Come misurare la qualità dell'induttanza_Come valutare la qualità dell'induttanza con un multimetro
Innanzitutto, la definizione di induttanza
L'induttanza è il rapporto tra il flusso magnetico del filo e la corrente che produce questo flusso magnetico quando una corrente alternata viene fatta passare attraverso il filo, che genera un flusso magnetico alternato dentro e intorno al filo.
Quando una corrente continua viene fatta passare attraverso l'induttore, ci sono solo linee di forza magnetiche fisse attorno ad esso, che non cambiano nel tempo; tuttavia, quando una corrente alternata passa attraverso la bobina, ci saranno linee di forza magnetiche attorno ad essa che cambiano nel tempo. Secondo la legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica---elettricità magnetica, le linee di forza magnetiche mutevoli genereranno un potenziale indotto a entrambe le estremità della bobina, che equivale a una "nuova alimentazione". Quando si forma un anello chiuso, questo potenziale indotto genererà una corrente indotta. È noto dalla legge di Lenz che la quantità totale di linee del campo magnetico generate dalla corrente indotta dovrebbe cercare di impedire il cambiamento delle linee del campo magnetico originale. Poiché la variazione originaria della linea del campo magnetico deriva dalla variazione dell'alimentazione alternata esterna, dall'effetto obiettivo, la bobina di induttanza ha la caratteristica di impedire la variazione di corrente nel circuito in corrente alternata. La bobina di induttanza ha caratteristiche simili all'inerzia in meccanica, ed è chiamata "autoinduzione" in elettricità. Di solito, le scintille si verificano nel momento in cui l'interruttore del coltello viene aperto o l'interruttore del coltello viene acceso. Questo è il fenomeno dell'autoinduzione. causato da un alto potenziale indotto.
In breve, quando la bobina di induttanza è collegata all'alimentazione CA, le linee di forza magnetiche all'interno della bobina cambieranno costantemente con la corrente alternata, facendo sì che la bobina generi continuamente induzione elettromagnetica. Questa forza elettromotrice generata dalla variazione della corrente della bobina stessa è chiamata "forza elettromotrice autoindotta". Si può vedere che l'induttanza è solo un parametro relativo al numero di spire, dimensione, forma e mezzo della bobina. È una misura dell'inerzia della bobina induttiva e non ha nulla a che fare con la corrente applicata.
2. Caratteristiche di induttanza
Le caratteristiche degli induttori sono opposte a quelle dei condensatori. Hanno la caratteristica di impedire il passaggio della corrente alternata e di consentire il passaggio regolare della corrente continua. Quando il segnale DC passa attraverso la bobina, la resistenza è la caduta di tensione resistiva del filo stesso. Quando il segnale CA passa attraverso la bobina, verrà generata una forza elettromotrice autoindotta su entrambe le estremità della bobina. La direzione della forza elettromotrice autoindotta è opposta alla direzione della tensione applicata, che ostacola il passaggio della corrente alternata. , quindi le caratteristiche dell'induttore devono passare DC e bloccare AC. Maggiore è la frequenza, maggiore è l'impedenza della bobina. Gli induttori lavorano spesso con i condensatori nei circuiti per formare filtri LC, oscillatori LC, ecc. Inoltre, le persone usano anche le caratteristiche dell'induttanza per fabbricare bobine di arresto, trasformatori, relè, ecc. Corrente continua: significa che l'induttore è in un circuito chiuso stato alla corrente continua. Se la resistenza della bobina di induttanza non viene considerata, allora la corrente continua può passare attraverso l'induttore "senza impedimenti". Per la corrente continua, la resistenza della bobina stessa ha un effetto di ostacolo minimo sulla corrente continua, quindi spesso ignorata nell'analisi del circuito.
Blocco della corrente alternata: quando la corrente alternata passa attraverso la bobina induttiva, l'induttore ostacola la corrente alternata ed è la reattanza induttiva della bobina induttiva che ostacola la corrente alternata.
3. Struttura dell'induttanza
Gli induttori sono generalmente composti da scheletri, avvolgimenti, schermi, materiali di imballaggio, nuclei magnetici o nuclei di ferro.
1. Scheletro Lo scheletro si riferisce generalmente alla staffa per l'avvolgimento della bobina. Alcuni induttori fissi più grandi o induttori regolabili (come bobine oscillanti, bobine d'arresto, ecc.), la maggior parte dei quali sono filo smaltato (o filo ricoperto di filo) attorno allo scheletro, e quindi il nucleo magnetico o nucleo di rame, nucleo di ferro, ecc. Installato nella cavità interna dello scheletro per aumentarne l'induttanza. Lo scheletro è solitamente realizzato in plastica, bachelite e ceramica e può essere realizzato in diverse forme in base alle effettive esigenze. I piccoli induttori (come gli induttori con codice colore) generalmente non utilizzano una bobina, ma hanno invece il filo smaltato avvolto direttamente attorno al nucleo. Gli induttori con nucleo in aria (noti anche come bobine non avvolte o bobine con nucleo in aria, utilizzati principalmente nei circuiti ad alta frequenza) non utilizzano nuclei magnetici, scheletri e schermi, ecc., ma vengono prima avvolti sullo stampo e quindi rimossi dallo stampo , e la bobina viene tirata tra ciascuna bobina. Percorri una certa distanza.
2. Avvolgimento L'avvolgimento si riferisce a un gruppo di bobine con funzioni specifiche, che è il componente di base degli induttori. Esistono avvolgimenti a strato singolo e multistrato. Esistono due tipi di avvolgimenti a strato singolo: avvolgimento denso (i conduttori vengono avvolti un giro dopo l'altro) e avvolgimento intermedio (c'è una certa distanza tra ogni giro di fili durante l'avvolgimento); gli avvolgimenti multistrato hanno avvolgimento piatto stratificato, avvolgimento casuale Avvolgimento, avvolgimento a nido d'ape, ecc.
3. Nuclei magnetici e barre magnetiche I nuclei magnetici e le barre magnetiche sono generalmente realizzati in ferrite nichel-zinco (serie NX) o ferrite manganese-zinco (serie MX) e altri materiali. Forma, può modellare e altre forme.
4. Nucleo di ferro Il materiale del nucleo di ferro comprende principalmente lamiera di acciaio al silicio, permalloy, ecc. E la sua forma è principalmente di tipo "E".
5. Copertura di schermatura Per evitare che il campo magnetico generato da alcuni induttori influisca sul normale funzionamento di altri circuiti e componenti, viene aggiunta una copertura di schermatura metallica (come la bobina di oscillazione di una radio a semiconduttore, ecc.). L'uso di induttori schermati aumenterà la perdita della bobina e ridurrà il valore Q.
6. Materiali di imballaggio Dopo che alcuni induttori (come induttori con codice colore, induttori ad anello colorato, ecc.) sono stati avvolti, le bobine ei nuclei magnetici vengono sigillati con materiali di imballaggio. Il materiale di incapsulamento è plastica o resina epossidica.
In quarto luogo, i principali parametri dell'induttore
1. Induttanza
L'induttanza, nota anche come coefficiente di autoinduttanza, è una grandezza fisica che rappresenta la capacità di un induttore di generare autoinduzione. La dimensione dell'induttanza dell'induttore dipende principalmente dal numero di giri (numero di giri) della bobina, dal metodo di avvolgimento, dalla presenza o assenza di un nucleo magnetico e dal materiale del nucleo magnetico, ecc. Generalmente, più la bobina gira e più fitte sono le bobine, maggiore è l'induttanza. Una bobina con un nucleo magnetico ha un'induttanza maggiore di una bobina senza nucleo magnetico; una bobina con una maggiore permeabilità del nucleo magnetico ha un'induttanza maggiore.
L'unità di base dell'induttanza è Henry (indicato come Henry), che è rappresentato dalla lettera "H". Le unità comunemente usate sono millihenry (mH) e microhenry (μH). La relazione tra loro è:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Deviazione consentita
La deviazione consentita si riferisce al valore di errore consentito tra l'induttanza nominale sull'induttore e l'induttanza effettiva. Gli induttori generalmente utilizzati in circuiti come l'oscillazione o il filtraggio richiedono un'elevata precisione e la deviazione consentita è ±{{0}},2 percento 0,5 percento; mentre i requisiti di precisione per le bobine come l'accoppiamento e la corrente di blocco ad alta frequenza non sono elevati; la deviazione consentita è ±10 percento ~15 percento.
3. Fattore qualità
Il fattore qualità, noto anche come valore Q o figura di merito, è il parametro principale per misurare la qualità dell'induttore. Si riferisce al rapporto tra la reattanza induttiva presentata dall'induttore e la sua resistenza di perdita equivalente quando opera sotto una tensione CA di una certa frequenza. Maggiore è il Q dell'induttore, minori sono le sue perdite e maggiore è l'efficienza. Il fattore di qualità dell'induttore è correlato alla resistenza CC del filo della bobina, alla perdita dielettrica dello scheletro della bobina e alla perdita causata dal nucleo di ferro e dallo schermo.
4. Capacità distribuita
La capacità distribuita si riferisce alla capacità che esiste tra le spire della bobina, tra la bobina e il nucleo magnetico, tra la bobina e il terreno e tra la bobina e il metallo. Minore è la capacità distribuita dell'induttore, migliore è la sua stabilità. La capacità distribuita può aumentare la resistenza alla dissipazione di energia equivalente e aumentare il fattore di qualità. Per ridurre la capacità distribuita, vengono comunemente utilizzati fili ricoperti di fili o fili smaltati a più trefoli e talvolta viene utilizzato il metodo di avvolgimento a nido d'ape.
5. Corrente nominale
La corrente nominale si riferisce al valore di corrente massimo che l'induttore può sopportare nell'ambiente di lavoro consentito. Se la corrente operativa supera la corrente nominale, i parametri prestazionali dell'induttore cambieranno a causa della generazione di calore e si bruceranno anche a causa della sovracorrente.
Cinque, la funzione dell'induttore
Gli induttori svolgono principalmente le funzioni di filtraggio, oscillazione, ritardo e tacca nel circuito, oltre a filtrare i segnali, filtrare il rumore, stabilizzare la corrente e sopprimere le interferenze delle onde elettromagnetiche. Il ruolo più comune degli induttori nei circuiti è quello di formare circuiti filtro LC insieme ai condensatori. I condensatori hanno la caratteristica di "bloccare la corrente continua e far passare la corrente alternata", mentre gli induttori hanno la funzione di "far passare la corrente continua e bloccare la corrente alternata". Se la CC con molti segnali di interferenza viene fatta passare attraverso il circuito del filtro LC, il segnale di interferenza CA verrà consumato dall'induttanza in energia termica; quando la corrente CC più pura passa attraverso l'induttore, anche il segnale di interferenza CA verrà trasformato in induzione magnetica. E l'energia termica, è molto probabile che la frequenza più alta sia l'impedenza dell'induttore, che può sopprimere il segnale di interferenza a frequenza più alta.
Gli induttori hanno la proprietà di bloccare il passaggio della corrente alternata e di consentire il passaggio regolare della corrente continua. Maggiore è la frequenza, maggiore è l'impedenza della bobina. Pertanto, la funzione principale dell'induttore è isolare e filtrare il segnale CA o formare un circuito risonante con condensatori e resistori.
6. Come giudicare la qualità dell'induttanza con un multimetro
1. Misurazione dell'induttanza: ruotare il multimetro sull'ingranaggio del diodo cicalino, inserire i puntali sui due pin e vedere la lettura del multimetro.
2. Giudizio di buono o cattivo: la lettura dell'induttanza del chip dovrebbe essere zero in questo momento. Se la lettura del multimetro è troppo grande o infinita, significa che l'induttanza è danneggiata.
Per bobine induttive con un numero elevato di spire e un diametro del filo sottile, la lettura raggiungerà decine o centinaia di volte. Di solito, la resistenza CC della bobina è solo di pochi ohm. Il danno si manifesta come danno caldo o evidente all'anello magnetico dell'induttanza. Se la bobina di induttanza non è gravemente danneggiata e non può essere determinata, l'induttanza può essere misurata con un misuratore di induttanza o il metodo di sostituzione può essere utilizzato per giudicare.
Per la bobina dell'induttore con schermo metallico, è necessario verificare anche se c'è un cortocircuito tra la bobina e lo schermo. Se la resistenza tra ogni pin della bobina e l'involucro (schermo) rilevata dal multimetro non è infinita, ma ha un certo valore di resistenza o resistenza nulla, significa che l'induttore è in cortocircuito interno.
Precauzioni:
1. Per i componenti induttivi, il nucleo e gli avvolgimenti sono soggetti a variazioni di induttanza dovute all'effetto dell'aumento della temperatura. Va notato che la temperatura del corpo deve rientrare nell'ambito delle specifiche di utilizzo. .
2. L'avvolgimento dell'induttore è facile da formare un campo elettromagnetico dopo il passaggio della corrente. Quando si posizionano i componenti, prestare attenzione a mantenere distanti tra loro gli induttori adiacenti, oppure realizzare gli avvolgimenti perpendicolarmente tra loro per ridurre l'induttanza reciproca.
3. Tra gli strati di avvolgimento dell'induttore, in particolare i fili sottili multigiro, verrà generata anche la capacità del gap, che causerà il bypass del segnale ad alta frequenza e ridurrà l'effettivo effetto di filtraggio dell'induttore.
4. Durante il test del valore di induttanza e del valore Q con lo strumento, per ottenere i dati corretti, il puntale deve essere il più vicino possibile al corpo del componente.
