相互作用する振動回路の細かい動作をモデル化しています。インダクタンスを測定する方法をいくつか調べました。手順を忠実に守っていると思いますが、得られる値は思ったほど正確ではありません。これは原則として初歩的な質問ですが、理想的には1%以下の精度が欲しいのですが、そうではありません。私は見つけることができる方法でそれを達成していると信じています。私はTektronix1001Bオシロスコープとかなり標準的な信号発生器を持っています。

最初:この装置で1%の精度は非現実的ですか?

そうでない場合は、ここで正弦波を使用してインダクタンスを測定する手順に従いました: https://meettechniek.info/passive/inductance.html (私も試しましたインダクタ電圧が全電圧の半分になるまで周波数を調整する方法)。

インダクタンスの測定

2つのインダクタを直列に測定します。健全性チェックとして、両方のインダクタを別々に測定しました。L1は、抵抗のように見える一種のインダクタです(写真の緑色のものを参照)。以下); Lcoilはコイル状インダクタです(以下を参照)。T公称値はL1 = 220uHおよびLcoil = 100 uHであるため、合計でおよそLtot = 320uHになると予想されます。動作周波数であるため、すべての測定はf = 95kHzで行われます。

  • R_s = 100オームはLtot = 290、L1 = 174、およびLcoil = 122(L1 + Lcoil = 296)
  • R_s = 56オームはLtot = 259、L1 = 174、およびLcoil = 98(L1 + Lcoil = 272)を与えます

これらは私が期待できる最高の数値ですか?コイルの値は20%以上変化し、合計値は約10%変化します。私は電子機器のバックグラウンドを持っていないので、見落としている基本的な直感的な原則があれば教えてください!

インダクタ

編集:インダクタンスとインダクタ抵抗の値を提供する計算の1つのスクリーンショットを追加します。 計算

コメント

  • 高価なLCRメータを購入するか、参照として非常に正確なインダクタをいくつか購入してから、AとBの比較を行います。信号発生器とオシロスコープを使用すると、未知の値をより適切に判断するために、既知の正確な参照が必要になります。サイトの規則に違反しているため、製造元や供給元を推奨することはできません。
  • インダクタのESRも計算しましたか?これらの数値はどのように見えましたか?
  • @ElliotAlderson R_s = 56の合計インダクタンスの計算の写真を追加しました。この計算ではESRは適切ですが、一部の計算では値が大きく異なるため、不安の原因にもなります。

回答

使用する方法は非常にエラーに敏感です。ESRが問題になる可能性がありますが、正確な電圧比を決定することも簡単ではありません。

LC並列共振を使用します:

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

1%(またはそれ以上)の精度のコンデンサを入手します。そのようなコンデンサがない場合は、すべてを忘れてしまいます。 1%の精度。

次のような回路を使用します:

数学

この回路をシミュレート CircuitLab を使用して作成された回路図

Lxの大まかな値がある場合は、上記の式を使用して、aと組み合わせて共振周波数を決定します。正確なコンデンサC_1%。

信号発生器が簡単に生成できる周波数、たとえば1MHzを目標にする必要があります。ジェネレータの出力電圧を数ボルトに設定します。共振周波数を決定するため、正確な値は重要ではありません。

ジェネレータの周波数を変更し、オシロスコープで信号振幅を監視します。振幅が最大のである周波数、つまり共振周波数。次に、その頻度とC_1%の値を使用して、Lxの値を決定しますか?上記の式を使用します。

信号発生器の精度が低い場合(アナログ信号発生器の場合)、周波数を測定しますオシロスコープを使用します。周波数には0.01%を超える精度の値が必要です。そうでないと、全体の1%の精度を得ることができません。オシロスコープはデジタルであるため、十分な精度で周波数を測定できます。

コメント

  • 周波数はsqrt(LC)に従うため、1%を取得します。少なくとも0.01%の精度の周波数測定が必要なインダクタンス。
  • 周波数を0まで測定する必要があると思われる場合。01%、減衰発振器のピーク応答の正確な位置でのインダクタの抵抗を考慮に入れる方がよいでしょう。
  • 私は'周波数に0.01%の精度が必要な理由がわかりません。インダクタンスは1 /(F ^ 2 * C)に比例する必要があります。約0.5%で十分であることを示しています。 (2つのエラーソースがあるため、明らかに余裕があります。)
  • 理想的でないインダクタ(これは1つです)の場合、インダクタンスは周波数の関数であることに注意してください。理由には、コア材料の周波数応答、渦電流の存在などがあります。対象の周波数の近くに共振周波数をほぼ配置するコンデンサを選択する必要があります。したがって、1MHzではなく95kHzです。
  • また、回路の残りの部分の配線から追加されるインダクタンスに注意してください。ブレッドボードの配線またはPCBトレースは、追加のインダクタンスとして機能します。 (回路のインダクタンスではなく)インダクタのインダクタンスを気にする場合は、少なくとも可能な限り短いワイヤを使用して、インダクタを最小限に抑えるように最善を尽くします。テストしているインダクタは、'インダクタンスが非常に大きいようには見えません。

回答

Sunnyskyguy は、優れた方法の概要を示しています。精度は、共振コンデンサの誤差に依存します。もう1つの誤差項は周波数です。Tek1001Bの水晶制御タイムベースにより、周波数測定が正確になります。

代替テスト構成の概要を説明する価値があります:シリーズLC。これを行うことができます関数発生器とオシロスコープを使用します。関数発生器は、適切な振幅の正弦波を出力します。

回路図

この回路をシミュレート CircuitLab を使用して作成された回路図
オシロスコープで振幅のディップを探して、ファンクションジェネレータの周波数を調整します。ディップの深さは、インダクタの品質Qを示します。ファンクションジェネレータの正弦波の歪みが少ない場合は、インダクタの線形性により、ディップ周波数で高調波が観測されます。高調波は、関数発生器の歪みによっても発生する可能性があります。
\ $ L = {{1} \ over {( 2 \ pi f)^ 2 C_ {test}}} \ $
この方法には、オシロスコープのプローブ容量が機能しないという利点があります。関数発生器からテストフィクスチャまでのパスはできるだけ短くする必要があります。テストフィクスチャからオシロスコープまでは長くなる可能性があります(1xプローブを使用)。
多くの関数発生器には、正確な50オームの内部ソース抵抗があります。そうでない場合は、50オームの減衰器を取り付けて、50オームのソース抵抗を確立することができます。 LC直列共振周波数では、関数発生器の \ $ R_ {internal} \ $ とテストインダクタの内部抵抗の間に分圧器があります。ディップ振幅オシロスコープの電圧により、インダクタの抵抗を計算できます。2抵抗の分周器の計算を使用して、次のように求めます。
\ $ R_ {inductor} = {50 {V_ {dip}} \ over {V_ {open-cct} -V_ {dip}}} \ $

回答

共振時に選択するインピーダンスと、どちらのモードに期待する Q に応じて、直列または並列共振を使用できます。ここで、100 kHzは約100オームです。 Qが30dBの場合、 DCR の0.1  オームを意味します。

これは制限できますドライバーによる GBW 製品。 300オーム(1 + f)/ GBW = R out (現在の場合を除く)制限付き。

ここに画像の説明を入力してください

ここに ESR が非常に低いため、10 nFフィルムを選択しました。しかし、coのDCRよりも低い出力インピーダンスでバッファリングする必要がありました。 il、それを測定したいのなら。増幅は信号のQまたはインピーダンス比です。

ここで、LとDCRの両方は、シリーズCと1   MHz。マイレージはさまざまです。

通常は、使用する周波数領域でテストします。次に、DCバイアス電流を追加し、信号をAC結合してDC電源から分離するかどうかを決定します。

通常、RLCメーターは1   kHz最大1   MHz。次に、電圧と位相を測定してRLCを計算します。

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