Kuidas mõõta induktiivsuse kvaliteeti?{0}}Kuidas hinnata induktiivsuse kvaliteeti multimeetriga
Esiteks induktiivsuse määratlus
Induktiivsus on juhtme magnetvoo ja voolu suhe, mis tekitab selle magnetvoo, kui juhtmest juhitakse vahelduvvool, mis tekitab juhtmes ja selle ümber vahelduva magnetvoo.
Kui induktiivpool juhitakse läbi alalisvoolu, on selle ümber ainult fikseeritud magnetilised jõujooned, mis ajas ei muutu; kui aga vahelduvvool juhitakse läbi mähise, tekivad selle ümber magnetilised jõujooned, mis ajas muutuvad. Vastavalt Faraday elektromagnetilise induktsiooni---magnetilise elektri seadusele tekitavad muutuvad magnetilised jõujooned mähise mõlemas otsas indutseeritud potentsiaali, mis on samaväärne "uue toiteallikaga". Kui moodustub suletud ahel, tekitab see indutseeritud potentsiaal indutseeritud voolu. Lenzi seadusest on teada, et indutseeritud voolu poolt tekitatud magnetvälja joonte koguhulk peaks püüdma vältida algsete magnetvälja joonte muutumist. Kuna algne magnetvälja joone muutus tuleneb välise vahelduvvooluallika muutumisest, objektiivsest efektist, on induktiivmähisel omadus vältida voolu muutumist vahelduvvooluahelas. Induktiivmähisel on sarnased omadused mehaanika inertsiga ja elektrienergia puhul nimetatakse seda "iseinduktsiooniks". Tavaliselt tekivad sädemed hetkel, kui noalüliti avatakse või noalüliti sisse lülitatakse. See on eneseinduktsiooni nähtus. põhjustatud kõrgest indutseeritud potentsiaalist.
Lühidalt öeldes, kui induktiivmähis on ühendatud vahelduvvoolu toiteallikaga, muutuvad mähise sees olevad magnetilised jõujooned vahelduvvooluga pidevalt, põhjustades mähise pidevat elektromagnetilist induktsiooni. Seda pooli enda voolu muutumisel tekkivat elektromotoorjõudu nimetatakse "iseindutseeritud elektromotoorjõuks". On näha, et induktiivsus on vaid parameeter, mis on seotud mähise keerdude arvu, suuruse, kuju ja keskmisega. See on induktiivpooli inertsi mõõt ja sellel pole mingit pistmist rakendatud vooluga.
2. Induktiivsuse karakteristikud
Induktiivpoolide omadused on vastupidised kondensaatorite omadustele. Nende omadused takistavad vahelduvvoolu läbimist ja võimaldavad alalisvoolu sujuvat läbimist. Kui alalisvoolu signaal läbib pooli, on takistuseks traadi enda takistuse pingelangus. Kui vahelduvvoolu signaal läbib mähist, tekib mähise mõlemas otsas iseindutseeritud elektromotoorjõud. Iseindutseeritud elektromotoorjõu suund on vastupidine rakendatava pinge suunale, mis takistab vahelduvvoolu läbimist. , seega peavad induktiivpooli omadused läbima alalisvoolu ja blokeerima vahelduvvoolu. Mida kõrgem on sagedus, seda suurem on pooli impedants. Induktiivpoolid töötavad sageli ahelates kondensaatoritega, moodustades LC-filtreid, LC-ostsillaatoreid jne. Lisaks kasutavad inimesed induktiivsuse omadusi ka drosselpoolide, trafode, releede jms tootmiseks. Alalisvool: see tähendab, et induktiivpool on suletud olek alalisvoolule. Kui induktiivpooli takistust ei arvestata, võib alalisvool induktiivpooli läbida "takistamatult". Alalisvoolu puhul on mähise takistusel alalisvoolule väga väike takistus, mistõttu vooluringi analüüsis sageli ignoreeritakse.
Vahelduvvoolu blokeerimine: kui vahelduvvool läbib induktiivpooli, siis induktiivpool takistab vahelduvvoolu ja just induktiivpooli induktiivreaktiiv takistab vahelduvvoolu.
3. Induktiivsuse struktuur
Induktiivpoolid koosnevad tavaliselt karkassidest, mähistest, varjestest, pakkematerjalidest, magnetsüdamikest või raudsüdamikest.
1. Skelett Skelett viitab üldiselt mähise kerimise kronsteinile. Mõned suuremad fikseeritud induktiivpoolid või reguleeritavad induktiivpoolid (näiteks võnkepoolid, drosselpoolid jne), millest enamik on karkassi ümber emailitud traat (või lõngaga kaetud traat) ja seejärel magnetsüdamik ehk vasesüdamik, raudsüdamik jne. Paigaldatakse skeleti sisemisse õõnsusse, et suurendada selle induktiivsust. Skelett on tavaliselt valmistatud plastikust, bakeliidist ja keraamikast ning seda saab teha erineva kujuga vastavalt tegelikele vajadustele. Väikesed induktiivpoolid (näiteks värvikoodiga induktiivpoolid) tavaliselt pooli ei kasuta, vaid emailitud traat on keritud otse ümber südamiku. Õhksüdamikuga induktiivpoolid (tuntud ka kui pakkimata mähised või õhksüdamiku poolid, mida enamasti kasutatakse kõrgsageduslikes ahelates) ei kasutata magnetsüdamikke, skelette ja kilpe jms, vaid need keritakse esmalt vormile ja seejärel võetakse vorm maha. , ja mähis tõmmatakse iga mähise vahele. Sõida teatud vahemaa.
2. Mähis Mähis viitab määratud funktsioonidega mähiste rühmale, mis on induktiivpoolide põhikomponent. Seal on ühekihilised ja mitmekihilised mähised. Ühekihilisi mähiseid on kahte tüüpi: tihe mähis (juhid keritakse üks pööre teise järel) ja vahemähis (mähkimisel on juhtmete iga pöörde vahel teatud vahemaa); mitmekihilistel mähistel on kihiline tasapinnaline mähis, juhuslik mähis, kärgmähis jne.
3. Magnetsüdamikud ja magnetvardad Magnetsüdamikud ja magnetvardad on tavaliselt valmistatud nikkel-tsinkferriidist (NX-seeria) või mangaan-tsinkferriidist (MX-seeria) ja muudest materjalidest. Kuju, saab vormida ja muud kujundid.
4. Rauasüdamik Rauasüdamiku materjal sisaldab peamiselt räniterasest lehte, permalloi jne ning selle kuju on enamasti E-tüüpi.
5. Varjestuskate Et osade induktiivpoolide tekitatud magnetväli ei mõjutaks teiste ahelate ja komponentide normaalset tööd, lisatakse sellele metallist ekraanikate (näiteks pooljuhtraadio võnkemähis vms). Varjestatud induktiivpoolide kasutamine suurendab mähise kadu ja vähendab Q väärtust.
6. Pakkematerjalid Pärast seda, kui mõned induktiivpoolid (nt värvikoodiga induktiivpoolid, värvirõngaste induktiivpoolid jne) on keritud, suletakse poolid ja magnetsüdamikud pakkematerjalidega. Kapsli materjal on plastik või epoksüvaik.
Neljandaks, induktiivpooli peamised parameetrid
1. Induktiivsus
Induktiivsus, tuntud ka kui iseinduktsiooni koefitsient, on füüsikaline suurus, mis esindab induktiivpooli võimet genereerida iseinduktsiooni. Induktiivpooli induktiivsuse suurus sõltub peamiselt pooli keerdude arvust (pöörete arvust), mähismeetodist, magnetsüdamiku olemasolust või puudumisest ja magnetsüdamiku materjalist jne. Üldjuhul, mida rohkem pool pöördub ja mida tihedamalt mähised on keritud, seda suurem on induktiivsus. Magnetsüdamikuga mähisel on suurem induktiivsus kui ilma magnetsüdamikuta mähisel; suurema magnetsüdamiku läbilaskvusega mähisel on suurem induktiivsus.
Induktiivsuse põhiühik on Henry (nimetatakse Henryks), mida tähistab täht "H". Tavaliselt kasutatavad ühikud on millihenry (mH) ja mikrohenri (μH). Nendevaheline suhe on järgmine:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Lubatud kõrvalekalle
Lubatud hälve viitab lubatud veaväärtusele induktiivpooli nimiinduktiivsuse ja tegeliku induktiivsuse vahel. Induktiivpoolid, mida tavaliselt kasutatakse sellistes ahelates nagu võnkumine või filtreerimine, nõuavad suurt täpsust ja lubatud hälve on ±{{0}},2 protsenti 0,5 protsenti ; kuigi täpsusnõuded mähistele, nagu sidestus ja kõrgsageduslik blokeerimisvool, ei ole kõrged; lubatud hälve on ±10 protsenti ~15 protsenti .
3. Kvaliteeditegur
Kvaliteeditegur, tuntud ka kui Q väärtus või väärtuste arv, on induktiivpooli kvaliteedi mõõtmise peamine parameeter. See viitab induktiivpooli induktiivreaktantsi ja selle ekvivalentse kadutakistuse suhtele, kui see töötab teatud sagedusega vahelduvpinge all. Mida suurem on induktiivpooli Q, seda väiksemad on selle kaod ja seda suurem on kasutegur. Induktiivpooli kvaliteeditegur on seotud mähise traadi alalisvoolutakistusega, pooli karkassi dielektrilise kaoga ning raudsüdamiku ja -kilbi põhjustatud kadudega.
4. Jaotatud mahtuvus
Jaotatud mahtuvus viitab mahtuvusele, mis eksisteerib mähise keerdude vahel, pooli ja magnetsüdamiku vahel, pooli ja maa vahel ning mähise ja metalli vahel. Mida väiksem on induktiivpooli jaotatud mahtuvus, seda parem on selle stabiilsus. Jaotatud mahtuvus võib muuta samaväärse energia hajumise takistuse suuremaks ja kvaliteediteguri suuremaks. Jaotatud mahtuvuse vähendamiseks kasutatakse tavaliselt traadiga kaetud traati või mitmeahelalist emaileeritud traati ning mõnikord kasutatakse kärgstruktuuriga mähismeetodit.
5. Nimivool
Nimivool viitab maksimaalsele vooluväärtusele, mida induktiivpool talub lubatud töökeskkonnas. Kui töövool ületab nimivoolu, muutuvad induktiivpooli jõudlusparameetrid soojuse tekke tõttu ja põlevad isegi ülevoolu tõttu läbi.
Viis, induktiivpooli funktsioon
Induktiivpoolid täidavad peamiselt ahelas filtreerimise, võnkumise, viivituse ja sälgu funktsioone, samuti signaalide filtreerimist, müra filtreerimist, voolu stabiliseerimist ja elektromagnetlainete häirete summutamist. Induktiivpoolide levinuim roll ahelates on moodustada koos kondensaatoritega LC-filtriahelaid. Kondensaatoritel on "alalisvoolu blokeerimine ja vahelduvvoolu läbimine", induktiivpoolidel on aga funktsioon "alalisvoolu läbilaskmine ja vahelduvvoolu blokeerimine". Kui paljude häiresignaalidega alalisvoolu suunatakse läbi LC-filtri ahela, kulub vahelduvvoolu häiresignaal induktiivsuse poolt soojusenergiaks; kui puhtam alalisvool läbib induktiivpooli, muudetakse ka vahelduvvoolu häiresignaal magnetinduktsiooniks. Ja soojusenergia, kõrgem sagedus on kõige tõenäolisemalt induktiivpooli impedants, mis võib maha suruda kõrgema sagedusega häiresignaali.
Induktiivpoolidel on omadus blokeerida vahelduvvoolu läbimine ja võimaldada alalisvoolu sujuvat läbimist. Mida kõrgem on sagedus, seda suurem on pooli impedants. Seetõttu on induktiivpooli põhiülesanne vahelduvvoolu signaali isoleerimine ja filtreerimine või resonantsahela moodustamine kondensaatorite ja takistitega.
6. Kuidas hinnata multimeetriga induktiivsuse kvaliteeti
1. Induktiivsuse mõõtmine: keerake multimeeter sumisti dioodi käigule, asetage testjuhtmed kahele kontaktile ja vaadake multimeetri näitu.
2. Hea või halb hinnang: kiibi induktiivsuse näit peaks sel ajal olema null. Kui multimeetri näit on liiga suur või lõpmatu, tähendab see, et induktiivsus on kahjustatud.
Suure pöörete arvu ja õhukese traadi läbimõõduga induktiivpoolide puhul ulatub näit kümnete kuni sadade kordadeni. Tavaliselt on pooli alalisvoolu takistus vaid paar oomi. Kahjustused väljenduvad kuuma või ilmse induktiivsusega magnetrõnga kahjustusena. Kui induktiivmähis ei ole tõsiselt kahjustatud ja seda ei ole võimalik määrata, võib induktiivsust mõõta induktiivsusmõõturiga või kasutada hinnangu andmiseks asendusmeetodit.
Metallist varjestusega induktiivpooli puhul tuleb ka kontrollida, kas pooli ja varjestuse vahel ei ole lühis. Kui multimeetri tuvastatud takistus pooli iga tihvti ja korpuse (kilbi) vahel ei ole lõpmatu, vaid sellel on teatud takistuse väärtus või nulltakistus, tähendab see, et induktiivpool on sisemiselt lühises.
Ettevaatusabinõud:
1. Induktiivkomponentide puhul on südamiku ja mähise induktiivsus temperatuuritõusu mõjul altid muutuma. Tuleb märkida, et keha temperatuur peab jääma kasutusspetsifikatsioonide piiresse. .
2. Induktiivpooli mähis on pärast voolu läbimist kergesti elektromagnetvälja moodustamiseks. Komponentide paigutamisel pöörake tähelepanu sellele, et külgnevad induktiivpoolid jääksid üksteisest eemale või tehke mähised üksteise suhtes täisnurga all, et vähendada vastastikust induktiivsust.
3. Induktiivpooli mähiskihtide, eriti mitme pöördega peenikeste juhtmete vahel tekib ka vahemahtuvus, mis põhjustab kõrgsagedussignaali möödaviigu ja vähendab induktiivpooli tegelikku filtreerivat toimet.
4. Induktiivsuse ja Q väärtuse testimisel instrumendiga, õigete andmete saamiseks peaks mõõtejuhe olema komponendi korpusele võimalikult lähedal.
