Sådan måles induktansen

Posted on
Forfatter: John Stephens
Oprettelsesdato: 24 Januar 2021
Opdateringsdato: 1 Juli 2024
Anonim
Sådan måles induktansen - Viden
Sådan måles induktansen - Viden

Indhold

I denne artikel: Beregn induktansen af ​​en spoleMål induktansen ved hjælp af en modstandMål induktansen ved hjælp af en kondensator og en modstand.

Udtrykket "induktans" kan enten henvise til en "gensidig induktion" (når et elektrisk kredsløb genererer en spænding som følge af en ændring i strøm i et andet kredsløb) eller til en "selvinduktion" (når kredsløbet elektrisk genererer en spænding som et resultat af en variation af strømmen, der strømmer i nævnte kredsløb). I begge tilfælde gives induktansen ved forholdet mellem spænding og strøm, og måleenheden er henry (symbol: H). Således er induktionen af ​​et kredsløb 1 henry, hvis en strøm, der krydser dette kredsløb ved ensartet at variere med en hastighed på 1 ampere pr. Sekund, der ved dens terminaler produceres, en elektromotorisk kraft på 1 volt. Da denne enhed er stor nok, udtrykkes induktansen normalt i millihenry (mH), en tusindedel af en henry eller mikrohenry (μH), en milliondel af en henry. Og der er forskellige metoder til at måle induktansen af ​​en induktionsspole.


etaper

Del 1 Beregn induktansen af ​​en spole



  1. Tilslut induktoren til en impulsspændingskilde. Hold impulscyklussen under 50%.


  2. Installer de aktuelle detektorer. Du skal bruge en strømfølsomstand eller en strømføler i kredsløbet. Uanset hvilken detektor, du bruger, skal du tilslutte den til et oscilloskop.


  3. Udfør en check. Kontroller de aktuelle toppe og tidsintervallet mellem hver spændingspuls. De aktuelle toppe udtrykkes i ampere, mens tidsintervaller udtrykkes i mikrosekunder.



  4. Udfør en multiplikation. Multiplicer spændingen, der leveres til hver puls med impulsens varighed. For eksempel, i tilfælde af en spænding på 50 volt, der leveres hvert femte mikrosekund, vil der være 250 volt / mikrosekunder, eller 50 gange 5.


  5. Del resultatet opnået med den maksimale strøm. I eksemplet ovenfor, i tilfælde af en strømstigning på fem ampere, vil du have 250 volt / mikrosekunder divideret med fem ampere, en induktans på 50 mikrohenry.
    • Selvom de matematiske formler er enkle, er implementeringen af ​​denne testmetode mere kompliceret end de andre teknikker.

Del 2 Måling af induktans ved hjælp af modstand



  1. Tilslut spolen til modstanden. Forbind den induktive spole i serie med en modstand, hvis modstandsværdi er kendt. Du skal sikre dig, at modstanden har en nøjagtighed på 1% eller mindre. Serieforbindelsen tvinger faktisk strømmen til at passere gennem modstanden, hvilket gør det muligt at teste induktansen. Sørg for, at induktoren og modstanden deler en fælles forbindelsesterminal.



  2. Kør strøm gennem dit kredsløb. For at gøre dette skal du bruge en funktionel generator, hvis rolle er at stimulere de strømme, der skal modtage modstand og induktans under de faktiske brugsbetingelser.


  3. Se hvad der sker. Overvåg indgangsspændingen og spændingen på det sted, hvor induktansen og modstanden mødes. Indstil frekvensen således, at forbindelsespunktets spænding for induktansen og modstanden er lig med halvdelen af ​​indgangsspændingen.


  4. Beregn frekvensen. Frekvensen af ​​strømmen udtrykkes i kilohertz.


  5. Beregn induktansen. I modsætning til den foregående metode er konfigurationen af ​​denne test meget enkel, men den matematiske beregning, der skal foretages, er meget mere kompliceret. Det nedbrydes som følger.
    • Multipliser værdien af ​​modstanden med kvadratroden på 3. Hvis vi antager, at modstanden er 100 ohm og multiplicerer denne værdi med 1,73 (kvadratroten af ​​3 afrundet til anden decimal) opnår vi 173.
    • Del dette resultat med produktet på 2 gange frekvenstiderne π. Hvis vi overvejer en frekvens på 20 kilohertz, får vi 125,6 (2 gange 3,14 gange 20). Dividering 173 med 125,6 og afrunding af resultatet til anden decimal giver 1,38 mH.
    • mH = (R x 1,73) / (6,28 x (Hz / 1000))
    • Eksempel: Lad R = 100 og Hz = 20.000
    • mH = (100 x 1,73) / (6,28 x (20.000 / 1.000)
    • mH = (100 X 173) / (6,28 x (20.000 / 1000)
    • mH = 173 / 125,6
    • mH = 1,38

Del 3 Måling af induktans ved hjælp af en kondensator og en modstand



  1. Tilslut spolen til kondensatoren. Tilslut induktionsspolen parallelt med en kondensator med en kendt værdi. Tilslutning af en kondensator parallelt med en induktor producerer et LC-kredsløb. Brug en kondensator med en tolerance på 10% eller mindre.


  2. Forbind LC-kredsløbet i serie med en modstand.


  3. Kør strøm gennem kredsløbet. Igen kan du gøre det ved hjælp af en funktionel generator.


  4. Placer oscilloskopproberne på kredsløbsterminalerne.
  5. Fej oscillatorens frekvens. Skift funktionsgeneratorens frekvens fra det laveste interval til det højeste.


  6. Se efter LC-kredsløbets resonansfrekvens. Dette er den højeste værdi, der er registreret af oscilloskopet.
  7. Beregn induktansen. For at gøre dette skal du bruge følgende formel: L = 1 / ((2 ft f) ^ 2 * C). Antag, at resonansfrekvensen er 5000 Hz, og at kapacitansen er 1 μF (1,0 e-6 F), den ønskede induktans er 0,001 henry eller 1000 μH.