Metodi per misurare linduttanza con alta precisione (1%) utilizzando apparecchiature standard?

Il metodo che utilizzi è molto sensibile agli errori, lESR può essere un problema, ma anche determinare gli esatti rapporti di tensione non è “t facile.

Vorrei utilizzare la risonanza parallela LC:

\ $ F_c = \ frac 1 {2 \ pi \ sqrt {LC}} \ $

Ottieni un condensatore accurato all1% (o migliore). Se non hai un condensatore del genere, dimentica tutto, non otterrai l1% di precisione.

Utilizza un circuito come questo:

^{simula questo circuito – Schema creato utilizzando CircuitLab}

Se hai un valore approssimativo per Lx, usa la formula sopra per determinare la frequenza di risonanza in combinazione con la a condensatore preciso C_1%.

Dovresti mirare a una frequenza che il generatore di segnale possa facilmente generare, ad esempio 1 MHz. Imposta la tensione di uscita del generatore di un paio di volt, il valore esatto non ha importanza perché vogliamo determinare la frequenza di risonanza .

Varia la frequenza del generatore e sulloscilloscopio tieni docchio il segnale ampiezza . La frequenza in cui lampiezza è più grande , ovvero la frequenza di risonanza. Quindi utilizzare quella frequenza e il valore di C_1% per determinare il valore di Lx? utilizzando la formula sopra.

Se il generatore di segnale non è molto preciso (se è un generatore di segnale analogico), misura la frequenza utilizzando il tuo oscilloscopio. È necessario un valore di precisione migliore dello 0,01% per la frequenza altrimenti non è possibile ottenere una precisione complessiva dell1%. Il tuo oscilloscopio è digitale, quindi può misurare le frequenze con una precisione più che sufficiente.

Commenti

• la frequenza segue sqrt (LC) in modo da ottenere l1% induttanza è necessaria una misurazione della frequenza precisa almeno allo 0,01%.
• Se ritieni che sia necessario misurare la frequenza a 0.01%, faresti meglio a tenere conto della resistenza dellinduttore sulla posizione esatta della risposta di picco per un oscillatore smorzato .
• Non ‘ Per capire perché dovresti richiedere una precisione dello 0,01% per la frequenza. Linduttanza dovrebbe essere proporzionale a 1 / (F ^ 2 * C); indicando che circa lo 0,5% dovrebbe essere sufficiente. (Ovviamente con qualche margine in più poiché ci sono due fonti di errore.)
• Tieni presente che per induttori non ideali (di cui questo è uno), linduttanza è una funzione della frequenza! I motivi includono la risposta in frequenza del materiale del nucleo e la presenza di correnti parassite, tra gli altri. Dovresti scegliere un condensatore che posiziona approssimativamente la frequenza di risonanza vicino alla tua frequenza di interesse. Quindi, 95 kHz anziché 1 MHz.
• Inoltre, fai attenzione allinduttanza aggiunta dal cablaggio nel resto del circuito. Il cablaggio della breadboard o le tracce PCB fungeranno da induttanze aggiuntive. Se ti interessa linduttanza dellinduttore (piuttosto che linduttanza del circuito), fai del tuo meglio per mantenerli al minimo, almeno usando i fili più corti possibile. Linduttore che stai testando non ‘ sembra avere uninduttanza molto grande.

Sunnyskyguy delinea un metodo eccellente. La precisione dipende dallerrore del condensatore di risonanza. Laltro termine di errore è frequenza: la base dei tempi controllata a cristallo del Tek 1001B dovrebbe rendere accurate le misurazioni della frequenza.

Vale la pena delineare la configurazione di prova alternativa: serie LC. Puoi fare questo con generatore di funzioni + oscilloscopio. Il generatore di funzioni emette unonda sinusoidale di ampiezza decente:

^{simula questo circuito – Schema creato utilizzando CircuitLab}
Regola la frequenza del generatore di funzioni cercando un calo di ampiezza sulloscilloscopio. La profondità del dip fornisce unindicazione della qualità dellinduttore Q. Se londa sinusoidale del tuo generatore di funzioni è a bassa distorsione, puoi vedere se non linearità nellinduttore fanno sì che le armoniche siano osservabili alla frequenza di buco. Le armoniche possono anche essere causate dalla distorsione del generatore di funzioni.
\ $ L = {{1} \ over {( 2 \ pi f) ^ 2 C_ {test}}} \ $
Questo metodo ha il vantaggio che la capacità della sonda delloscilloscopio non entra in gioco. Il percorso dal generatore di funzioni allapparecchiatura di prova dovrebbe essere il più breve possibile. Dal dispositivo di prova alloscilloscopio può essere più lungo (utilizzare una sonda 1x).
Molti generatori di funzioni hanno una resistenza della sorgente interna di 50 ohm accurata. In caso contrario, è possibile collegare un attenuatore da 50 ohm, per stabilire una solida resistenza della sorgente da 50 ohm. Alla frequenza di risonanza della serie LC, hai un divisore di tensione tra il generatore di funzioni “s \ $ R_ {internal} \ $ e la resistenza interna dellinduttore di prova. La tensione delloscilloscopio di ampiezza di caduta consente un calcolo della resistenza dellinduttore. Utilizza il calcolo del partitore di tensione a due resistori per trovarlo:
\ $ R_ {inductor} = {50 {V_ {dip}} \ over {V_ {open-cct} – V_ {dip}}} \ $

Puoi utilizzare la risonanza in serie o in parallelo a seconda dellimpedenza che scegli alla risonanza e di quale Q ti aspetti da entrambe le modalità. Qui 100 kHz è ~ 100 ohm e Q di 30 dB implica 0,1   ohm per DCR .

Questo può essere limitato dal tuo prodotto GBW . 300 ohm (1 + f) / GBW = R _uscita a meno che non sia corrente limitato.

Qui io ho scelto una pellicola da 10 nF a causa di un ESR . Ma avevo bisogno di un buffer con unimpedenza di uscita inferiore al DCR del co il, se voglio misurarlo. Lamplificazione è il rapporto Q o impedenza del segnale.

Qui sia L che DCR si trovano dalla serie di rating C e dalla capacità di avvolgimento automatico dalla tacca SRF a 1   MHz. Il tuo chilometraggio varierà.

Di solito vuoi testarlo nella regione di frequenza in cui verrà utilizzato. Quindi decidere se si desidera aggiungere la corrente di polarizzazione CC e laccoppiamento CA del segnale per isolare dallalimentazione CC.

Normalmente i misuratori RLC utilizzano unonda sinusoidale a corrente costante a 1   kHz fino a 1   MHz. Quindi misurare la tensione e la fase per calcolare RLC.