De kwaliteit van inductantie meten_Hoe de kwaliteit van de inductantie beoordelen met een multimeter
Ten eerste de definitie van inductantie
Inductantie is de verhouding van de magnetische flux van de draad tot de stroom die deze magnetische flux produceert wanneer er een wisselstroom door de draad gaat, die een wisselende magnetische flux in en rond de draad genereert.
Wanneer een gelijkstroom door de inductor gaat, zijn er alleen vaste magnetische krachtlijnen omheen, die niet met de tijd veranderen; wanneer er echter een wisselstroom door de spoel gaat, zullen er magnetische krachtlijnen omheen zijn die met de tijd veranderen. Volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie---magnetische elektriciteit genereren de veranderende magnetische krachtlijnen een geïnduceerde potentiaal aan beide uiteinden van de spoel, wat overeenkomt met een "nieuwe voeding". Wanneer een gesloten lus wordt gevormd, zal deze geïnduceerde potentiaal een geïnduceerde stroom genereren. Uit de wet van Lenz is bekend dat de totale hoeveelheid magnetische veldlijnen die door de geïnduceerde stroom worden gegenereerd, moet proberen de verandering van de oorspronkelijke magnetische veldlijnen te voorkomen. Aangezien de oorspronkelijke verandering van de magnetische veldlijn het gevolg is van de verandering van de externe wisselstroomvoorziening, heeft de inductantiespoel vanwege het objectieve effect de eigenschap de stroomverandering in het wisselstroomcircuit te voorkomen. De inductiespoel heeft vergelijkbare kenmerken als de traagheid in de mechanica en wordt in elektriciteit "zelfinductie" genoemd. Meestal ontstaan er vonken op het moment dat de messchakelaar wordt geopend of de messchakelaar wordt ingeschakeld. Dit is het fenomeen van zelfinductie. veroorzaakt door een hoog geïnduceerd potentieel.
Kortom, wanneer de inductantiespoel is aangesloten op de AC-voeding, zullen de magnetische krachtlijnen in de spoel constant veranderen met de wisselstroom, waardoor de spoel continu elektromagnetische inductie genereert. Deze elektromotorische kracht die wordt gegenereerd door de verandering van de stroom van de spoel zelf, wordt "zelfopgewekte elektromotorische kracht" genoemd. Het is te zien dat de inductantie slechts een parameter is die verband houdt met het aantal windingen, de grootte, de vorm en het medium van de spoel. Het is een maat voor de traagheid van de inductieve spoel en heeft niets te maken met de aangelegde stroom.
2. Inductiekarakteristieken
De eigenschappen van inductoren zijn het tegenovergestelde van die van condensatoren. Ze hebben de kenmerken om te voorkomen dat er wisselstroom doorheen gaat en om gelijkstroom soepel door te laten. Wanneer het DC-signaal door de spoel gaat, is de weerstand de weerstandsspanningsval van de draad zelf. Wanneer het AC-signaal door de spoel gaat, wordt aan beide uiteinden van de spoel een zelfopgewekte elektromotorische kracht gegenereerd. De richting van de zelfopgewekte elektromotorische kracht is tegengesteld aan de richting van de aangelegde spanning, wat de doorgang van wisselstroom belemmert. , dus de kenmerken van de inductor zijn om DC door te laten en AC te blokkeren. Hoe hoger de frequentie, hoe groter de spoelimpedantie. Inductoren werken vaak met condensatoren in circuits om LC-filters, LC-oscillatoren, enz. te vormen. Daarnaast gebruiken mensen de kenmerken van inductantie ook om smoorspoelen, transformatoren, relais, enz. te vervaardigen. Gelijkstroom: het betekent dat de inductor zich in een gesloten toestand bevindt. toestand aan de gelijkstroom. Als er geen rekening wordt gehouden met de weerstand van de inductiespoel, kan de gelijkstroom "ongehinderd" door de inductor gaan. Voor gelijkstroom heeft de weerstand van de spoel zelf weinig belemmerend effect op gelijkstroom, dus vaak genegeerd in circuitanalyse.
Wisselstroom blokkeren: Wanneer wisselstroom door de inductieve spoel gaat, belemmert de inductor de wisselstroom en is het de inductieve reactantie van de inductieve spoel die de wisselstroom belemmert.
3. Inductantiestructuur
Inductoren zijn over het algemeen samengesteld uit skeletten, wikkelingen, schilden, verpakkingsmaterialen, magnetische kernen of ijzeren kernen.
1. Skelet Het skelet verwijst over het algemeen naar de beugel voor het opwinden van de spoel. Enkele grotere vaste inductoren of verstelbare inductoren (zoals oscillerende spoelen, smoorspoelen, enz.), waarvan de meeste geëmailleerde draad (of met garen bedekte draad) rond het skelet zijn, en dan de magnetische kern of koperen kern, ijzeren kern, enz. Geïnstalleerd in de binnenste holte van het skelet om de inductantie te vergroten. Het skelet is meestal gemaakt van plastic, bakeliet en keramiek en kan in verschillende vormen worden gemaakt, afhankelijk van de werkelijke behoeften. Kleine inductoren (zoals kleurgecodeerde inductoren) gebruiken over het algemeen geen spoel, maar hebben in plaats daarvan de geëmailleerde draad direct rond de kern gewikkeld. Air-core inductors (ook bekend als onverpakte spoelen of air-core spoelen, meestal gebruikt in hoogfrequente circuits) gebruiken geen magnetische kernen, skeletten en schilden, enz., maar worden eerst op de mal gewikkeld en vervolgens van de mal gehaald , en de spoel wordt tussen elke spoel getrokken. Rijd een bepaalde afstand.
2. Wikkelen Wikkelen verwijst naar een groep spoelen met gespecificeerde functies, wat de basiscomponent is van inductoren. Er zijn enkellaagse en meerlaagse wikkelingen. Er zijn twee soorten enkellaagse wikkelingen: dichte wikkeling (geleiders worden de ene omwenteling na de andere gewikkeld) en tussenliggende wikkeling (er is een bepaalde afstand tussen elke draadwikkeling tijdens het wikkelen); meerlaagse wikkelingen hebben gelaagde platte wikkelingen, willekeurige wikkelingen, honingraatwikkelingen, enz.
3. Magneetkernen en magneetstaven Magneetkernen en magneetstaven zijn over het algemeen gemaakt van nikkel-zink-ferriet (NX-serie) of mangaan-zink-ferriet (MX-serie) en andere materialen. Vorm, blikvorm en andere vormen.
4. IJzeren kern Het materiaal van de ijzeren kern omvat voornamelijk siliciumstaalplaat, permalloy, enz., en de vorm is meestal van het "E"-type.
5. Afscherming Om te voorkomen dat het magnetische veld dat door sommige inductoren wordt gegenereerd de normale werking van andere circuits en componenten beïnvloedt, wordt er een metalen afscherming aan toegevoegd (zoals de oscillatiespoel van een halfgeleiderradio, enz.). Het gebruik van afgeschermde inductoren zal het verlies van de spoel vergroten en de Q-waarde verlagen.
6. Verpakkingsmaterialen Nadat sommige inductoren (zoals kleurcode-inductoren, kleurring-inductoren, etc.) zijn opgewonden, worden de spoelen en magnetische kernen verzegeld met verpakkingsmateriaal. Het inkapselingsmateriaal is plastic of epoxyhars.
Ten vierde, de belangrijkste parameters van de inductor
1. Inductantie
Inductantie, ook wel zelfinductiecoëfficiënt genoemd, is een fysieke grootheid die het vermogen van een inductor vertegenwoordigt om zelfinductie te genereren. De grootte van de inductantie van de inductor hangt voornamelijk af van het aantal windingen (aantal windingen) van de spoel, de wikkelmethode, de aanwezigheid of afwezigheid van een magnetische kern en het materiaal van de magnetische kern, enz. Over het algemeen geldt hoe meer spoel draait en hoe dichter de spoelen zijn gewikkeld, hoe groter de inductantie. Een spoel met een magnetische kern heeft een grotere inductantie dan een spoel zonder magnetische kern; een spoel met een grotere magnetische kernpermeabiliteit heeft een grotere inductantie.
De basiseenheid van inductantie is Henry (ook wel Henry genoemd), die wordt weergegeven door de letter "H". Veelgebruikte eenheden zijn millihenry (mH) en microhenry (μH). De relatie daartussen is:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Toegestane afwijking
De toegestane afwijking verwijst naar de toegestane foutwaarde tussen de nominale inductantie op de inductor en de werkelijke inductantie. Inductoren die over het algemeen worden gebruikt in circuits zoals oscillatie of filtering vereisen een hoge precisie en de toegestane afwijking is ±{{0}}.2 procent 0.5 procent; terwijl de nauwkeurigheidseisen voor spoelen zoals koppeling en hoogfrequente blokkeerstroom niet hoog zijn; de toegestane afwijking is ±10 procent ~15 procent.
3. Kwaliteitsfactor
De kwaliteitsfactor, ook wel de Q-waarde of het cijfer van verdienste genoemd, is de belangrijkste parameter om de kwaliteit van de inductor te meten. Het verwijst naar de verhouding van de inductieve reactantie die door de inductor wordt gepresenteerd tot zijn equivalente verliesweerstand wanneer deze werkt onder een wisselspanning van een bepaalde frequentie. Hoe hoger de Q van de inductor, hoe lager de verliezen en hoe hoger de efficiëntie. De kwaliteitsfactor van de inductor is gerelateerd aan de gelijkstroomweerstand van de spoeldraad, het diëlektrische verlies van het spoelskelet en het verlies veroorzaakt door de ijzeren kern en afscherming.
4. Gedistribueerde capaciteit
Gedistribueerde capaciteit verwijst naar de capaciteit die bestaat tussen windingen van de spoel, tussen de spoel en de magnetische kern, tussen de spoel en de aarde, en tussen de spoel en het metaal. Hoe kleiner de verdeelde capaciteit van de inductor, hoe beter de stabiliteit. Gedistribueerde capaciteit kan de equivalente energiedissipatieweerstand groter maken en de kwaliteitsfactor groter. Om de gedistribueerde capaciteit te verminderen, wordt gewoonlijk met draad bedekte draad of meeraderige geëmailleerde draad gebruikt, en soms wordt de honingraatwikkelmethode gebruikt.
5. Nominale stroom
De nominale stroom verwijst naar de maximale stroomwaarde die de inductor kan weerstaan onder de toegestane werkomgeving. Als de bedrijfsstroom de nominale stroom overschrijdt, zullen de prestatieparameters van de inductor veranderen als gevolg van warmteontwikkeling en zelfs doorbranden als gevolg van overstroom.
Vijf, de functie van de inductor
Inductoren spelen voornamelijk de functies van filtering, oscillatie, vertraging en notch in het circuit, evenals filtersignalen, filterruis, stabilisatie van stroom en onderdrukking van elektromagnetische golfinterferentie. De meest gebruikelijke rol van inductoren in circuits is het vormen van LC-filtercircuits samen met condensatoren. Condensatoren hebben de kenmerken van "DC blokkeren en AC doorgeven", terwijl inductoren de functie hebben van "DC passeren en AC blokkeren". Als de DC met veel interferentiesignalen door het LC-filtercircuit wordt geleid, zal het AC-interferentiesignaal door de inductantie worden verbruikt in warmte-energie; wanneer de zuiverdere DC-stroom door de inductor gaat, zal het AC-interferentiesignaal ook worden omgezet in magnetische inductie. En thermische energie, de hogere frequentie is hoogstwaarschijnlijk impedantie door de inductor, die het hogere frequentie-interferentiesignaal kan onderdrukken.
Inductoren hebben de eigenschap de doorgang van wisselstroom te blokkeren en gelijkstroom soepel te laten passeren. Hoe hoger de frequentie, hoe groter de spoelimpedantie. Daarom is de belangrijkste functie van de inductor het isoleren en filteren van het AC-signaal of het vormen van een resonantiekring met condensatoren en weerstanden.
6. Hoe de kwaliteit van de inductantie te beoordelen met een multimeter
1. Inductantiemeting: draai de multimeter naar de zoemerdiode, plaats de meetsnoeren op de twee pinnen en bekijk de uitlezing van de multimeter.
2. Beoordeling van goed of slecht: de aflezing van de chipinductantie zou op dit moment nul moeten zijn. Als de aflezing van de multimeter te groot of oneindig is, betekent dit dat de inductantie beschadigd is.
Voor inductieve spoelen met een groot aantal windingen en een dunne draaddiameter zal de aflezing tientallen tot honderden keren bereiken. Gewoonlijk is de DC-weerstand van de spoel slechts enkele ohm. De schade manifesteert zich als hete of duidelijke schade aan de inductantie magnetische ring. Als de inductantiespoel niet ernstig beschadigd is en niet kan worden bepaald, kan de inductantie worden gemeten met een inductantiemeter of kan de vervangingsmethode worden gebruikt om te beoordelen.
Voor de inductorspoel met een metalen afscherming is het ook nodig om te controleren of er een kortsluiting is tussen de spoel en de afscherming. Als de weerstand tussen elke pin van de spoel en de door de multimeter gedetecteerde behuizing (afscherming) niet oneindig is, maar een bepaalde weerstandswaarde of nulweerstand heeft, betekent dit dat de inductor intern is kortgesloten.
Preventieve maatregelen:
1. Voor inductieve componenten zijn de kern en wikkelingen vatbaar voor verandering in inductantie als gevolg van temperatuurstijging. Opgemerkt moet worden dat de temperatuur van het lichaam binnen de gebruiksspecificaties moet vallen. .
2. De wikkeling van de inductor vormt gemakkelijk een elektromagnetisch veld nadat de stroom er doorheen is gegaan. Let er bij het plaatsen van de componenten op dat de aangrenzende inductoren uit elkaar worden gehouden, of maak de wikkelingen haaks op elkaar om de onderlinge inductie te verminderen.
3. Tussen de wikkellagen van de inductor, met name de dunne draden met meerdere windingen, wordt ook de spleetcapaciteit gegenereerd, waardoor het hoogfrequente signaal wordt omzeild en het feitelijke filtereffect van de inductor wordt verminderd.
4. Bij het testen van de inductantiewaarde en de Q-waarde met het instrument, moet het meetsnoer zo dicht mogelijk bij de componentbehuizing zijn om de juiste gegevens te verkrijgen.
