Есть ли достойный способ точно измерить индуктивность, используя оскоп и генератор функций? Лучший метод, который я могу найти, - это построить цепь бака и развернуть частоту, пока не появится самое высокое напряжение. Затем используйте формулу ниже, чтобы решить:
Кажется, должен быть более легкий путь!
Ответы:
Я использовал двухполюсный генератор с индуктором параллельно с подходящим конденсатором с осциллографом или счетчиком для измерения частоты колебаний. Однажды я проверил индуктор на очень дорогом измерителе индуктивности на работе, и значения были идентичны. Генератор с источником, использующий два полевых транзистора, идеально подходит для этого применения, или LM311:
Методы развертки и осциллятора - это достойные способы, но во многих случаях необходимо учитывать значение паразитной собственной емкости индуктора. Вам также следует учитывать, какие ошибки могут возникнуть, если Q настроенной цепи низкий. Подробнее об этом внизу, но сейчас я предполагаю, что вы можете создать резонансный контур с высоким Q из неизвестного L и известного C.
Используйте для «извлечения» значения индуктивности - вычисляемое вами значение L основано на «известной емкости», которая параллельно резонирует цепь на частоте Fn - этот конденсатор должен иметь точно известное значение. Это дает вам первую оценку.
Добавьте другой «известный» конденсатор параллельно, и вы получите новую более низкую частоту. Вы можете обнаружить, что если вы пересчитаете индуктивность на основе новой схемы, она будет немного отличаться от предыдущей, и это происходит из-за паразитной емкости индуктора, смещающей известные конденсаторы на несколько процентов.
Теперь у вас есть достаточно чисел, чтобы рассчитать точное значение индуктивности. У вас также есть достаточно информации, чтобы рассчитать его собственную емкость и, следовательно, его собственную резонансную частоту (SRF). Делай математику сейчас!
В качестве окончательной проверки запустите индуктор (без добавленных конденсаторов) на его SRF и посмотрите, резонирует ли компонент в соответствии с тем, что было предсказано.
В большинстве случаев это будет соответствовать. Однако если вы имеете дело с малыми значениями индуктивности (скажем, <100 нГн), то используемые паразиты будут того же порядка, что и любые измерительные датчики и т. Д. Тогда вам потребуется специальное оборудование для решения этих проблем, я бы сказал.
Цепи с низким Q также повлекут за собой ошибку. «Затухающая» резонансная частота будет уменьшаться по мере уменьшения добротности, и это означает, что формула будет постепенно становиться более неточной. Вот картина вики, которая объясняет:
Обратите внимание, что этот график работает для механически резонансных ситуаций или электрически резонансных цепей.
Если вы посмотрите на синюю линию на графике, то увидите, что именно здесь резонансный пик движется с увеличением демпфирования. Это может привести к значительным ошибкам и помнить об этом. Добавление дополнительного ограничителя, чтобы дать больше шансов для расчета реального значения индуктивности (как я уже упоминал выше), также увеличит «демпфирование» схемы, поэтому ОБЯЗАТЕЛЬНО следует соблюдать осторожность при попытке расчета индуктивности, когда пик «резонанса» не очень силен.
Я обычно измеряю индуктивность силовых дросселей, заряжая конденсатор до фиксированного напряжения, а затем мгновенно подавая это напряжение на дроссель. Наблюдайте ток через дроссель с помощью прицела, а наклон и напряжение дают вам индуктивность.
Таким образом, вам понадобится прицел, некоторые средства измерения тока (шунтирующий резистор должен подойти), конденсатор, некоторые средства зарядки конденсатора и переключатель, который может безопасно замкнуть конденсатор индуктивностью. Начните медленно, конечно; в зависимости от размера вашего индуктора, вы можете легко разрушить его, наложив на него слишком большое напряжение или слишком большую емкость. Переключатель, способный размыкать контакт (и управлять неизбежным индуктивным ударом), может быть предпочтительным, так что вы можете быть уверены, что не сбрасываете всю энергию в крышке прямо на нагрев дросселя.
У Джона Беккера был строительный проект, в котором он построил PIC LCF-метр. Он использовал следующую схему для получения колебаний. Он использовал 4011 Nand gate, но можно также попробовать использовать инвертирующий буфер (74LS04 и т. Д.) Вместо Nand Gate. Я попробовал HEF40106, но это не сработало.
Стандартная формула применяется:
Таким образом, последовательная емкость C в этом случае составляет 10 нФ. VR2 предназначен для того, чтобы колебания начинались надежно и оставались стабильными во время работы. Индуктор L1 обеспечивает минимальную индуктивность, которую можно вычесть, чтобы получить неизвестное значение L.