Jak měřit kvalitu indukčnosti_Jak posuzovat kvalitu indukčnosti pomocí multimetru
Nejprve definice indukčnosti
Indukčnost je poměr magnetického toku drátu k proudu, který vytváří tento magnetický tok, když drátem prochází střídavý proud, který vytváří střídavý magnetický tok v drátu a kolem něj.
Když induktorem prochází stejnosměrný proud, jsou kolem něj pouze pevné magnetické siločáry, které se s časem nemění; když však cívkou prochází střídavý proud, budou kolem ní vznikat magnetické siločáry, které se s časem mění. Podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce---magnetické elektřiny budou měnící se magnetické siločáry generovat indukovaný potenciál na obou koncích cívky, což je ekvivalent „nového zdroje energie“. Když se vytvoří uzavřená smyčka, tento indukovaný potenciál bude generovat indukovaný proud. Z Lenzova zákona je známo, že celkové množství magnetických siločar generovaných indukovaným proudem by se mělo snažit zabránit změně původních magnetických siločar. Protože původní změna magnetické siločáry pochází ze změny externího střídavého napájení, z objektivního efektu, indukční cívka má tu vlastnost, že brání změně proudu v obvodu střídavého proudu. Indukční cívka má podobné charakteristiky jako setrvačnost v mechanice a v elektřině se nazývá „samoindukce“. Obvykle se jiskry objeví v okamžiku otevření nožového spínače nebo zapnutí nožového spínače. Jedná se o fenomén samoindukce. způsobené vysokým indukovaným potenciálem.
Stručně řečeno, když je indukční cívka připojena ke zdroji střídavého proudu, magnetické siločáry uvnitř cívky se budou neustále měnit se střídavým proudem, což způsobí, že cívka nepřetržitě generuje elektromagnetickou indukci. Tato elektromotorická síla generovaná změnou proudu samotné cívky se nazývá "samovolně indukovaná elektromotorická síla". Je vidět, že indukčnost je pouze parametr související s počtem závitů, velikostí, tvarem a středem cívky. Je to míra setrvačnosti indukční cívky a nemá nic společného s aplikovaným proudem.
2. Charakteristiky indukčnosti
Vlastnosti induktorů jsou opačné než vlastnosti kondenzátorů. Mají vlastnosti, které zabraňují průchodu střídavého proudu a umožňují hladký průchod stejnosměrného proudu. Když stejnosměrný signál prochází cívkou, odpor je úbytek odporového napětí samotného vodiče. Když střídavý signál prochází cívkou, na obou koncích cívky se vytvoří samovolně indukovaná elektromotorická síla. Směr samoindukované elektromotorické síly je opačný než směr aplikovaného napětí, což brání průchodu střídavého proudu. , takže vlastnosti induktoru jsou procházet DC a blokovat AC. Čím vyšší frekvence, tím větší impedance cívky. Induktory často pracují s kondenzátory v obvodech a tvoří LC filtry, LC oscilátory atd. Kromě toho lidé také využívají charakteristiky indukčnosti k výrobě tlumivek, transformátorů, relé atd. Stejnosměrný proud: Znamená, že induktor je v uzavřeném stavu na stejnosměrný proud. Pokud není uvažován odpor indukční cívky, pak může stejnosměrný proud procházet induktorem "bez překážek". U stejnosměrného proudu má odpor samotné cívky velmi malý vliv na stejnosměrný proud, takže se v analýze obvodu často ignoruje.
Blokování střídavého proudu: Když střídavý proud prochází indukční cívkou, induktor brání střídavému proudu a je to indukční reaktance indukční cívky, která brání střídavému proudu.
3. Struktura indukčnosti
Induktory se obecně skládají z koster, vinutí, štítů, obalových materiálů, magnetických jader nebo železných jader.
1. Kostra Kostra obecně označuje držák pro navíjení cívky. Některé větší pevné tlumivky nebo nastavitelné tlumivky (jako jsou oscilační cívky, tlumivky atd.), z nichž většinu tvoří smaltovaný drát (nebo drát potažený přízí) kolem kostry, a pak magnetické jádro nebo měděné jádro, železné jádro atd. Instaluje se do vnitřní dutiny skeletu pro zvýšení její indukčnosti. Kostra je obvykle vyrobena z plastu, bakelitu a keramiky a lze ji vyrobit do různých tvarů podle aktuální potřeby. Malé induktory (jako jsou barevně označené induktory) obecně nepoužívají cívku, ale místo toho mají smaltovaný drát navinutý přímo kolem jádra. Induktory se vzduchovým jádrem (také známé jako nezabalené cívky nebo cívky se vzduchovým jádrem, většinou používané ve vysokofrekvenčních obvodech) nepoužívají magnetická jádra, kostry a štíty atd., ale nejprve se navinou na formu a poté se sundají z formy a cívka je vtažena mezi každou cívku. Jeďte určitou vzdálenost.
2. Vinutí Vinutí označuje skupinu cívek se stanovenými funkcemi, která je základní součástí tlumivek. Existují jednovrstvé a vícevrstvé vinutí. Existují dva typy jednovrstvých vinutí: husté vinutí (vodiče jsou navíjeny jeden závit za druhým) a mezivinutí (mezi každým závitem drátů je při navíjení určitá vzdálenost); vícevrstvá vinutí mají vrstvené ploché vinutí, náhodné vinutí, voštinové vinutí atd.
3. Magnetická jádra a magnetické tyče Magnetická jádra a magnetické tyče jsou obecně vyrobeny z nikl-zinkového feritu (řada NX) nebo mangan-zinkového feritu (řada MX) a dalších materiálů. Tvar, plechovka tvar a další tvary.
4. Železné jádro Materiál železného jádra obsahuje především plech z křemíkové oceli, permalloy atd. a jeho tvar je většinou typu „E“.
5. Stínící kryt Aby magnetické pole generované některými induktory neovlivňovalo normální činnost jiných obvodů a součástek, je k němu přidán kovový kryt stínění (např. oscilační cívka polovodičového rádia apod.). Použití stíněných induktorů zvýší ztrátu cívky a sníží hodnotu Q.
6. Obalové materiály Po navinutí některých induktorů (jako jsou induktory s barevným kódem, induktory barevného prstence atd.) jsou cívky a magnetická jádra utěsněna obalovým materiálem. Materiálem zapouzdření je plast nebo epoxidová pryskyřice.
Za čtvrté, hlavní parametry induktoru
1. Indukčnost
Indukčnost, také známá jako koeficient vlastní indukčnosti, je fyzikální veličina, která představuje schopnost induktoru generovat samoindukci. Velikost indukčnosti induktoru závisí především na počtu závitů (počtu závitů) cívky, způsobu vinutí, přítomnosti či nepřítomnosti magnetického jádra a materiálu magnetického jádra atd. Obecně platí, že čím více cívka se otáčí a čím hustěji jsou cívky vinuté, tím větší je indukčnost. Cívka s magnetickým jádrem má větší indukčnost než cívka bez magnetického jádra; cívka s větší propustností magnetického jádra má větší indukčnost.
Základní jednotkou indukčnosti je Henry (označovaný jako Henry), který je reprezentován písmenem „H“. Běžně používané jednotky jsou millihenry (mH) a mikrohenry (μH). Vztah mezi nimi je:
1H=1000mH
1 mH=1000μH
2. Přípustná odchylka
Přípustná odchylka se týká dovolené hodnoty chyby mezi jmenovitou indukčností na induktoru a skutečnou indukčností. Tlumivky obecně používané v obvodech, jako je oscilace nebo filtrování, vyžadují vysokou přesnost a přípustná odchylka je ±{{0}},2 procenta 0,5 procenta; zatímco požadavky na přesnost cívek, jako je vazba a vysokofrekvenční blokovací proud, nejsou vysoké; přípustná odchylka je ±10 procent ~15 procent.
3. Faktor kvality
Faktor kvality, také známý jako hodnota Q nebo hodnota zásluh, je hlavním parametrem pro měření kvality induktoru. Vztahuje se k poměru indukční reaktance prezentované induktorem k jeho ekvivalentnímu ztrátovému odporu, když pracuje pod střídavým napětím o určité frekvenci. Čím vyšší je Q induktoru, tím nižší jsou jeho ztráty a tím vyšší je účinnost. Faktor kvality induktoru souvisí se stejnosměrným odporem drátu cívky, dielektrickou ztrátou kostry cívky a ztrátou způsobenou železným jádrem a stíněním.
4. Rozložená kapacita
Rozložená kapacita se týká kapacity, která existuje mezi závity cívky, mezi cívkou a magnetickým jádrem, mezi cívkou a zemí a mezi cívkou a kovem. Čím menší je rozložená kapacita induktoru, tím lepší je jeho stabilita. Rozložená kapacita může zvýšit ekvivalentní odpor ztráty energie a zvýšit faktor kvality. Pro snížení distribuované kapacity se běžně používá drát pokrytý drátem nebo vícepramenný smaltovaný drát a někdy se používá metoda voštinového vinutí.
5. Jmenovitý proud
Jmenovitý proud se vztahuje k maximální hodnotě proudu, kterou může induktor vydržet v povoleném pracovním prostředí. Pokud provozní proud překročí jmenovitý proud, výkonové parametry tlumivky se změní vlivem vývinu tepla a dokonce se vyhoří kvůli nadproudu.
Pět, funkce induktoru
Induktory plní především funkce filtrace, oscilace, zpoždění a zářezu v obvodu, dále filtrování signálů, filtrování šumu, stabilizace proudu a potlačení rušení elektromagnetických vln. Nejběžnější úlohou induktorů v obvodech je tvořit LC filtrační obvody spolu s kondenzátory. Kondenzátory mají vlastnosti „blokování stejnosměrného proudu a procházející střídavého proudu“, zatímco induktory mají funkci „propouštění stejnosměrného proudu a blokování střídavého proudu“. Pokud stejnosměrný proud s mnoha rušivými signály prochází obvodem LC filtru, střídavý rušivý signál bude spotřebován indukčností na tepelnou energii; když čistší stejnosměrný proud prochází induktorem, střídavý rušivý signál se také změní na magnetickou indukci. A tepelná energie, vyšší frekvence je s největší pravděpodobností impedance induktoru, která může potlačit rušivý signál vyšší frekvence.
Induktory mají tu vlastnost, že blokují průchod střídavého proudu a umožňují hladký průchod stejnosměrného proudu. Čím vyšší frekvence, tím větší impedance cívky. Proto je hlavní funkcí induktoru izolovat a filtrovat střídavý signál nebo vytvořit rezonanční obvod s kondenzátory a odpory.
6. Jak posoudit kvalitu indukčnosti multimetrem
1. Měření indukčnosti: otočte multimetr na ozubené kolo bzučákové diody, připojte testovací vodiče na dva kolíky a sledujte hodnotu multimetru.
2. Posouzení dobrého nebo špatného: Odečet indukčnosti čipu by měl být v tuto chvíli nulový. Pokud je údaj multimetru příliš velký nebo nekonečný, znamená to, že je poškozená indukčnost.
U indukčních cívek s velkým počtem závitů a tenkým průměrem drátu bude údaj dosahovat desítek až stovekkrát. Obvykle je stejnosměrný odpor cívky pouze několik ohmů. Poškození se projevuje horkým nebo zjevným poškozením indukčního magnetického kroužku. Pokud není indukční cívka vážně poškozena a nelze ji určit, lze indukčnost změřit měřičem indukčnosti nebo použít k posouzení metodu výměny.
U cívky induktoru s kovovým stíněním je také nutné zkontrolovat, zda nedochází ke zkratu mezi cívkou a stíněním. Pokud odpor mezi každým pinem cívky a pláštěm (stíněním) detekovaný multimetrem není nekonečný, ale má určitou hodnotu odporu nebo nulový odpor, znamená to, že induktor je vnitřně zkratován.
Opatření:
1. U indukčních součástek jsou jádro a vinutí náchylné ke změně indukčnosti vlivem nárůstu teploty. Je třeba poznamenat, že teplota těla musí být v rozsahu specifikací použití. .
2. Vinutí induktoru po průchodu proudu snadno vytvoří elektromagnetické pole. Při umisťování součástek dbejte na to, aby byly sousední tlumivky od sebe vzdáleny, případně veďte vinutí k sobě v pravém úhlu, aby se zmenšila vzájemná indukčnost.
3. Mezi vrstvami vinutí induktoru, zejména víceotáčkovými tenkými dráty, bude také generována mezerová kapacita, která způsobí přemostění vysokofrekvenčního signálu a sníží skutečný filtrační účinek induktoru.
4. Při testování hodnoty indukčnosti a hodnoty Q přístrojem by měl být testovací kabel co nejblíže k tělu součásti, aby byla získána správná data.
