Kako izmjeriti kvalitet induktivnosti_Kako procijeniti kvalitet induktivnosti pomoću multimetra
Prvo, definicija induktivnosti
Induktivnost je omjer magnetskog toka žice i struje koja proizvodi ovaj magnetni tok kada naizmjenična struja prolazi kroz žicu, koja stvara naizmjenični magnetni tok u i oko žice.
Kada jednosmerna struja prolazi kroz induktor, postoje samo fiksne magnetne linije sile oko njega, koje se ne menjaju tokom vremena; međutim, kada izmjenična struja prođe kroz zavojnicu, oko njega će postojati magnetske linije sile koje se mijenjaju s vremenom. Prema Faradeyevom zakonu elektromagnetne indukcije---magnetnog elektriciteta, promjenjive magnetne linije sile će generirati inducirani potencijal na oba kraja zavojnice, što je ekvivalentno "novom napajanju". Kada se formira zatvorena petlja, ovaj inducirani potencijal će stvoriti indukovanu struju. Iz Lenzovog zakona je poznato da ukupna količina linija magnetnog polja koje stvara indukovana struja treba da pokuša da spreči promenu izvornih linija magnetnog polja. Budući da prvobitna promjena linije magnetnog polja dolazi od promjene vanjskog naizmjeničnog napajanja, iz objektivnog efekta, induktivni svitak ima karakteristiku da sprječava promjenu struje u kolu naizmjenične struje. Induktivni svitak ima slične karakteristike kao inercija u mehanici, a u elektricitetu se naziva "samoindukcija". Obično će se iskre pojaviti u trenutku kada se nožni prekidač otvori ili prekidač noža uključi. Ovo je fenomen samoindukcije. uzrokovane visokim induciranim potencijalom.
Ukratko, kada je induktivni kalem spojen na napajanje izmjeničnom strujom, magnetske linije sile unutar zavojnice će se stalno mijenjati s naizmjeničnom strujom, uzrokujući da zavojnica kontinuirano stvara elektromagnetnu indukciju. Ova elektromotorna sila nastala promjenom struje samog zavojnice naziva se "samoinducirana elektromotorna sila". Vidi se da je induktivnost samo parametar koji se odnosi na broj zavoja, veličinu, oblik i medij zavojnice. To je mjera inercije induktivne zavojnice i nema nikakve veze sa primijenjenom strujom.
2. Karakteristike induktivnosti
Karakteristike induktora su suprotne karakteristikama kondenzatora. Imaju karakteristike sprečavanja prolaska naizmenične struje i omogućavanja da jednosmerna struja nesmetano prolazi. Kada DC signal prolazi kroz zavojnicu, otpor je pad napona otpora same žice. Kada AC signal prođe kroz zavojnicu, samoindukovana elektromotorna sila će se generisati na oba kraja zavojnice. Smjer samoinducirane elektromotorne sile je suprotan smjeru primijenjenog napona, što otežava prolaz naizmjenične struje. , tako da su karakteristike induktora da propušta DC i blokira izmjeničnu struju. Što je frekvencija veća, to je veća impedansa zavojnice. Induktori često rade s kondenzatorima u krugovima da formiraju LC filtere, LC oscilatore, itd. Osim toga, ljudi također koriste karakteristike induktivnosti za proizvodnju prigušnica, transformatora, releja, itd. Istosmjerna struja: To znači da je induktor u zatvorenom stanje na jednosmernu struju. Ako se ne uzme u obzir otpor induktivnog svitka, tada istosmjerna struja može proći kroz induktor "neometano". Za jednosmjernu struju, sam otpor zavojnice ima vrlo mali ometajući učinak na jednosmjernu struju, pa se često zanemaruje u analizi kola.
Blokiranje naizmjenične struje: Kada naizmjenična struja prolazi kroz induktivni kalem, induktor ometa naizmjeničnu struju, a induktivna reaktanca induktivnog svitka ometa naizmjeničnu struju.
3. Struktura induktivnosti
Induktori se uglavnom sastoje od skeleta, namotaja, štitova, materijala za pakovanje, magnetnih jezgara ili gvozdenih jezgara.
1. Skelet Kostur se općenito odnosi na nosač za namotavanje zavojnice. Neki veći fiksni induktori ili podesivi induktori (kao što su oscilirajuće zavojnice, prigušnice, itd.), od kojih je većina emajlirana žica (ili žica prekrivena pređom) oko skeleta, a zatim magnetno jezgro ili bakreno jezgro, željezno jezgro itd. Ugrađuje se u unutrašnju šupljinu skeleta radi povećanja njegove induktivnosti. Kostur se obično izrađuje od plastike, bakelita i keramike, a može se izraditi u različite oblike prema stvarnim potrebama. Mali induktori (kao što su induktori označeni bojama) uglavnom ne koriste bobinu, već umjesto toga imaju emajliranu žicu namotanu direktno oko jezgre. Induktori sa zračnom jezgrom (također poznati kao neumotani zavojnici ili zavojnice sa zračnim jezgrom, koji se uglavnom koriste u visokofrekventnim krugovima) ne koriste magnetna jezgra, 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. Namotaj Namotaj se odnosi na grupu zavojnica sa određenim funkcijama, koja je osnovna komponenta induktora. Postoje jednoslojni i višeslojni namotaji. Postoje dvije vrste jednoslojnih namotaja: gusti namotaj (provodnici su namotani jedan za drugim) i međunamotaj (postoji određena udaljenost između svakog zavoja žica tokom namotavanja); višeslojni namotaji imaju slojeviti ravni namotaj, nasumični namotaj, namotaj u obliku saća, itd.
3. Magnetna jezgra i magnetne šipke Magnetna jezgra i magnetne šipke su uglavnom napravljene od nikl-cink ferita (NX serija) ili mangan-cink ferita (MX serija) i drugih materijala. Oblik, limenka i drugi oblici.
4. Gvozdeno jezgro Materijal gvozdenog jezgra uglavnom uključuje silikonski čelični lim, permaloju, 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 kola i komponenti, na njega se dodaje metalni poklopac ekrana (kao što je oscilacijski kalem poluprovodničkog radija, itd.). Upotreba zaštićenih induktora će povećati gubitak zavojnice i smanjiti Q vrijednost.
6. Materijali za pakovanje Nakon što su neki induktori (kao što su induktori kod boja, induktori u boji, itd.) namotani, zavojnice i magnetna jezgra su zapečaćene materijalom za pakovanje. Materijal za kapsuliranje je plastika ili epoksidna smola.
Četvrto, glavni parametri induktora
1. Induktivnost
Induktivnost, poznata i kao koeficijent samoinduktivnosti, fizička je veličina koja predstavlja sposobnost induktora da generiše samoindukciju. Veličina induktivnosti induktora uglavnom zavisi od broja zavoja (broja zavoja) zavojnice, načina namotavanja, prisustva ili odsustva magnetnog jezgra i materijala magnetnog jezgra, itd. Generalno, što više zavojnica se okreće i što su zavojnice gušće namotane, to je veća induktivnost. Zavojnica sa magnetnim jezgrom ima veću induktivnost od zavojnice bez magnetnog jezgra; kalem sa većom propusnošću magnetnog jezgra ima veću induktivnost.
Osnovna jedinica induktivnosti je Henry (koji se naziva Henry), koji je predstavljen slovom "H". Uobičajene jedinice su milihenri (mH) i mikrohenri (μH). Odnos između njih je:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Dozvoljeno odstupanje
Dozvoljeno odstupanje se odnosi na dozvoljenu vrijednost greške između nominalne induktivnosti na induktoru i stvarne induktivnosti. Induktori koji se generalno koriste u krugovima kao što su oscilacija ili filtriranje zahtijevaju visoku preciznost, a dozvoljeno odstupanje je ±{{0}}.2 posto 0.5 posto; dok zahtjevi za preciznošću za kalemove kao što su spajanje i visokofrekventna struja blokiranja nisu visoki; dozvoljeno odstupanje je ±10 posto ~15 posto.
3. Faktor kvaliteta
Faktor kvaliteta, također poznat kao Q vrijednost ili brojka zasluga, glavni je parametar za mjerenje kvaliteta 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 efikasnost. Faktor kvalitete induktora povezan je s DC otporom žice zavojnice, dielektričnim gubitkom skeleta zavojnice i gubitkom uzrokovanim željeznom jezgrom i štitom.
4. Distribuirani kapacitet
Distribuirana kapacitivnost se odnosi na kapacitet koji postoji između zavoja zavojnice, između zavojnice i magnetskog jezgra, između zavojnice i zemlje, te između zavojnice i metala. Što je manji raspoređeni kapacitet induktora, to je bolja njegova stabilnost. Distribuirani kapacitet može povećati ekvivalentnu otpornost rasipanja energije i povećati faktor kvalitete. Za smanjenje distribuirane kapacitivnosti obično se koristi žica prekrivena žicom ili emajlirana žica s više žila, a ponekad se koristi metoda namotaja u saću.
5. Nazivna struja
Nazivna struja se odnosi na maksimalnu vrijednost struje koju induktor može izdržati u dozvoljenom radnom okruženju. Ako radna struja premašuje nazivnu struju, parametri performansi induktora će se promijeniti zbog stvaranja topline, pa čak i izgorjeti zbog prekomjerne struje.
Peto, funkcija induktora
Induktori uglavnom igraju funkcije filtriranja, oscilacije, kašnjenja i ureza u kolu, kao i filtriranje signala, filtriranje šuma, stabilizaciju struje i suzbijanje smetnji elektromagnetnih valova. Najčešća uloga induktora u kolima je formiranje LC filterskih kola zajedno sa kondenzatorima. Kondenzatori imaju karakteristike "blokiranja istosmjerne struje i prolaska naizmjenične struje", dok induktori imaju funkciju "prolaska istosmjerne struje i blokiranja naizmjenične struje". Ako DC sa mnogo signala interferencije prođe kroz LC filterski krug, AC signal interferencije će se potrošiti induktivnošću u toplotnu energiju; kada čistija istosmjerna struja prođe kroz induktor, AC interferentni signal će se također pretvoriti u magnetnu indukciju. I toplinska energija, viša frekvencija je najvjerovatnije impedancija induktora, koja može potisnuti signal interferencije veće frekvencije.
Induktori imaju svojstvo blokiranja prolaza naizmjenične struje i omogućavaju nesmetano prolazak istosmjerne struje. Što je frekvencija veća, to je veća impedansa zavojnice. Stoga je glavna funkcija induktora da izoluje i filtrira AC signal ili formira rezonantni krug sa kondenzatorima i otpornicima.
6. Kako procijeniti kvalitet induktivnosti pomoću multimetra
1. Mjerenje induktivnosti: okrenite multimetar na zupčanik diode zujalice, postavite ispitne vodove na dvije igle i pogledajte očitavanje multimetra.
2. Procjena dobrog ili lošeg: očitavanje induktivnosti čipa u ovom trenutku treba biti nula. Ako je očitavanje multimetra preveliko ili beskonačno, to znači da je induktivnost oštećena.
Za induktivne zavojnice s velikim brojem zavoja i tankim promjerom žice, očitavanje će doseći desetine do stotine puta. Obično je DC otpor zavojnice samo nekoliko oma. Oštećenje se manifestuje kao vruće ili očigledno oštećenje induktivnog magnetnog prstena. Ako induktivni kalem nije ozbiljno oštećen i ne može se odrediti, induktivnost se može izmjeriti induktivnom mjeračem ili se za procjenu može koristiti metoda zamjene.
Za zavojnicu induktora sa metalnim štitom potrebno je provjeriti i postoji li kratki spoj između zavojnice i štita. Ako otpor između svake igle zavojnice i kućišta (štita) koji detektuje multimetar nije beskonačan, već ima određenu vrijednost otpora ili nulti otpor, to znači da je induktor interno kratko spojen.
Mjere predostrožnosti:
1. Za induktivne komponente, jezgro i namotaji su skloni promjeni induktivnosti zbog efekta porasta temperature. Treba napomenuti da temperatura tijela mora biti u okviru specifikacija za upotrebu. .
2. Namotaj induktora je lako formirati elektromagnetno polje nakon što struja prođe. Prilikom postavljanja komponenti, obratite pažnju da susjedne induktivnosti držite podalje jedan od drugog, ili napravite namote pod pravim kutom jedan prema drugom kako biste smanjili međusobnu induktivnost.
3. Između slojeva namotaja induktora, posebno tankih žica s više zavoja, također će se generirati kapacitivnost razmaka, što će uzrokovati premošćivanje visokofrekventnog signala i smanjiti stvarni učinak filtriranja induktora.
4. Prilikom testiranja vrijednosti induktivnosti i Q vrijednosti instrumentom, da bi se dobili tačni podaci, ispitni vod treba da bude što bliže tijelu komponente.
