Come misurare l'induttanza

Contenuto

• stadi
• Parte 1 Calcola l'induttanza di una bobina
• Parte 2 Misurare l'induttanza usando la resistenza
• Parte 3 Misurare l'induttanza usando un condensatore e una resistenza

In questo articolo: Calcola l'induttanza di una bobina Misura l'induttanza usando un resistore Misura l'induttanza usando un condensatore e un resistore Riferimenti

Il termine "induttanza" può riferirsi a una "induzione reciproca" (quando un circuito elettrico genera una tensione a seguito di una variazione di corrente in un altro circuito) o a un "autoinduzione" (quando il circuito elettrico genera una tensione a seguito di una variazione della corrente che scorre in detto circuito). In entrambi i casi, l'induttanza è data dal rapporto tra la tensione e la corrente e l'unità di misura è henry (simbolo: H). Pertanto, l'induttanza di un circuito è di 1 henry se una corrente che attraversa questo circuito variando uniformemente alla velocità di 1 ampere al secondo ha prodotto ai suoi terminali una forza elettromotrice di 1 volt. Poiché questa unità è abbastanza grande, l'induttanza è solitamente espressa in millihenry (mH), un millesimo di un henry o microhenry (μH), un milionesimo di un henry. E ci sono diversi metodi per misurare l'induttanza di una bobina di induzione.

stadi

Parte 1 Calcola l'induttanza di una bobina

1. 
   

   
   Collegare l'induttore a una sorgente di tensione impulsiva. Mantenere il ciclo di impulsi inferiore al 50%.

2. 
   

   
   Installa i rilevatori di corrente. È necessario utilizzare una resistenza di rilevamento corrente o un sensore di corrente nel circuito. Indipendentemente dal rivelatore che usi, devi collegarlo a un oscilloscopio.

3. 
   

   
   Eseguire un controllo. Controllare i picchi di corrente e l'intervallo di tempo tra ciascun impulso di tensione. I picchi attuali saranno espressi in ampere, mentre gli intervalli di tempo saranno espressi in microsecondi.

4. 
   

   
   
   
   Esegui una moltiplicazione. Moltiplicare la tensione erogata a ciascun impulso per la durata dell'impulso. Ad esempio, nel caso di una tensione di 50 volt erogata ogni cinque microsecondi, ci saranno 250 volt / microsecondi o 50 volte 5.

5. 
   

   
   Dividi il risultato ottenuto per la massima corrente. Nell'esempio sopra, nel caso di un picco di corrente di cinque ampere, avrai 250 volt / microsecondi divisi per cinque ampere, un'induttanza di 50 microhenrys.
   • Sebbene le formule matematiche siano semplici, l'implementazione di questo metodo di prova è più complessa rispetto alle altre tecniche.

Parte 2 Misurare l'induttanza usando la resistenza

1. 
   

   
   Collegare la bobina alla resistenza. Collegare la bobina induttiva in serie con un resistore il cui valore di resistenza è noto. È necessario assicurarsi che la resistenza abbia una precisione dell'1% o inferiore. La connessione in serie obbliga infatti la corrente a passare attraverso la resistenza, il che consente di testare l'induttanza. Assicurarsi che l'induttore e la resistenza condividano un terminale di connessione comune.

2. 
   

   
   
   
   Fai funzionare il tuo circuito. Per fare ciò, utilizzare un generatore funzionale, il cui ruolo è quello di stimolare le correnti che devono ricevere resistenza e induttanza nelle effettive condizioni d'uso.

3. 
   

   
   Osserva cosa sta succedendo. Monitorare la tensione di ingresso e la tensione nel punto in cui l'induttanza e la resistenza si incontrano. Impostare la frequenza in modo che la tensione del punto di connessione dell'induttanza e della resistenza sia uguale alla metà della tensione di ingresso.

4. 
   

   
   Calcola la frequenza La frequenza della corrente è espressa in kilohertz.

5. 
   

   
   Calcola l'induttanza. A differenza del metodo precedente, la configurazione di questo test è molto semplice, ma il calcolo matematico da eseguire è molto più complesso. Si scompone come segue.
   • Moltiplica il valore della resistenza per la radice quadrata di 3. Supponendo che la resistenza sia 100 ohm e moltiplicando questo valore per 1,73 (la radice quadrata di 3 arrotondata al secondo decimale), otteniamo 173.
   • Dividi questo risultato per il prodotto di 2 volte la frequenza per π. Se consideriamo una frequenza di 20 kilohertz, otteniamo 125,6 (2 volte 3,14 volte 20). Dividendo 173 per 125.6 e arrotondando il risultato al secondo decimale si ottengono 1,38 mH.
   • mH = (R x 1,73) / (6,28 x (Hz / 1000))
   • Esempio: Sia R = 100 e 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

Parte 3 Misurare l'induttanza usando un condensatore e una resistenza

1. 
   

   
   Collegare la bobina al condensatore. Collegare la bobina dell'induttore in parallelo a un condensatore con un valore noto. Il collegamento di un condensatore in parallelo con un induttore produce un circuito LC. Utilizzare un condensatore con una tolleranza del 10% o inferiore.

2. 
   

   
   Collegare il circuito LC in serie con un resistore.

3. 
   

   
   Esegui corrente attraverso il circuito. Ancora una volta, puoi farlo utilizzando un generatore funzionale.

4. 
   

   
   Posizionare le sonde dell'oscilloscopio sui terminali del circuito.
5. Spazzare la frequenza dell'oscillatore. Cambia la frequenza del generatore funzionale dalla gamma più bassa alla più alta.

6. 
   

   
   Cerca la frequenza di risonanza del circuito LC. Questo è il valore più alto registrato dall'oscilloscopio.
7. Calcola l'induttanza. Per fare ciò, utilizzare la seguente formula: L = 1 / ((2 ft f) ^ 2 * C). Supponiamo che la frequenza di risonanza sia di 5000 Hz e che la capacità sia di 1 μF (1.0 e-6 F), l'induttanza desiderata sarà 0,001 henry o 1000 μH.