Как измерить качество индуктивности_Как оценить качество индуктивности с помощью мультиметра
Во-первых, определение индуктивности
Индуктивность – это отношение магнитного потока провода к току, создающему этот магнитный поток при пропускании через провод переменного тока, который создает переменный магнитный поток внутри и вокруг провода.
Когда через индуктор пропускают постоянный ток, вокруг него остаются только фиксированные магнитные силовые линии, которые не меняются со временем; однако, когда через катушку проходит переменный ток, вокруг нее будут магнитные силовые линии, которые меняются со временем. Согласно закону Фарадея об электромагнитной индукции---магнитном электричестве, изменяющиеся магнитные силовые линии будут генерировать наведенный потенциал на обоих концах катушки, что эквивалентно "новому источнику питания". Когда образуется замкнутый контур, этот наведенный потенциал будет генерировать наведенный ток. Из закона Ленца известно, что общее количество силовых линий магнитного поля, создаваемых индуцированным током, должно препятствовать изменению первоначальных силовых линий магнитного поля. Поскольку исходное изменение линии магнитного поля происходит из-за изменения внешнего источника переменного тока, из-за объективного эффекта катушка индуктивности имеет характеристику предотвращения изменения тока в цепи переменного тока. Катушка индуктивности имеет характеристики, аналогичные характеристикам инерции в механике, и называется «самоиндукцией» в электричестве. Обычно искры возникают в момент размыкания рубильника или включения рубильника. Это явление самоиндукции. вызвано высоким наведенным потенциалом.
Короче говоря, когда катушка индуктивности подключена к источнику переменного тока, магнитные силовые линии внутри катушки будут постоянно изменяться с переменным током, заставляя катушку непрерывно генерировать электромагнитную индукцию. Эта электродвижущая сила, создаваемая изменением тока самой катушки, называется «самоиндуцированной электродвижущей силой». Можно видеть, что индуктивность - это только параметр, связанный с количеством витков, размером, формой и средой катушки. Это мера инерции катушки индуктивности, которая не имеет ничего общего с приложенным током.
2. Характеристики индуктивности
Характеристики катушек индуктивности противоположны характеристикам конденсаторов. Они имеют характеристики предотвращения прохождения переменного тока и обеспечения плавного прохождения постоянного тока. Когда сигнал постоянного тока проходит через катушку, сопротивление представляет собой падение напряжения на сопротивлении самого провода. Когда сигнал переменного тока проходит через катушку, на обоих концах катушки будет генерироваться самоиндуцируемая электродвижущая сила. Направление самоиндуцируемой электродвижущей силы противоположно направлению приложенного напряжения, что препятствует прохождению переменного тока. , поэтому характеристики индуктора должны пропускать постоянный ток и блокировать переменный ток. Чем выше частота, тем больше сопротивление катушки. Катушки индуктивности часто работают с конденсаторами в цепях для формирования LC-фильтров, LC-генераторов и т. д. Кроме того, люди также используют характеристики индуктивности для изготовления дроссельных катушек, трансформаторов, реле и т. д. Постоянный ток: это означает, что индуктор находится в замкнутом состояние к постоянному току. Если сопротивление катушки индуктивности не учитывать, то постоянный ток может проходить через катушку индуктивности «беспрепятственно». Для постоянного тока сопротивление самой катушки очень мало влияет на постоянный ток, поэтому его часто игнорируют при анализе цепей.
Блокировка переменного тока: когда переменный ток проходит через катушку индуктивности, индуктор препятствует переменному току, а индуктивное сопротивление катушки индуктивности препятствует прохождению переменного тока.
3. Структура индуктивности
Катушки индуктивности обычно состоят из каркасов, обмоток, экранов, упаковочных материалов, магнитных сердечников или железных сердечников.
1. Каркас Каркасом обычно называют кронштейн для намотки катушки. Некоторые более крупные фиксированные индукторы или регулируемые индукторы (такие как колебательные катушки, дроссельные катушки и т. д.), большинство из которых представляет собой эмалированную проволоку (или проволоку, покрытую пряжей) вокруг каркаса, а затем магнитный сердечник или медный сердечник, железный сердечник и т. д. Устанавливается во внутреннюю полость каркаса для увеличения его индуктивности. Каркас обычно изготавливается из пластика, бакелита и керамики, и ему можно придать различную форму в соответствии с реальными потребностями. В небольших индукторах (таких как индукторы с цветовой маркировкой) обычно не используется катушка, а вместо этого эмалированный провод намотан непосредственно вокруг сердечника. Индукторы с воздушным сердечником (также известные как катушки без обмотки или катушки с воздушным сердечником, в основном используемые в высокочастотных цепях) не используют магнитные сердечники, каркасы, экраны и т. д., а сначала наматываются на форму, а затем снимаются с формы. , и катушка протягивается между каждой катушкой. Проехать определенное расстояние.
2. Обмотка Обмотка относится к группе катушек с определенными функциями, которая является основным компонентом индукторов. Различают однослойные и многослойные обмотки. Однослойные обмотки бывают двух видов: плотная намотка (проводники наматываются один виток за другим) и промежуточная обмотка (между каждым витком проводов при намотке имеется определенное расстояние); многослойные обмотки имеют многослойную плоскую обмотку, случайную обмотку, сотовую обмотку и т. д.
3. Магнитные сердечники и магнитные стержни Магнитные сердечники и магнитные стержни обычно изготавливаются из никель-цинкового феррита (серия NX) или марганцево-цинкового феррита (серия MX) и других материалов. Форма, может формировать и другие формы.
4. Железный сердечник Материал железного сердечника в основном состоит из листа кремнистой стали, пермаллоя и т. д., и его форма в основном относится к типу «E».
5. Экранирующая крышка. Чтобы магнитное поле, создаваемое некоторыми индукторами, не влияло на нормальную работу других цепей и компонентов, к ней добавляется металлическая экранирующая крышка (например, колебательная катушка полупроводникового радиоприемника и т. д.). Использование экранированных катушек индуктивности увеличит потери в катушке и уменьшит значение добротности.
6. Упаковочные материалы После намотки некоторых индукторов (таких как индукторы с цветовым кодом, индукторы с цветным кольцом и т. д.) катушки и магнитные сердечники запечатываются упаковочными материалами. Материал герметика – пластик или эпоксидная смола.
В-четвертых, основные параметры индуктора
1. Индуктивность
Индуктивность, также известная как коэффициент самоиндукции, представляет собой физическую величину, которая представляет способность индуктора генерировать самоиндукцию. Величина индуктивности индуктора в основном зависит от числа витков (количества витков) катушки, способа намотки, наличия или отсутствия магнитопровода и материала магнитопровода и т. д. Как правило, чем больше витков катушки и чем плотнее намотаны катушки, тем больше индуктивность. Катушка с магнитопроводом имеет большую индуктивность, чем катушка без магнитопровода; катушка с большей проницаемостью магнитопровода имеет большую индуктивность.
Базовой единицей индуктивности является Генри (называемый Генри), который обозначается буквой «Г». Обычно используются миллигенри (мГн) и микрогенри (мкГн). Отношения между ними таковы:
1H=1000мГн
1 мГн=1000 мкГн
2. Допустимое отклонение
Допустимое отклонение относится к допустимому значению ошибки между номинальной индуктивностью индуктора и фактической индуктивностью. Катушки индуктивности, обычно используемые в таких схемах, как генерация или фильтрация, требуют высокой точности, и допустимое отклонение составляет ±{{0}},2 процента 0,5 процента; при этом требования к точности катушек типа связи и высокочастотного тока блокировки не высоки; допустимое отклонение составляет ± 10 процентов ~ 15 процентов.
3. Коэффициент качества
Коэффициент качества, также известный как значение добротности или показатель качества, является основным параметром для измерения качества индуктора. Это относится к отношению индуктивного реактивного сопротивления, представленного индуктором, к его эквивалентному сопротивлению потерь, когда он работает под переменным напряжением определенной частоты. Чем выше добротность индуктора, тем меньше его потери и выше КПД. Добротность индуктора связана с сопротивлением постоянному току провода катушки, диэлектрическими потерями каркаса катушки и потерями, вызванными железным сердечником и экраном.
4. Распределенная емкость
Распределенная емкость относится к емкости, которая существует между витками катушки, между катушкой и магнитным сердечником, между катушкой и землей и между катушкой и металлом. Чем меньше распределенная емкость индуктора, тем лучше его стабильность. Распределенная емкость может увеличить эквивалентное сопротивление рассеянию энергии и увеличить добротность. Для уменьшения распределенной емкости обычно используют провод с проволочным покрытием или многожильный эмалированный провод, а иногда используют метод сотовой обмотки.
5. Номинальный ток
Номинальный ток относится к максимальному значению тока, которое индуктор может выдержать в допустимых рабочих условиях. Если рабочий ток превышает номинальный, рабочие параметры индуктора изменятся из-за тепловыделения и даже перегорят из-за перегрузки по току.
Пять, функция индуктора
Катушки индуктивности в основном выполняют функции фильтрации, генерации, задержки и режекции в цепи, а также фильтрации сигналов, фильтрации шума, стабилизации тока и подавления помех электромагнитных волн. Наиболее распространенная роль катушек индуктивности в цепях - формирование цепей LC-фильтра вместе с конденсаторами. Конденсаторы имеют характеристики «блокировки постоянного тока и пропускания переменного тока», а катушки индуктивности имеют функцию «пропускания постоянного тока и блокировки переменного тока». Если постоянный ток со многими сигналами помех проходит через схему LC-фильтра, сигнал помех переменного тока будет потребляться индуктивностью в тепловую энергию; когда более чистый постоянный ток проходит через индуктор, сигнал помех переменного тока также будет преобразован в магнитную индукцию. И тепловая энергия, более высокая частота, скорее всего, будет импедансом индуктора, который может подавлять высокочастотный интерференционный сигнал.
Катушки индуктивности обладают свойством блокировать прохождение переменного тока и обеспечивать беспрепятственное прохождение постоянного тока. Чем выше частота, тем больше сопротивление катушки. Следовательно, основная функция катушки индуктивности состоит в том, чтобы изолировать и фильтровать сигнал переменного тока или формировать резонансный контур с конденсаторами и резисторами.
6. Как оценить качество индуктивности мультиметром
1. Измерение индуктивности: поверните мультиметр к диодному механизму зуммера, наденьте щупы на два контакта и посмотрите показания мультиметра.
2. Оценка хорошо или плохо: в это время показания индуктивности чипа должны быть равны нулю. Если показания мультиметра слишком велики или бесконечны, это означает, что индуктивность повреждена.
Для катушек индуктивности с большим количеством витков и тонким диаметром провода показания будут достигать десятков-сотни раз. Обычно сопротивление катушки постоянному току составляет всего несколько Ом. Повреждение проявляется в виде горячего или явного повреждения магнитного кольца индуктивности. Если катушка индуктивности не имеет серьезных повреждений и не может быть определена, индуктивность можно измерить с помощью измерителя индуктивности или использовать для оценки метод замены.
Для катушки индуктора с металлическим экраном также необходимо проверить, нет ли короткого замыкания между катушкой и экраном. Если сопротивление между каждым выводом катушки и корпусом (экраном), определяемое мультиметром, не бесконечно, а имеет определенное значение сопротивления или нулевое сопротивление, это означает, что индуктор имеет внутреннее короткое замыкание.
Меры предосторожности:
1. Для индуктивных компонентов сердечник и обмотки подвержены изменению индуктивности из-за повышения температуры. Следует отметить, что температура тела должна соответствовать спецификациям использования. .
2. Обмотка индуктора легко формирует электромагнитное поле после прохождения тока. При размещении компонентов обращайте внимание на то, чтобы соседние катушки индуктивности находились на расстоянии друг от друга, или размещайте обмотки под прямым углом друг к другу, чтобы уменьшить взаимную индуктивность.
3. Между слоями обмотки индуктора, особенно многовитковыми тонкими проводами, также будет образовываться емкость промежутка, что вызовет шунтирование высокочастотного сигнала и уменьшит фактическое фильтрующее действие индуктора.
4. При проверке значения индуктивности и значения добротности с помощью прибора для получения правильных данных измерительный провод должен находиться как можно ближе к корпусу компонента.
