Як виміряти якість індуктивності_Як визначити якість індуктивності за допомогою мультиметра
По-перше, визначення індуктивності
Індуктивність – це відношення магнітного потоку дроту до струму, який створює цей магнітний потік, коли через дріт пропускають змінний струм, який створює змінний магнітний потік у дроті та навколо нього.
Коли через котушку індуктивності пропускають постійний струм, навколо неї існують лише фіксовані магнітні силові лінії, які не змінюються з часом; однак, коли змінний струм пропускається через котушку, навколо неї будуть магнітні силові лінії, які змінюються з часом. Відповідно до закону електромагнітної індукції---магнітної електрики Фарадея, зміна магнітних силових ліній створюватиме індукований потенціал на обох кінцях котушки, що еквівалентно «новому джерелу живлення». Коли утворюється замкнутий контур, цей індукований потенціал генеруватиме індукційний струм. Із закону Ленца відомо, що загальна кількість силових ліній магнітного поля, створених індукованим струмом, має намагатися запобігти зміні вихідних ліній магнітного поля. Оскільки первісна зміна лінії магнітного поля походить від зміни зовнішнього джерела змінного живлення, через об’єктивний ефект, котушка індуктивності має характеристику запобігання зміні струму в колі змінного струму. Котушка індуктивності має характеристики, подібні до інерційної в механіці, і в електриці називається «самоіндукцією». Зазвичай іскри виникають у момент розмикання рубильника або увімкнення рубильника. Це явище самоіндукції. викликаний високим індукованим потенціалом.
Коротше кажучи, коли котушка індуктивності підключена до джерела живлення змінного струму, магнітні силові лінії всередині котушки постійно змінюватимуться зі змінним струмом, змушуючи котушку постійно генерувати електромагнітну індукцію. Ця електрорушійна сила, створена зміною струму самої котушки, називається "самоіндукованою електрорушійною силою". Можна побачити, що індуктивність - це лише параметр, пов'язаний з кількістю витків, розміром, формою та середовищем котушки. Це міра інерції індуктивної котушки і не має нічого спільного з прикладеним струмом.
2. Індуктивні характеристики
Характеристики котушок індуктивності протилежні характеристикам конденсаторів. Вони мають властивості запобігання проходженню змінного струму та забезпечення безперебійного проходження постійного струму. Коли сигнал постійного струму проходить через котушку, опір є падінням опору напруги самого дроту. Коли сигнал змінного струму проходить через котушку, на обох кінцях котушки буде генеруватися електрорушійна сила власної індукції. Напрям електрорушійної сили самоіндукції протилежний напрямку прикладеної напруги, що перешкоджає проходженню змінного струму. , тому характеристики індуктора полягають у пропусканні постійного струму та блокуванні змінного струму. Чим вище частота, тим більше опір котушки. Котушки індуктивності часто працюють із конденсаторами в схемах для формування LC-фільтрів, LC-генераторів тощо. Крім того, люди також використовують характеристики індуктивності для виготовлення дросельних котушок, трансформаторів, реле тощо. Постійний струм: це означає, що індуктор знаходиться в замкнутому стані. стану до постійного струму. Якщо не враховувати опір котушки індуктивності, то постійний струм може проходити через індуктор «безперешкодно». Для постійного струму опір самої котушки має дуже незначний перешкоджаючий вплив на постійний струм, тому часто ігнорується при аналізі схеми.
Блокування змінного струму: Коли змінний струм проходить через індуктивну котушку, індуктор перешкоджає змінному струму, а індуктивний опір індуктивної котушки перешкоджає змінному струму.
3. Будова індуктивності
Котушки індуктивності, як правило, складаються з скелетів, обмоток, екранів, пакувальних матеріалів, магнітних або залізних сердечників.
1. Скелет Скелет зазвичай відноситься до кронштейна для намотування котушки. Деякі більші фіксовані індуктори або регульовані котушки індуктивності (такі як коливальні котушки, дросельні котушки тощо), більшість з яких є емальованим дротом (або дротом, покритим пряжею) навколо скелета, а потім магнітним сердечником або мідним сердечником, залізним сердечником тощо Встановлюється у внутрішню порожнину скелета для збільшення його індуктивності. Скелет зазвичай виготовляється з пластику, бакеліту та кераміки, і може мати різні форми відповідно до реальних потреб. Маленькі котушки індуктивності (наприклад, індуктори з кольоровим кодуванням) зазвичай не використовують бобіну, а натомість мають емальований дріт, намотаний безпосередньо навколо сердечника. Індуктори з повітряним сердечником (також відомі як незагорнуті котушки або котушки з повітряним сердечником, які переважно використовуються у високочастотних ланцюгах) не використовують магнітні сердечники, скелети та екрани тощо, але спочатку намотуються на форму, а потім знімають форму. , і котушка протягується між кожною котушкою. Проїхати певну відстань.
2. Обмотка. Обмотка відноситься до групи котушок із визначеними функціями, яка є основним компонентом індукторів. Розрізняють одношарові і багатошарові обмотки. Розрізняють два типи одношарових обмоток: щільну (провідники намотують один виток за іншим) і проміжну (між кожним витком проводів при намотуванні є певна відстань); багатошарові обмотки мають шарувату плоску обмотку, випадкову обмотку, стільникову обмотку тощо.
3. Магнітопроводи та магнітні стрижні Магнітопроводи та магнітні стрижні зазвичай виготовляються з нікель-цинкового фериту (серія NX) або марганцево-цинкового фериту (серія MX) та інших матеріалів. Форма, форма банки та інші форми.
4. Залізний сердечник Матеріал залізного сердечника в основному включає листову кремнієву сталь, пермалой тощо, і його форма переважно типу "E".
5. Екрануюча кришка Щоб запобігти впливу магнітного поля, створюваного деякими котушками індуктивності, на нормальну роботу інших ланцюгів і компонентів, до неї додається металева кришка екрана (наприклад, коливальної котушки напівпровідникового радіоприймача тощо). Використання екранованих котушок індуктивності збільшить втрати котушки та зменшить значення Q.
6. Пакувальні матеріали Після намотування деяких котушок індуктивності (таких як індуктори з кольоровим кодом, індуктори з кольоровим кільцем тощо) котушки та магнітопроводи герметизуються пакувальними матеріалами. Матеріалом для герметизації є пластик або епоксидна смола.
По-четверте, основні параметри індуктора
1. Індуктивність
Індуктивність, також відома як коефіцієнт самоіндукції, — це фізична величина, яка відображає здатність котушки індуктивності генерувати самоіндукцію. Розмір індуктивності котушки індуктивності в основному залежить від кількості витків (кількості витків) котушки, способу намотування, наявності або відсутності магнітного сердечника та матеріалу магнітного сердечника тощо. Як правило, більше обертається котушка, і чим щільніше намотані котушки, тим більша індуктивність. Котушка з магнітопроводом має більшу індуктивність, ніж котушка без магнітопровода; котушка з більшою проникністю магнітопровода має більшу індуктивність.
Основною одиницею індуктивності є Генрі (іменується як Генрі), який позначається літерою «Н». Зазвичай використовуються одиниці вимірювання: мілігенрі (мГн) і мікрогенрі (мкГн). Відношення між ними таке:
1Г=1000мГн
1мГн=1000мкГн
2. Допустиме відхилення
Допустиме відхилення відноситься до допустимого значення похибки між номінальною індуктивністю котушки індуктивності та фактичною індуктивністю. Котушки індуктивності, які зазвичай використовуються в колах коливань або фільтрації, вимагають високої точності, а допустиме відхилення становить ±{{0}}.2% 0,5%; при цьому вимоги до точності котушок, таких як зв'язок і струм блокування високої частоти, невисокі; допустиме відхилення становить ±10% ~15%.
3. Фактор якості
Коефіцієнт якості, також відомий як значення Q або добротність, є основним параметром для вимірювання якості індуктора. Він відноситься до відношення індуктивного опору котушки індуктивності до його еквівалентного опору втратам, коли він працює під напругою змінного струму певної частоти. Чим вище добротність котушки індуктивності, тим менше її втрати і тим вище ККД. Коефіцієнт якості індуктора пов’язаний з опором постійному струму дроту котушки, діелектричними втратами скелета котушки та втратами, викликаними залізним сердечником і екраном.
4. Розподілена ємність
Розподілена ємність – це ємність, що існує між витками котушки, між котушкою та магнітним сердечником, між котушкою та землею, а також між котушкою та металом. Чим менша розподілена ємність індуктора, тим краща його стабільність. Розподілена ємність може збільшити еквівалентний опір розсіюванню енергії та збільшити добротність. Щоб зменшити розподілену ємність, зазвичай використовується дріт, покритий дротом, або багатожильний емальований дріт, а іноді використовується стільниковий метод намотування.
5. Номінальний струм
Номінальний струм означає максимальне значення струму, яке індуктор може витримати в допустимому робочому середовищі. Якщо робочий струм перевищує номінальний, робочі параметри індуктора будуть змінюватися через виділення тепла, і навіть перегорати через перевантаження по струму.
П'ять, функція індуктора
Індуктори в основному виконують функції фільтрації, коливань, затримки та вирізу в ланцюзі, а також фільтрації сигналів, фільтрації шуму, стабілізації струму та придушення електромагнітних перешкод. Найпоширенішою роллю котушок індуктивності в схемах є формування схем LC-фільтрів разом із конденсаторами. Конденсатори мають характеристики «блокування постійного струму та пропускання змінного струму», а котушки індуктивності мають функцію «пропускання постійного струму та блокування змінного струму». Якщо постійний струм із багатьма сигналами перешкод пропускається через ланцюг фільтра LC, сигнал перешкод змінного струму буде споживатися індуктивністю в теплову енергію; коли більш чистий постійний струм проходить через індуктор, сигнал перешкод змінного струму також перетворюється на магнітну індукцію. А теплова енергія, вища частота, швидше за все, є імпедансом індуктора, який може пригнічувати сигнал перешкод вищої частоти.
Котушки індуктивності мають властивість блокувати проходження змінного струму і дозволяти безперебійному проходженню постійного струму. Чим вище частота, тим більше опір котушки. Таким чином, основна функція індуктора полягає в ізоляції та фільтрації сигналу змінного струму або утворенні резонансного контуру з конденсаторами та резисторами.
6. Як судити про якість індуктивності за допомогою мультиметра
1. Вимірювання індуктивності: поверніть мультиметр до зумерного діода, приєднайте тестові щупи до двох контактів і подивіться показання мультиметра.
2. Оцінка, добре це чи погано: показання індуктивності мікросхеми в цей час мають дорівнювати нулю. Якщо показання мультиметра занадто великі або нескінченні, це означає, що індуктивність пошкоджена.
Для індуктивних котушок з великою кількістю витків і тонким діаметром дроту показання будуть досягати десятків і сотень разів. Зазвичай опір постійному струму котушки становить лише кілька Ом. Пошкодження проявляється гарячим або явним пошкодженням магнітного кільця індуктивності. Якщо котушка індуктивності не має серйозних пошкоджень і не може бути визначена, індуктивність можна виміряти за допомогою вимірювача індуктивності або використати метод заміни.
Для котушки індуктивності з металевим екраном також необхідно перевірити, чи немає короткого замикання між котушкою та екраном. Якщо опір між кожним штирем котушки та корпусом (екраном), визначений мультиметром, не є нескінченним, а має певне значення опору або нульовий опір, це означає, що індуктор внутрішнє коротке замикання.
Запобіжні заходи:
1. Для індуктивних компонентів сердечник і обмотки схильні до зміни індуктивності через вплив підвищення температури. Слід зазначити, що температура тіла має бути в межах специфікацій використання. .
2. Обмотка індуктора легко утворює електромагнітне поле після проходження струму. Розміщуючи компоненти, слідкуйте за тим, щоб сусідні котушки індуктивності трималися подалі один від одного, або зробіть обмотки під прямим кутом одна до одної, щоб зменшити взаємну індуктивність.
3. Між шарами обмотки індуктора, особливо багатовиткових тонких проводів, також буде генеруватися ємність зазору, що призведе до обходу високочастотного сигналу та зменшить фактичний ефект фільтрації індуктора.
4. Під час перевірки значення індуктивності та значення Q за допомогою приладу, щоб отримати правильні дані, випробувальний щуп повинен бути якомога ближче до корпусу компонента.
