Atașament pentru măsurarea inductanței și aplicarea acestuia în practica radioamatorului

Atașarea propusă la frecvențămetru pentru calcularea inductanței în intervalul de 0,2 μH ... 4 H diferă de prototipuri printr-o tensiune mai mică pe inductanța măsurată (amplitudinea nu mai mult de 100 mV), ceea ce reduce eroarea de măsurare pentru bobine pe inel de dimensiuni mici și miezuri magnetice închise și oferă capacitatea de a măsura permeabilitatea magnetică inițială a circuitelor magnetice cu suficientă precizie pentru practică. În plus, valoarea scăzută a tensiunii de pe circuit vă permite să evaluați inductanța bobinei direct în structură, fără demontare.

Pentru mulți radioamatori începători, fabricarea și evaluarea inductanței bobinelor, bobinelor, transformatoarelor devine o „pietră de poticnire”. Contoarele industriale sunt inaccesibile, modelele finisate auto-realizate, de regulă, sunt greu de repetat, iar dispozitivele industriale sunt necesare la configurarea lor. Prin urmare, atașamentele simple la un frecvențămetru sau un osciloscop sunt deosebit de populare.

Descrieri și diagrame ale dispozitivelor similare au fost publicate în periodice. Sunt ușor de repetat și ușor de utilizat. Dar informațiile din articole referitoare la erorile declarate și limitele de măsurare duc adesea la concluzii eronate și rezultate distorsionate. Deci, se indică faptul că atașamentul vă permite să măsurați inductanța mai mare de 0,1 μH, iar eroarea de măsurare depinde de selecția condensatorului, care în proiectarea autorului are o abatere admisă a capacității nominale de cel mult ±1. %. Și asta în ciuda faptului că pe tranzistoarele indicate în diagramă, generarea stabilă începe cu o inductanță a circuitului oscilator de 0,15 ... ... 0,14 µH. Un alt articol indică o eroare de până la 1,5% din limita superioară (apropo, rețineți că limita inferioară este de 0,5 μH cu o eroare de 0,9 μH - și acest lucru este adevărat, cu alte cuvinte, măsurarea unor astfel de cantități este un estimare) atât pentru valori mici, cât și pentru valori mari ale inductanței, fără a ține cont de autocapacitatea bobinelor. Și o astfel de capacitate poate atinge o valoare proporțională cu valoarea conturului și poate introduce o eroare suplimentară de până la 10 ... 20%.

Acest articol încearcă să umple într-un fel golul notat și să arate metode de estimare a erorii de măsurare și cum să aplice un design cu adevărat simplu și util în laboratorul fiecărui radioamator.

Prefixul propus pentru frecvențămetru este conceput pentru a evalua și măsura inductanța cu suficientă precizie pentru practică în intervalul 0,2 μH ... 4 H. Diferă de prototipuri printr-o tensiune redusă la inductanța măsurată (amplitudinea nu mai mare de 100 mV), care reduce eroarea de măsurare a inductanței pe inel de dimensiuni mici și nuclee magnetice închise și face posibilă măsurarea permeabilității magnetice inițiale a miezurile magnetice. În plus, valoarea scăzută a tensiunii de pe circuit vă permite să evaluați inductanța bobinei direct în structură, fără demontare. Această oportunitate va fi apreciată de cei care au deseori de-a face cu repararea și reglarea echipamentelor în lipsa diagramelor și descrierilor.

Pentru a lucra cu prefixul, sunt potrivite orice frecvențemetre de casă sau industriale, permițându-vă să măsurați frecvența de până la 3 MHz cu o precizie de cel puțin 3 cifre. Dacă nu aveți un contor de frecvență, un osciloscop va face. Precizia măsurării parametrilor de timp ai acestuia din urmă, de regulă, este de ordinul a 7 ... 10%, ceea ce va determina eroarea de măsurare a inductanței.

Curentul consumat de atașament la o tensiune de alimentare în intervalul 5 ... 15 V, nu mai mult de 22 mA.

Principiul de măsurare a inductanței se bazează pe o relație binecunoscută care leagă parametrii elementelor circuitului oscilator cu frecvența rezonanței sale (formula lui Thomson)

Cu o capacitate a circuitului Sk = 25330 pF, formula este simplificată

Unde T este perioada în microsecunde.

În consolă (diagrama acesteia este afișată în orez. unu) într-un amplificator cu două trepte se folosește un generator cuplat cu emițător, a cărui frecvență a oscilațiilor armonice este determinată de capacitatea condensatorului C1 și de inductanța măsurată Lx conectată la bornele cu arc X1. Deoarece baza tranzistorului VT1 este conectată direct la colectorul VT2, câștigul buclei al generatorului este mare, ceea ce asigură o generare stabilă atunci când raportul L / C se modifică într-o gamă largă. Câștigul buclei este proporțional cu abruptul tranzistorilor utilizați și poate fi controlat eficient prin schimbarea curentului emițătorului, pentru care se utilizează un redresor bazat pe diode VD1, VD2 și un tranzistor de control VT3. Introducerea unui amplificator bazat pe un tranzistor VT4 cu KU = 8 ... 9 a făcut posibilă reducerea amplitudinii tensiunii de pe circuit la nivelul de 80 ... 90 mV la o amplitudine de ieșire de 0,7 V. Urmatorul emițătorului asigură funcționarea pentru o sarcină cu rezistență scăzută.

Dispozitivul este operațional atunci când tensiunea de alimentare se modifică în intervalul 5 ... 15 V, în timp ce variațiile nivelului tensiunii de ieșire nu depășesc 20%, iar deriva de frecvență este F = 168,5 kHz (cu o bobină de înaltă calitate. pe un miez de 50 Vch cu o inductanță L = 35 µH) nu mai mult de 40 Hz!

În proiectare, tranzistorii KT361B, KT361G, KT 3107 cu orice indice de litere pot fi utilizați în pozițiile VT1, VT2, deși cu KT326B se obțin rezultate ceva mai bune; în poziția VT3 - tranzistori de siliciu cu structură p-n-p, de exemplu, KT209V, KT361B, KT361G, KT3107 cu orice indice de litere. Pentru amplificatorul tampon (VT4, VT5), majoritatea tranzistoarelor de înaltă frecvență sunt potrivite. Parametrul h21Э pentru tranzistorul VT4 este mai mare de 150, pentru restul nu este mai mic de 50.

Diode VD, VD2 - orice siliciu de înaltă frecvență, de exemplu, seria KD503, KD509, KD521, KD522.

Rezistoare - MLT-0.125 sau similar. Condensatorii, cu excepția lui C1, sunt de dimensiuni mici, respectiv, ceramici și electrolitici, să spunem că răspândirea este de 1,5 ... 2 ori.

Condensatorul C1 cu o capacitate de 25330 pF determină precizia măsurării, de aceea este recomandabil să selectați valoarea acesteia cu o abatere de cel mult ±1% (poate fi alcătuit din mai mulți condensatori termostabili, de exemplu 10000 + 10000 + 5100 pF din grupul KSO, K31. Dacă nu este posibil să selectați cu exactitate capacitatea, puteți utiliza metoda descrisă mai jos.

Este convenabil să folosiți cleme cu arc pentru cablurile „acustice” ca conector X1. Conector X3 pentru conectarea la un frecvențămetru - SR-50-73F.

Piesele sunt montate pe o placă de circuit imprimat ( orez. 2) din folie unilaterală din fibră de sticlă. Este permisă utilizarea unei instalații de perete.Orice cutie din orice material care este potrivit ca dimensiune poate fi folosită ca husă pentru atașament. Este necesar să amplasați conectorul X1 în așa fel încât să se asigure lungimea minimă a conductorilor care îl conectează la placă.

După verificarea instalării corecte, aplicați o sursă de alimentare de 12 V fără a conecta bobinele la conectorul X1. Tensiunea la emițătorul VT5 ar trebui să fie aproximativ egală cu jumătate din tensiunea de alimentare; dacă abaterea este mai mare, va fi necesară selectarea rezistenței R4. Consumul de curent va fi aproape de 20 mA.

Conectați o bobină Lx cu o inductanță în intervalul de la zeci la sute de microhenries (valoarea exactă nu este critică) la conectorul X1 și un osciloscop sau un voltmetru de înaltă frecvență la conectorul X3. Ieșirea set-top box-ului trebuie să aibă o tensiune alternativă de 0,45 ... 0,5 V eff (valoare de vârf 0,65 ... 0,7 V). Dacă este necesar, nivelul acestuia poate fi setat în intervalul 0,25 ... 0,7 Veff selectând rezistența R8.

Acum puteți începe calibrarea atașamentului conectându-l la frecvențămetru. Acest lucru se poate face în mai multe moduri.

Dacă este posibil să se măsoare cu o precizie de cel puțin 1% o bobină pe un circuit magnetic deschis cu o inductanță de ordinul zecilor sau sutelor de μH, atunci folosind-o ca model, selectați capacitatea condensatoarelor C1 .. C4 astfel încât citirile atașamentului să coincidă cu valoarea necesară.

În al doilea caz, veți avea nevoie de un condensator de referință stabil termic, a cărui capacitate este de cel puțin 1000 pF și este cunoscută cu mare precizie. În cazul extrem, dacă nu este posibilă măsurarea exactă a capacității, condensatoarele KSO, K31 pot fi utilizate cu o toleranță de ± 2–5%, resemnate cu creșterea probabilă a erorii. Autorul a folosit un condensator K31-17 cu o capacitate nominală de 5970 pF ± 0,5%. În primul rând, folosind frecvențametrul, fixăm frecvența F1 pentru bobina Lx fără un condensator extern suplimentar. Apoi conectăm condensatorul de referință Cet în paralel cu bobina și fixăm frecvența F2. Acum putem determina capacitatea reală de intrare a set-top boxului asamblat și inductanța bobinei Lx folosind formulele

Este nevoie de mult timp pentru a face manual mai multe recalculări, așa că autorul folosește programul de calcul de succes MIX10, dezvoltat de A. Bespalchik și postat cu amabilitate de acesta pe site-ul TFR < > .

Pentru a putea folosi formulele simplificate prezentate la începutul articolului, este necesar să setați capacitatea Свх egală cu 25330 ± 250 pF prin selectarea condensatoarelor С1–С4. După ajustarea finală a capacității de către condensatorul C1, efectuați o măsurătoare de control conform metodei de mai sus pentru a vă asigura că capacitatea Cin corespunde celei necesare.

După aceea, prefixul este gata de lucru. Să încercăm să-i evaluăm capacitățile; Pentru a face acest lucru, vom efectua mai multe experimente.

1 . La măsurarea unor valori mici ale inductanței, o eroare mare este introdusă de inductanța proprie a set-top box-ului, care constă în inductanța conductorilor care conectează conectorul X1 la placă și inductanța de montare. Să încercăm să o măsurăm. În primul rând, închidem contactele conectorului X1 cu un scurt conductor drept. Firele răsucite care merg la conectorul X1, lungime de 30 mm, și jumperul, lungime de 30 mm, formează o tură a bobinei. Dacă în generator există tranzistori KT326B, oscilațiile apar numai în timpul excitării șocului a circuitului prin pornirea periodică a alimentării; în acest caz, frecvența F1 = 2,675 ... 2,73 MHz, care corespunde unei inductanțe de 0,14 μH (nu are loc deloc generare cu tranzistoarele KT3107B). Acum vom face un inel cu un diametru de 3 dintr-un fir cu un diametru de 0,5 mm cu o inductanță calculată de aproximativ 0,08 μH și îl vom conecta la X1. Pentru un generator bazat pe tranzistoare KT326B, frecvențametrul a arătat o valoare de 2,310 MHz, ceea ce corespunde unei inductanțe de 0,19 μH. Varianta pe tranzistoarele KT3107B generată numai cu excitarea șocului a circuitului. Astfel, inductanța proprie a atașamentului s-a dovedit a fi în intervalul 0,1 ... 0,14 μH.

Concluzii: este asigurată o precizie ridicată de măsurare pentru inductanțe peste 5 µH. Pentru valori în intervalul 0,5 ... 5 μH, este necesar să se țină cont de inductanța intrinsecă de 0,1 ... 0,14 μH. Cu o inductanță mai mică de 0,5 μH, măsurătorile sunt estimate. Valoarea minimă a inductanței înregistrată cu încredere de 0,2 μH.

2 . Măsurarea inductanței necunoscute. Să spunem pentru ea frecvența F1 \u003d 0,16803 MHz, care, conform formulei simplificate de calcul a inductanței, dă 35,42 μH.

La verificarea cu un condensator de referință, frecvența F2 = 0,15129 MHz corespunde unei inductanțe de 35,09 μH. Eroarea este mai mică de 1%.

3 . Folosind inductanța măsurată ca referință, puteți estima capacitatea de intrare a generatorului. Capacitatea circuitului constă din capacitatea condensatoarelor C1–C4 și capacitatea Cgen, care constă din suma capacității de montare și capacitatea introdusă de tranzistoarele VT1, VT2, adică Cv = gena C1 + C.

Pentru a determina valoarea genei C, oprim condensatoarele C1–C4 și măsurăm frecvența F3 cu inductanța utilizată. Acum Cgen poate fi calculat prin formula

În versiunea autorului atașării cu tranzistoare KT3107B, capacitatea Cgen este de 85 pF, iar cu tranzistoarele KT326B este de 39 pF. În comparație cu valoarea necesară de 25330 pF, aceasta este mai mică de 0,4%, ceea ce permite utilizarea aproape oricăror tranzistori de înaltă frecvență fără un efect vizibil asupra preciziei măsurării.

4 . Datorită autocapacitanței mari a atașamentului, la măsurarea inductanței până la 0,1 H, eroarea introdusă de autocapacitatea bobinelor este nesemnificativă. Deci, la măsurarea inductanței înfășurării primare a transformatorului de ieșire de la receptoarele cu tranzistor, s-a obținut valoarea L = 105,6 mH. Când circuitul oscilator a fost suplimentat cu un condensator de referință de 5970 pF, s-a obținut o altă valoare - L = 102 mH, iar autocapacitatea înfășurării Str = Cmeas - C1 = 25822 - 25330 = 392 pF.

5 . Amplitudinea circuitului oscilator de măsurare de 70 ... 80 mV se dovedește a fi mai mică decât pragul pentru deschiderea joncțiunilor p-n de siliciu, ceea ce face posibilă, în multe cazuri, măsurarea inductanței bobinelor și transformatoarelor direct în circuit (desigur , dezenergizat). Datorită capacității proprii mari a atașamentului (25330 pF), dacă capacitatea din circuitul măsurat nu este mai mare de 1200 pF, eroarea de măsurare nu va depăși 5%.

Deci, la măsurarea inductanței bobinei circuitului IF (capacitatea circuitului nu este mai mare de 1000 pF), a fost obținută o valoare de 92,1 μH direct pe placa receptorului tranzistorului. La măsurarea inductanței unei bobine lipite de pe placă, valoarea calculată s-a dovedit a fi mai mică - 88,7 μH (eroare mai mică de 4%).

Pentru conectarea la inductoarele amplasate pe plăci, autorul folosește sonde cu fire de legătură lungi de 30 cm, răsucite în trepte de o răsucire pe centimetru. Ele introduc o inductanță suplimentară de 0,5 ... 0,6 μH - acest lucru este important de știut când se măsoară cantități mici, pentru a o evalua, este suficient să închideți sondele împreună.

În concluzie, încă câteva sfaturi utile.

Puteți determina permeabilitatea magnetică a unui circuit magnetic inelar fără marcare folosind următoarea metodă. Înfășurați 10 spire de sârmă, distribuindu-l uniform în jurul inelului și măsurați inductanța înfășurării și înlocuiți valoarea inductanței rezultată în formula:

L-inductanță

W- numărul de ture

D,d,h - dimensiunea inelului în mm

În calculele practice, este convenabil să folosiți o formulă simplificată pentru calcularea numărului de spire pe circuitele magnetice inelare

Valorile coeficientului k pentru un număr de circuite magnetice inelare răspândite conform V. T. Polyakov sunt date în fila. unu.

tabelul 1

Pentru circuitele magnetice blindate larg răspândite din fier carbonil, este mai convenabil să se calculeze inductanța în microhenry, așa că introducem coeficientul m, iar formula se va schimba în consecință.

Unele valori pentru circuitele magnetice blindate comune sunt date în fila. 2.

Nu va fi dificil să alcătuiți un tabel similar pentru circuitele inelului și magnetice blindate existente, folosind prefixul propus.

LITERATURĂ

1.Hyduk P. Frecvențametrul măsoară inductanța. - Radioamator, 1996, nr. 6, p. 30. 2. L-metru cu scară liniară. - Radio, 1984, nr. 5, p. 58, 61. 3. Poliakov V. Bobine de inductanță. - Radio, 2003, nr. 1, p. 53.4. Poliakov V. Radioamatori despre tehnica conversiei directe. - M.: Patriot, 1990, p. 137, 138. 5. Dispozitive receptoare-amplificatoare semiconductoare: Manualul unui radioamator. / Teresșciuk R. M. și alții / ― Kiev: Naukova Dumka, 1987, p. 104.

S. Belenetsky, Lugansk, Ucraina
Radio, 2005, Nr. 5, p. 26-28

Conţinut:

„Inductanță” înseamnă fie inducție reciprocă, atunci când o tensiune într-un circuit electric apare ca urmare a unei modificări a curentului într-un alt circuit, fie auto-inducție, în care o tensiune într-un circuit este creată ca urmare a unei modificări a curentului in acelasi circuit. În ambele cazuri, inductanța este definită ca raportul dintre tensiune și curent, iar unitatea sa este henry, egal cu 1 volt pe secundă împărțit la un amper. Deoarece henry este o cantitate mare, inductanța este de obicei măsurată în milihenry (mH, o miime de henry) sau microhenry (µH, o milionime de henry). Mai jos sunt descrise mai multe metode de măsurare a inductanței unei bobine.

Pași

1 Măsurarea inductanței în funcție de dependența tensiune-curent

1. 1 Conectați o sursă de tensiune în impulsuri la inductor.În acest caz, impulsul total nu trebuie să depășească 50 la sută.
2. 2 Porniți monitorul pentru înregistrarea curentă. Este necesar să conectați un rezistor de detectare a curentului în circuit sau să utilizați un ampermetru. Atât primul cât și al doilea ar trebui să fie conectate la un osciloscop.
3. 3 Înregistrați valoarea maximă a curentului și timpul dintre două impulsuri de tensiune de rețea. Curentul este măsurat în amperi, timpul este măsurat în microsecunde.
4. 4 Înmulțiți tensiunea aplicată circuitului într-un impuls cu durata impulsului. De exemplu, dacă se aplică circuitului o tensiune de 50 de volți timp de 5 microsecunde, rezultatul este de 50 de ori 5, adică. 250 volți pe microsecundă.
5. 5 Împărțiți produsul dintre tensiune și lățimea impulsului la curentul maxim. Continuând cu exemplul de mai sus, dacă curentul maxim a fost de 5 amperi, inductanța ar fi de 250 volți pe secundă împărțită la 5 amperi sau 50 microhenries.
   • În ciuda simplității calculelor, această metodă de măsurare a inductanței necesită echipamente mai sofisticate decât celelalte.

2 Măsurarea inductanței cu rezistență

1. 1 Conectați în serie cu inductorul un rezistor a cărui rezistență este cunoscută. Valoarea rezistenței trebuie cunoscută cu o precizie de cel puțin un procent. În conexiune în serie, curentul electric trece atât prin bobină, cât și prin rezistență; bobina și rezistența trebuie să aibă contact electric doar într-un punct.
2. 2 Treceți curentul prin circuitul rezultat. Acest lucru se face folosind un convertor funcțional care simulează curenții reali prin bobină și rezistor.
3. 3 Înregistrați valorile tensiunii la intrare și la joncțiunea bobinei cu rezistența. Reglați curentul astfel încât tensiunea de la joncțiune să fie jumătate din tensiunea de intrare a circuitului.
4. 4 Determinați frecvența curentului. Frecvența este măsurată în kiloherți.
5. 5 Calculați inductanța. Spre deosebire de metoda anterioară, metoda actuală necesită mai puține echipamente, dar calcule mai complexe. Inductanța se calculează după cum urmează:
   • Înmulțiți rezistența rezistenței cu rădăcina pătrată de 3. De exemplu, dacă rezistența are o rezistență de 100 ohmi, înmulțirea cu 1,73 (rădăcina pătrată de la 3 la două zecimale) vă va da 173.
   • Împărțiți rezultatul produsului la frecvența înmulțită cu 2 și numărul pi. Dacă frecvența este de 20 kiloherți, împărțiți la 125,6; 173 împărțit la 125,6 vă oferă, la a doua zecimală, 1,38 milihenri.
   • mH = (R x 1,73) / (6,28 x (Hz / 1000))
   • De exemplu: dat R = 100 și Hz = 20.000
   • mH = (100 X 1,73) / (6,28 x (20,000 / 1000)
   • mH = 173 / (6,28 x 20)
   • mH = 173/125,6
   • mH = 1,38

3 Măsurarea inductanței cu un condensator și rezistență

1. 1 Conectați un inductor în paralel cu un condensator a cărui capacitate este cunoscută. Conectarea în paralel a bobinei și condensatorului duce la crearea unui circuit oscilator electric. Utilizați un condensator a cărui capacitate este cunoscută de cel puțin 10 la sută.
2. 2 Conectați circuitul rezultat în serie cu rezistența.
3. 3 Treceți curentul prin circuit. Acest lucru, ca și în cazul precedent, se realizează folosind un convertor funcțional.
4. 4 Conectați bornele osciloscopului la circuitul rezultat. După aceea, modificați puterea curentului de la valorile minime la cele maxime.
5. 5 Localizați punctul de rezonanță pe osciloscop.În acest moment, curentul este maxim.
6. 6 Împărțiți 1 la produsul dintre pătratul energiei ieșite și capacitatea condensatorului. O energie de 2 jouli și o capacitate de 1 farad vor da un numitor de 2 pătrat, adică. patru; 1 împărțit la 4 este egal cu 0,25 henri sau 250 milihenri.

• Când inductoarele sunt conectate în serie, inductanța lor totală este egală cu suma inductanțelor fiecăruia dintre inductori. Dacă sunt conectate în paralel, inductanța totală reciprocă (adică 1 împărțit la L) este egală cu suma inductanțelor reciproce.
• Inductoarele pot fi bobine de sârmă, miezuri inelare sau folie subțire. Cu cât bobina are mai multe spire pe unitate de lungime, cu atât secțiunea transversală totală a acesteia și, în consecință, inductanța este mai mare. Inductanța bobinelor lungi este mai mică decât inductanța celor mai scurte.

Avertizări

• Inductanța poate fi măsurată direct cu un inductametru, dar astfel de dispozitive nu sunt foarte comune, iar cele mai multe dintre ele sunt concepute pentru a măsura curenți scăzuti.

De ce vei avea nevoie

• Convertor de funcții
• Osciloscop terminal
• Rezistor sau condensator

Aproape toți cei care sunt pasionați de electronică, fie că sunt începători sau radioamatori cu experiență, sunt pur și simplu obligați să aibă instrumente de măsurare în arsenalul său. Cele mai frecvent măsurate, desigur, sunt tensiunea, curentul și rezistența. Puțin mai rar, în funcție de specificul lucrării, parametrii tranzistorilor, frecvența, temperatura, capacitatea, inductanța.

Acum, la vânzare există multe instrumente de măsurare digitale universale ieftine, așa-numitele multimetre. Cu ajutorul lor, puteți măsura aproape toate cantitățile de mai sus. Cu excepția, poate, a inductanței, care este foarte rară în instrumentele combinate. Practic, contorul de inductanță este un dispozitiv separat, acesta poate fi găsit și împreună cu un contor de capacitate (LC - metru).

De obicei, nu este necesar să se măsoare des inductanța. Cât despre mine, aș spune chiar - foarte rar. Am lipit, de exemplu, o bobină de la vreo placă, dar este nemarcată. Este interesant de aflat ce fel de inductanță are, pentru ca ulterior să poată fi aplicat undeva.

Sau a înfășurat singur bobina, dar nu e nimic de verificat. Pentru astfel de măsurători episodice, am considerat că este irațional să achiziționez un dispozitiv separat. Așa că am început să caut un circuit de inductanță foarte simplu. Nu am făcut cerințe speciale pentru acuratețe - pentru produsele de casă pentru amatori, acest lucru nu este atât de important.

Ca mijloc de măsurare și indicare în circuitul descris în articol, un voltmetru digital cu o sensibilitate de 200 mV, care este vândut ca un modul gata făcut. Am decis să folosesc un multimetru digital obișnuit în acest scop. UNI-T M838 la limita de măsurare 200 mV tensiune constantă. În consecință, circuitul este simplificat și în cele din urmă ia forma unui prefix la multimetru.

Fragment exclus. Revista noastră există din donații de la cititori. Versiunea completă a acestui articol este disponibilă numai

Nu voi repeta descrierea circuitului, puteți citi totul în articolul original (arhiva de mai jos). Voi spune doar puțin despre calibrare.

Calibrarea inductanței

În mod similar - în alte game. Desigur, sunt necesare inductanțe precise pentru calibrare sau un dispozitiv exemplar care trebuie să măsoare inductanțe pe care le aveți. Eu, din pacate, am avut probleme cu asta, asa ca nu s-a putut calibra normal. În stoc am o duzină sau două bobine lipite de la diferite plăci, majoritatea fără marcaje.

Le-am măsurat la lucru cu un aparat (deloc exemplar) și l-am notat pe bucăți de bandă de hârtie pe care le-am lipit de bobine. Dar există încă o problemă în faptul că orice dispozitiv are și un fel de eroare.

Există o altă opțiune: puteți utiliza . Dintre piese, aveți nevoie doar de un rezistor, două mufe și două cleme. De asemenea, trebuie să învățați cum să utilizați acest program, după cum scrie autorul, măsurătorile „necesită o anumită activitate a creierului și a mâinilor”. Deși acuratețea măsurătorilor aici este și „radio amator”, am obținut rezultate destul de comparabile.

Consiliul și Adunarea

Cadru

Facem pliurile în locurile potrivite astfel. Încălzim locul pliului cu un uscător de păr la o astfel de temperatură încât plasticul se înmoaie, dar nu se topește încă. Apoi îl aplicăm rapid pe o suprafață dreptunghiulară pregătită anterior, îl îndoim în unghi drept și îl ținem până când plasticul se răcește. Pentru o răcire rapidă, este mai bine să aplicați pe o suprafață metalică.

Folosiți mănuși sau mănuși pentru a evita arsurile. În primul rând, vă recomand să exersați pe o mică bucată separată din cutie.

Apoi facem găuri în locurile potrivite. Plasticul este foarte ușor de prelucrat, așa că durează puțin timp pentru a realiza carcasa. Am fixat capacul cu șuruburi mici.
Am imprimat un autocolant pe imprimantă, l-am laminat cu bandă adezivă deasupra și l-am lipit de capac cu un „autoadeziv” pe două fețe.

Exemple de măsurători

Rezultatele măsurării inductanței 100µH

Prima gama

Al doilea interval

A treia gamă

Folosind programul LIMP

Dezavantajele schemei: este nevoie de un multimetru suplimentar și o sursă de alimentare externă, o calibrare oarecum complicată și de neînțeles (mai ales când nu este nimic de calibrat), precizie scăzută de măsurare, limita superioară este mică.

Consider că acest inductametru simplu poate fi util radioamatorilor începători, precum și celor care nu au suficienți bani pentru a cumpăra un aparat scump.

Utilizarea acestui contor este justificată în cazurile în care nu există cerințe stricte pentru precizia măsurătorilor valorilor absolute ale inductanței.

Contorul poate fi, de exemplu, util pentru monitorizarea inductanței înfășurărilor atunci când înfășurarea filtrelor de rețea care suprimă interferența în modul comun. În acest caz, identitatea celor două înfășurări ale inductorului este importantă pentru a preveni saturarea miezului.

Surse

1. Articolul. Ajutor pentru un radioamator. Problema 10. Revizuirea informațiilor pentru radioamatori / Comp. M.V. Adamenko. - M.: NT Press, 2006. - S. 8.

Instruire

Cumpărați un contor LC. În cele mai multe cazuri, acestea sunt pe multimetre convenționale. Există și multimetre cu funcție de măsurare - un astfel de dispozitiv vă va potrivi și dvs. Oricare dintre aceste dispozitive poate fi achiziționat de la magazinele specializate care vând componente electronice.

Deconectați placa pe care se află bobina. Dacă este necesar, descărcați condensatorii de pe placă. Deslipiți bobina pe care doriți să o măsurați de pe placă (dacă nu se face acest lucru, va fi introdusă o eroare vizibilă în măsurare), apoi conectați-o la mufele de intrare ale dispozitivului (la care, este indicat în instrucțiuni). Comutați instrumentul la limita exactă, de obicei indicată ca „2 mH”. Dacă inductanța este mai mică de doi milihenri, atunci aceasta va fi determinată și afișată pe indicator, după care măsurarea poate fi considerată finalizată. Dacă este mai mare decât această valoare, dispozitivul va afișa o suprasarcină - o unitate va apărea în cea mai mare cifră, iar spații în rest.

Dacă contorul arată suprasarcină, comutați contorul la următoarea limită mai grosieră - „20 mH”. Vă rugăm să rețineți că punctul zecimal de pe indicator s-a mutat - scara s-a schimbat. Dacă măsurarea nu reușește de data aceasta, continuați să comutați limitele către altele mai grosiere până când suprasarcina dispare. După aceea, citiți rezultatul. Dacă vă uitați apoi la comutator, veți ști dacă acest rezultat este exprimat în unități de henry sau milihenry.

Deconectați bobina de la prizele de intrare ale dispozitivului, apoi lipiți-o înapoi pe placă.

Dacă dispozitivul arată zero chiar și la limita cea mai precisă, atunci bobina fie are o inductanță foarte mică, fie conține spire scurtcircuitate. Dacă, chiar și la cea mai aspră limită, este indicată o suprasarcină, bobina fie este ruptă, fie are prea multă inductanță, pe care dispozitivul nu este proiectat să o măsoare.

Videoclipuri similare

Notă

Nu conectați niciodată un contor LC la un circuit sub tensiune.

Sfat util

Unele contoare LC au un buton de reglare special. Citiți instrucțiunile pentru dispozitiv despre cum să îl utilizați. Fără ajustare, citirile instrumentului vor fi inexacte.

Un inductor este un conductor spiralat care stochează energia magnetică sub formă de câmp magnetic. Fără acest element, este imposibil să construiți fie un transmițător radio, fie un receptor radio pe un echipament de comunicație cu fir. Iar televizorul, cu care mulți dintre noi suntem atât de obișnuiți, este de neconceput fără inductor.

Vei avea nevoie

• Fire de diferite secțiuni, hârtie, lipici, cilindru de plastic, cuțit, foarfece

Instruire

Calculați valoarea din aceste date. Pentru a face acest lucru, împărțiți valoarea tensiunii în serie cu 2, numărul 3.14, valorile frecvenței curentului și puterea curentului. Rezultatul va fi valoarea inductanței pentru această bobină în Henry (H). Notă importantă: conectați bobina numai la o sursă de curent alternativ. Rezistența activă a conductorului utilizat în bobină trebuie să fie neglijabilă.

Măsurarea inductanței solenoidului.
Pentru a măsura inductanța unui solenoid, luați o riglă sau un alt instrument pentru măsurarea lungimii și distanțelor și determinați lungimea și diametrul solenoidului în metri. După aceea, numărați numărul de ture.

Apoi găsiți inductanța solenoidului. Pentru a face acest lucru, ridicați numărul de spire la a doua putere, înmulțiți rezultatul cu 3,14, diametrul la a doua putere și împărțiți rezultatul la 4. Împărțiți numărul rezultat la lungimea solenoidului și înmulțiți cu 0,0000012566 (1,2566). * 10-6). Aceasta va fi valoarea inductanței solenoidului.

Dacă este posibil, utilizați un dispozitiv special pentru a determina inductanța unui conductor dat. Se bazează pe un circuit numit punte AC.

Un inductor este capabil să stocheze energie magnetică atunci când curge un curent electric. Parametrul principal al unei bobine este inductanța acesteia. Inductanța este măsurată în Henry (H) și este notă cu litera L.

Vei avea nevoie

• Parametrii inductorului

Instruire

Inductanța unui conductor scurt este determinată de: L \u003d 2l (ln (4l / d) -1) * (10 ^ -3), unde l este lungimea firului în și d este diametrul firului în centimetri. Dacă firul este înfășurat pe cadru, atunci se formează o bobină. Fluxul magnetic este concentrat și, ca urmare, valoarea inductanței crește.

Inductanța bobinei este proporțională cu dimensiunile liniare ale bobinei, permeabilitatea magnetică a miezului și pătratul numărului de spire de înfășurare. Inductanţa unei bobine înfăşurate pe un miez toroidal este: L = μ0*μr*s*(N^2)/l. În această formulă, μ0 este constanta magnetică, μr este permeabilitatea magnetică relativă a materialului miezului, care depinde de frecvență), s este

Pentru mulți pasionați de electronică, sarcina de măsurare a capacităților condensatoarelor și inductanțelor inductoarelor este relevantă, deoarece, spre deosebire de rezistențe, aceste componente nu sunt adesea marcate (în special SMD). Între timp, având un generator de oscilații sinusoidale și un osciloscop (dispozitive care ar trebui să fie în orice laborator de radioamatori), această problemă este destul de simplu rezolvată. Tot ceea ce este necesar pentru aceasta este să vă amintiți cursul inițial de inginerie electrică.

Luați în considerare cel mai simplu circuit - un rezistor și un condensator conectate în serie. Fie ca acest circuit să fie conectat la o sursă de oscilații sinusoidale. Să scriem ecuațiile pentru tensiuni pe elementele circuitului nostru sub formă de operator: U R = I * R, U C = -j * I / ωC. Din aceste ecuații, este evident că valorile amplitudinii tensiunilor vor fi legate după cum urmează: U R / U C \u003d R * ωC (desigur, tensiunile vor fi defazate, dar nu ne pasă de acest lucru în acest caz, ne pasă
numai amplitudinea).

Cred că mulți au ghicit deja la ce ajung. Da, da, capacitatea este destul de simplu calculată din ultima ecuație:

C = U R /U C * 1/ωR sau, ținând cont de faptul că ω= 2πf, obținem C \u003d U R /U C * 1/2πfR ; (1)

Deci, algoritmul este simplu: conectăm un rezistor în serie cu capacitatea măsurată, conectăm un generator de oscilație sinusoidală la acest circuit și măsurăm amplitudinile tensiunii pe condensatorul și rezistența noastră cu un osciloscop. Schimbând frecvența, obținem ca amplitudinea tensiunii pe ambele elemente să fie aproximativ aceeași (deci măsurarea va fi mai precisă). În plus, înlocuind valorile măsurate ale amplitudinilor în formula (1), găsim capacitatea dorită a condensatorului.

În mod similar, puteți obține o formulă pentru calcularea inductanței:

L = U L /U R * R/ω sau, ținând cont de faptul că ω= 2πf, obținem L \u003d U L / U R * R / 2πf ; (2)

Astfel, având un generator de oscilații sinusoidale și un osciloscop, folosind formulele (1) și (2) se dovedește a fi destul de simplu să se calculeze o capacitate sau o inductanță necunoscută (din fericire, rezistențele sunt aproape întotdeauna marcate).

Algoritmul acțiunilor este următorul:

1) Asamblam un circuit dintr-un rezistor conectat în serie de o valoare cunoscută și capacitatea (inductanța) în studiu.

2) Conectăm acest circuit la un generator de oscilații sinusoidale și prin schimbarea frecvenței ne asigurăm că amplitudinile tensiunii pe ambele elemente ale circuitului sunt aproximativ aceleași.

3) Folosind formula (1) sau (2), calculăm valoarea capacității sau inductanței investigate.

În ciuda faptului că elementele noastre nu sunt perfecte, există o toleranță pentru valoarea rezistenței și există întotdeauna unele erori de măsurare, rezultatul este destul de precis (cel puțin puteți identifica cu ușurință capacitatea din seria standard). Permiteți-mi să obțin o valoare de 1,036 nF când măsoară capacitatea. Este evident că marcajul 1 nF ar fi trebuit aplicat condensatorului studiat.

Pentru a vă facilita navigarea cu valorile rezistenței, voi da câteva exemple:

- pentru o capacitate de 15 pF într-un circuit cu o rezistență de 200 kΩ, amplitudinile tensiunii vor fi aproximativ egale la o frecvență de 53 kHz;

- pentru o capacitate de 1 nF într-un circuit cu o rezistență de 10 kΩ, amplitudinile tensiunii vor fi aproximativ egale la o frecvență de 15,9 kHz;

- pentru o capacitate de 0,1 μF într-un circuit cu o rezistență de 680 Ohm, amplitudinile tensiunii vor fi aproximativ egale la o frecvență de 2,34 kHz;

- pentru o inductanţă de 3 μH într-un circuit cu rezistor de 120 Ohm, amplitudinile tensiunii vor fi aproximativ egale la o frecvenţă de 6,3 MHz;

- pentru o inductanță de 100 μH într-un circuit cu o rezistență de 120 Ohm, amplitudinile tensiunii vor fi aproximativ egale la o frecvență de 190 kHz.

Astfel, intervalul de capacități și inductanțe care pot fi măsurate depinde doar de domeniul de frecvență cu care pot funcționa generatorul și osciloscopul.

Pe baza acestei metode, este posibilă fabricarea unui dispozitiv pentru măsurarea automată a capacităților și inductanțelor.

Calculator online pentru calcularea capacităților și inductanțelor :

(pentru calcule corecte, utilizați un punct ca punct zecimal, nu o virgulă)

1) Calculul capacităților.