, induktoriaus funkcija
Induktyvumo ritės daugiausia atlieka filtravimo, virpesių, vėlavimo ir įpjovos grandinėje funkcijas, taip pat filtruoja signalus, filtruoja triukšmą, stabilizuoja srovę ir slopina elektromagnetinių bangų trukdžius. Dažniausias induktorių vaidmuo grandinėse yra sudaryti LC filtrų grandines kartu su kondensatoriais. Kondensatoriai turi „blokuoti DC ir praleisti kintamąją srovę“, o induktoriai turi „praduoti DC ir blokuoti kintamosios srovės“ funkciją. Jei nuolatinė srovė su daugybe trikdžių signalų praleidžiama per LC filtro grandinę, kintamosios srovės trukdžių signalą induktyvumas sunaudos į šilumos energiją; kai grynesnė nuolatinė srovė praeina per induktorių, kintamosios srovės trukdžių signalas taip pat bus paverstas magnetine indukcija. Ir šiluminė energija, aukštesnis dažnis greičiausiai bus induktoriaus varža, kuri gali slopinti aukštesnio dažnio trikdžių signalą.
Induktyvumo ritės turi savybę blokuoti kintamos srovės praėjimą ir leisti nuolatinei srovei sklandžiai praeiti. Kuo didesnis dažnis, tuo didesnė ritės varža. Todėl pagrindinė induktoriaus funkcija yra izoliuoti ir filtruoti kintamosios srovės signalą arba suformuoti rezonansinę grandinę su kondensatoriais ir rezistoriais.
6. Kaip multimetru įvertinti induktyvumo kokybę
1. Induktyvumo matavimas: pasukite multimetrą į garsinio diodo pavarą, uždėkite bandymo laidus ant dviejų kaiščių ir pamatysite multimetro rodmenis.
2. Geras ar blogas sprendimas: lusto induktyvumo rodmuo šiuo metu turėtų būti lygus nuliui. Jei multimetro rodmuo yra per didelis arba begalinis, tai reiškia, kad induktyvumas yra pažeistas.
Indukcinėms ritėms, turinčioms daug apsisukimų ir ploną vielos skersmenį, rodmuo sieks nuo dešimties iki šimtų kartų. Paprastai ritės nuolatinės srovės varža yra tik keli omai. Pažeidimas pasireiškia karštu arba akivaizdžiu induktyvinio magnetinio žiedo pažeidimu. Jei induktyvumo ritė nėra rimtai pažeista ir jos negalima nustatyti, induktyvumą galima išmatuoti induktyvumo matuokliu arba vertinti naudojant pakeitimo metodą.
Induktoriaus ritės su metaliniu ekranu taip pat reikia patikrinti, ar tarp ritės ir ekrano nėra trumpojo jungimo. Jei multimetro aptikta varža tarp kiekvieno ritės kaiščio ir korpuso (skydo) nėra begalinė, bet turi tam tikrą varžos vertę arba nulinę varžą, tai reiškia, kad induktyvumo ritėje yra trumpasis jungimas.
Atsargumo priemonės:
1. Indukcinių komponentų šerdies ir apvijų induktyvumas gali keistis dėl temperatūros kilimo. Reikėtų pažymėti, kad kūno temperatūra turi atitikti naudojimo specifikacijas. .
2. Induktoriaus apvija nesunku suformuoti elektromagnetinį lauką, praeinant srovei. Dėdami komponentus atkreipkite dėmesį, kad gretimi induktyvumo ritės būtų atokiai vienas nuo kito, arba apvijas padarykite stačiu kampu viena kitai, kad sumažintumėte abipusę induktyvumą.
3. Tarp induktyvumo ritės apvijų sluoksnių, ypač daugiaapsukų plonų laidų, taip pat bus generuojama tarpo talpa, dėl kurios bus aplenktas aukšto dažnio signalas ir sumažės tikrasis induktoriaus filtravimo efektas.
4. Bandant induktyvumo vertę ir Q vertę prietaisu, kad būtų gauti teisingi duomenys, bandymo laidas turi būti kuo arčiau komponento korpuso.
