Hur man mäter induktans

Termen "induktans" kan referera till "ömsesidig induktion", det vill säga när en elektrisk krets genererar spänning efter strömförändringen i en annan krets, eller "auto-induktion", dvs när den elektriska kretsen genererar spänning som ett resultat av variationen av strömmen flyter i den. I båda fallen ges induktansen genom förhållandet mellan spänningen och strömmen, och den relativa måttenheten är henryen (H), definierad som 1 volt per sekund uppdelad ampere. Eftersom henry är en stor måttenhet, är induktansen generellt uttryckt i millihenry (mH), en tusen av henry eller i microhenry (uH), en miljonte av henry. Följande är olika metoder för att mäta induktansen hos en induktionsspole.

Metod 1

Mät induktans från ett spänningsströmförhållande

Anslut spolspolen till en vågformgenerator. Håll våg cykeln under 50%.

Organisera nuvarande detektorer. Du måste ansluta ett strömavkänningsmotstånd eller en strömgivare till kretsen. Båda lösningarna måste anslutas till ett oscilloskop.

Det upptäcker aktuella toppar och tidsintervallet mellan varje spänningspuls. De aktuella topparna kommer att uttryckas i ampere, medan tidsintervallet mellan pulserna i mikrosekunder.

Multiplicera den spänning som levereras till varje puls under pulsens varaktighet. Till exempel, vid en spänning på 50 volt som levereras var 5: e mikrosekunder, skulle man ha 50 gånger 5 eller 250 volt * mikrosekunder.

Dela produkten mellan spänning och pulsvaraktighet för aktuell topp. Fortsätter med det föregående exemplet, i fallet med en ström av 5 ampere topp, skulle det finnas 250 volts * amperemikrosekunder delat med 5, eller en induktans på 50 mikrohenry.

Även om matematiska formler är enkla, är beredningen av denna testmetod mer komplex än de andra metoderna.

Metod 2

Mät induktans med ett motstånd

Den kopplar in induktionsspolen i serie med ett motstånd vars motståndsvärde är känt. Motståndet ska ha en noggrannhet på 1% eller mindre. Serieanslutningen tvingar strömmen att passera genom motståndet, liksom induktorn som ska testas - motståndet och induktorn måste därför ha en gemensam terminal.

Skjut strömmen genom kretsen. Detta uppnås genom en vågformgenerator som simulerar de strömmar som skulle mottaga induktorn och motståndet i det verkliga fallet.

Den styr både ingångsspänningen och den på den gemensamma kontakten mellan induktor och motstånd. Den reglerar strömmen tills ett spänningsvärde som motsvarar hälften av ingångsspänningen erhålls vid anslutningspunkten mellan induktorn och motståndet.

Hitta frekvensen av strömmen. Detta mäts i kiloHertz.

Beräkna induktansen. Till skillnad från beräkningen av induktansen från strömspänningsförhållandet är det i detta fall mycket enkelt att ställa in testet, men den matematiska beräkning som krävs är mycket mer komplex. Förfarandet är följande:

Multiplicera motståndsmotståndet med kvadratroten på 3. Om du antar att du har ett 100 ohm motstånd och multiplicerar detta värde med 1,73 (dvs kvadratroten av 3 avrundad till andra decimalen) får du 173.

Dela detta resultat med produkten mellan 2 gånger pi och frekvens. Väger en frekvens på 20 kilohertz, du får 125,6 (2 * π * 20) - att dividera 173 125,6 och avrundas till två decimaler, du får 1,38 millihenry.

mH = (R x 1,73) / (6,28 x (Hz / 1000))

Exempel: med tanke på R = 100 och Hz = 20.000

mH = (100 X 1,73) / (6,28 x (20 000/1000)

mH = 173 / (6,28 x 20)

mH = 173 / 125,6

mH = 1,38

Metod 3

Mät induktansen med en kondensor och ett motstånd

Det kopplar spolspolen parallellt med en kondensator, vars kapacitetsvärde är känt. Genom att ansluta en kondensator parallellt med en induktionsspole, erhålles en tankkrets. Använd en kondensator med en tolerans på 10% eller mindre.

Anslut tankkretsen i serie med ett motstånd.

Skjut strömmen genom kretsen. Som tidigare uppnås detta genom vågformgeneratorn.

Placera oscilloskopproberna på kretsens terminaler. När detta är gjort ändras det från lågströmvärden till höga värden.

Hitta resonanspunkten. Detta är det högsta värdet registrerat av oscilloskopet.

Dela 1 av produkten mellan energitorget och kapaciteten. Med tanke på en utgångsenergi på 2 joules och en kapacitet på 1 farad skulle man få: 1 dividerad med 2 kvadrat multiplicerad med 1 (vilket ger 4) - det vill säga en induktans av 0,25 henry eller 250 millihenry skulle erhållas.

tips

När det gäller serieanslutna induktorer ges den totala induktansen genom summan av de enskilda induktansvärdena. När det gäller parallella induktanser ges emellertid den totala induktansen av den reciproka summan av de ömsesidiga värdena för de individuella induktorerna.
Induktorerna kan konstrueras under som en cylindrisk spole, med en toroidkärna eller tunn film. Ju mer en induktans lindningar, eller ju större dess sektion, desto större induktans. Längre induktorer har mindre induktivitet än kortare.

varningar

Induktansen kan också mätas direkt med en induktometer, men det här verktyget är inte särskilt vanligt. De flesta kommersiellt tillgängliga induktorerna kalibreras endast för att mäta låga strömvärden.