Kako izmjeriti kvalitetu induktiviteta_Kako procijeniti kvalitetu induktiviteta pomoću multimetra
Prvo, definicija induktiviteta
Induktivitet je omjer magnetskog toka žice i struje koja proizvodi taj magnetski tok kada izmjenična struja prolazi kroz žicu, što stvara izmjenični magnetski tok unutar i oko žice.
Kada istosmjerna struja prolazi kroz induktor, oko njega postoje samo fiksne magnetske linije sile koje se ne mijenjaju s vremenom; međutim, kada izmjenična struja prolazi kroz zavojnicu, oko nje će biti magnetske linije sile koje se mijenjaju s vremenom. Prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije---magnetskog elektriciteta, promjenjive magnetske linije sile generirat će inducirani potencijal na oba kraja zavojnice, što je ekvivalentno "novom izvoru napajanja". Kada se formira zatvorena petlja, ovaj inducirani potencijal će generirati induciranu struju. Iz Lenzova zakona je poznato da ukupna količina linija magnetskog polja koju stvara inducirana struja treba pokušati spriječiti promjenu izvornih linija magnetskog polja. Budući da izvorna promjena linije magnetskog polja dolazi od promjene vanjskog izmjeničnog napajanja, iz objektivnog učinka, zavojnica induktiviteta ima karakteristiku sprječavanja promjene struje u krugu izmjenične struje. Zavojnica induktiviteta ima slične karakteristike kao inercija u mehanici, au elektricitetu se naziva "samoindukcija". Obično će do iskrenja doći u trenutku kada se nož otvori ili se nož uključi. Ovo je fenomen samoindukcije. uzrokovan visokim induciranim potencijalom.
Ukratko, kada je zavojnica induktiviteta spojena na napajanje izmjeničnom strujom, magnetske linije sile unutar zavojnice stalno će se mijenjati s izmjeničnom strujom, uzrokujući da zavojnica neprekidno stvara elektromagnetsku indukciju. Ta elektromotorna sila nastala promjenom struje same zavojnice naziva se "samoinducirana elektromotorna sila". Vidi se da je induktivitet samo parametar koji se odnosi na broj zavoja, veličinu, oblik i medij zavojnice. To je mjera tromosti induktivnog svitka i nema nikakve veze s primijenjenom strujom.
2. Karakteristike induktiviteta
Karakteristike induktora su suprotne onima kondenzatora. Imaju karakteristike sprječavanja prolaska izmjenične struje i dopuštanja glatkog prolaska istosmjerne struje. Kada DC signal prolazi kroz zavojnicu, otpor je pad napona otpora same žice. Kada AC signal prolazi kroz zavojnicu, samoinducirana elektromotorna sila će se generirati na oba kraja zavojnice. Smjer samoinducirane elektromotorne sile je suprotan od smjera dovedenog napona, što otežava prolaz izmjenične struje. , tako da su karakteristike induktora propuštanje istosmjerne struje i blokiranje izmjenične struje. Što je veća frekvencija, veća je impedancija zavojnice. Induktori često rade s kondenzatorima u krugovima za formiranje LC filtara, LC oscilatora, itd. Osim toga, ljudi također koriste karakteristike induktiviteta za proizvodnju prigušnica, transformatora, releja itd. Istosmjerna struja: To znači da je induktor u zatvorenom stanje na istosmjernu struju. Ako se ne uzme u obzir otpor zavojnice induktiviteta, tada istosmjerna struja može prolaziti kroz induktor "nesmetano". Za istosmjernu struju, otpor same zavojnice ima vrlo mali ometajući učinak na istosmjernu struju, pa se često zanemaruje u analizi kruga.
Blokiranje izmjenične struje: Kada izmjenična struja prolazi kroz induktivni svitak, induktor sprječava izmjeničnu struju, a induktivna reaktancija induktivnog svitka je ta koja sprječava izmjeničnu struju.
3. Struktura induktiviteta
Induktori se općenito sastoje od kostura, namota, štitova, materijala za pakiranje, magnetskih ili željeznih jezgri.
1. Kostur Kostur se općenito odnosi na nosač za namatanje zavojnice. Neki veći fiksni induktori ili podesive zavojnice (kao što su oscilirajuće zavojnice, zavojnice za prigušnicu itd.), od kojih je većina emajlirana žica (ili žica prekrivena pređom) oko kostura, a zatim magnetska jezgra ili bakrena jezgra, željezna jezgra itd. Instalira se u unutarnju šupljinu kostura kako bi se povećala njegova induktivnost. Kostur se najčešće izrađuje od plastike, bakelita i keramike, a prema stvarnim potrebama može se izraditi u različite oblike. Mali induktori (kao što su induktori označeni bojama) općenito ne koriste bobinu, već umjesto toga imaju emajliranu žicu omotanu izravno oko jezgre. Induktori sa zračnom jezgrom (poznati i kao nezamotane zavojnice ili zavojnice sa zračnom jezgrom, uglavnom se koriste u visokofrekventnim krugovima) ne koriste magnetske jezgre, kosture i štitove itd., već se prvo namotaju na kalup, a zatim skidaju s kalupa. , a zavojnica se povlači između svake zavojnice. Vozite određenu udaljenost.
2. Namoti Namoti se odnose na skupinu zavojnica s određenim funkcijama, što je osnovna komponenta induktora. Postoje jednoslojni i višeslojni namoti. Postoje dvije vrste jednoslojnih namota: gusti namot (vodiči se namotavaju jedan zavoj za drugim) i srednji namot (postoji određeni razmak između svakog zavoja žice tijekom namotavanja); višeslojni namoti imaju slojeviti ravni namot, nasumični namot, saćasti namot, itd.
3. Magnetske jezgre i magnetske šipke Magnetske jezgre i magnetske šipke općenito su izrađene od nikal-cink ferita (NX serija) ili mangan-cink ferita (MX serija) i drugih materijala. Oblik, limenka i drugi oblici.
4. Željezna jezgra Materijal željezne jezgre uglavnom uključuje silikonski čelični lim, permalloy itd., a njegov oblik je uglavnom "E" tipa.
5. Zaštitni poklopac Kako bi se spriječilo da magnetsko polje koje stvaraju neki induktori utječe na normalan rad drugih krugova i komponenti, dodaje se metalni pokrov zaslona (kao što je oscilacijski svitak poluvodičkog radija itd.). Korištenje oklopljenih induktora povećat će gubitak zavojnice i smanjiti Q vrijednost.
6. Materijali za pakiranje Nakon što su neki induktori (kao što su induktori s oznakom boje, induktori s prstenom u boji, itd.) namotani, zavojnice i magnetske jezgre zapečaćene su materijalom za pakiranje. Materijal za kapsuliranje je plastika ili epoksidna smola.
Četvrto, glavni parametri induktora
1. Induktivitet
Induktivnost, također poznata kao koeficijent samoinduktivnosti, fizikalna je veličina koja predstavlja sposobnost induktora da stvara samoindukciju. Veličina induktiviteta induktora uglavnom ovisi o broju zavoja (broju zavoja) zavojnice, načinu namotavanja, prisutnosti ili odsutnosti magnetske jezgre i materijalu magnetske jezgre, itd. Općenito, više zavojnice i što su zavojnice gušće namotane, to je induktivitet veći. Zavojnica s magnetskom jezgrom ima veći induktivitet od zavojnice bez magnetske jezgre; zavojnica s većom propusnošću magnetske jezgre ima veći induktivitet.
Osnovna jedinica induktiviteta je Henry (u daljem tekstu Henry), koji je predstavljen slovom "H". Uobičajene jedinice su milihenri (mH) i mikrohenri (μH). Odnos između njih je:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Dopušteno odstupanje
Dopušteno odstupanje odnosi se na dopuštenu vrijednost pogreške između nazivnog induktiviteta na induktoru i stvarnog induktiviteta. Induktori koji se općenito koriste u krugovima kao što su oscilacija ili filtriranje zahtijevaju visoku preciznost, a dopušteno odstupanje je ±{{0}}.2 posto 0,5 posto ; dok zahtjevi za točnost za zavojnice kao što su spojka i visokofrekventna struja blokiranja nisu visoki; dopušteno odstupanje je ±10 posto ~15 posto.
3. Faktor kvalitete
Čimbenik kvalitete, također poznat kao Q vrijednost ili brojka zasluga, glavni je parametar za mjerenje kvalitete induktora. Odnosi se na omjer induktivne reaktancije koju predstavlja induktor prema njegovom ekvivalentnom otporu gubitka kada radi pod izmjeničnim naponom određene frekvencije. Što je veći Q induktora, manji su njegovi gubici i veća je učinkovitost. Faktor kvalitete induktora povezan je s istosmjernim otporom žice zavojnice, dielektričnim gubitkom kostura zavojnice i gubitkom uzrokovanim željeznom jezgrom i oklopom.
4. Distribuirani kapacitet
Distribuirani kapacitet odnosi se na kapacitet koji postoji između zavoja zavojnice, između zavojnice i magnetske jezgre, između zavojnice i uzemljenja te između zavojnice i metala. Što je manji raspodijeljeni kapacitet induktora, to je njegova stabilnost bolja. Distribuirani kapacitet može povećati otpornost ekvivalentne disipacije energije i povećati faktor kvalitete. Kako bi se smanjio raspodijeljeni kapacitet, obično se koristi žica prekrivena žicom ili višežilna emajlirana žica, a ponekad se koristi i metoda saćastog namotavanja.
5. Nazivna struja
Nazivna struja odnosi se na najveću vrijednost struje koju induktor može izdržati u dopuštenom radnom okruženju. Ako radna struja premaši nazivnu struju, parametri izvedbe induktora će se promijeniti zbog stvaranja topline, pa čak i izgorjeti zbog prekomjerne struje.
Pet, funkcija induktora
Induktori uglavnom imaju funkcije filtriranja, osciliranja, kašnjenja i usjeka u krugu, kao i filtriranja signala, filtriranja buke, stabilizacije struje i potiskivanja smetnji elektromagnetskih valova. Najčešća uloga induktora u krugovima je formiranje krugova LC filtera zajedno s kondenzatorima. Kondenzatori imaju karakteristike "blokiranja istosmjerne i prolazne izmjenične struje", dok induktori imaju funkciju "propuštanja istosmjerne struje i blokiranja izmjenične struje". Ako se istosmjerna struja s mnogo interferencijskih signala propusti kroz krug LC filtra, AC interferencijski signal će se potrošiti induktivitetom u toplinsku energiju; kada čišća istosmjerna struja prolazi kroz induktor, interferencijski signal izmjenične struje također će se pretvoriti u magnetsku indukciju. A toplinska energija, viša frekvencija najvjerojatnije je impedancija induktora, koja može potisnuti signal smetnje više frekvencije.
Induktori imaju svojstvo blokiranja prolaza izmjenične struje i dopuštanja glatkog prolaska istosmjerne struje. Što je veća frekvencija, veća je impedancija zavojnice. Stoga je glavna funkcija induktora izolacija i filtriranje AC signala ili formiranje rezonantnog kruga s kondenzatorima i otpornicima.
6. Kako procijeniti kvalitetu induktiviteta multimetrom
1. Mjerenje induktiviteta: okrenite multimetar na diodni zupčanik zujalice, postavite ispitne vodove na dvije igle i pogledajte očitanje multimetra.
2. Procjena dobrog ili lošeg: očitanje induktiviteta čipa bi u ovom trenutku trebalo biti nula. Ako je očitanje multimetra preveliko ili beskonačno, to znači da je induktivitet oštećen.
Za induktivne zavojnice s velikim brojem zavoja i tankim promjerom žice, očitanje će doseći desetke do stotine puta. Obično je istosmjerni otpor zavojnice samo nekoliko ohma. Oštećenje se očituje kao vruće ili vidljivo oštećenje magnetskog prstena induktiviteta. Ako svitak induktiviteta nije ozbiljno oštećen i ne može se odrediti, induktivitet se može izmjeriti mjeračem induktiviteta ili se za procjenu može koristiti metoda zamjene.
Za zavojnicu induktora s metalnim oklopom također je potrebno provjeriti postoji li kratki spoj između zavojnice i oklopa. Ako otpor između svake igle zavojnice i kućišta (oklopa) koji detektira multimetar nije beskonačan, već ima određenu vrijednost otpora ili nulti otpor, to znači da je induktor u unutarnjem kratkom spoju.
Mjere opreza:
1. Za induktivne komponente, jezgra i namoti skloni su promjeni induktiviteta zbog učinka porasta temperature. Treba napomenuti da tjelesna temperatura mora biti unutar opsega specifikacija uporabe. .
2. Namotom induktora lako se formira elektromagnetsko polje nakon što struja prođe. Prilikom postavljanja komponenti pazite da susjedne induktivnosti držite udaljene jedna od druge ili napravite namote pod pravim kutom jedna u odnosu na drugu kako biste smanjili međusobnu induktivnost.
3. Između slojeva namota induktora, posebno višenavojnih tankih žica, također će se generirati kapacitivnost razmaka, što će uzrokovati premosnicu visokofrekventnog signala i smanjiti stvarni učinak filtriranja induktora.
4. Prilikom ispitivanja vrijednosti induktiviteta i Q vrijednosti s instrumentom, kako bi se dobili točni podaci, ispitni kabel treba biti što bliže tijelu komponente.
