Methoden zur Messung der Induktivität mit hoher (1%) Präzision unter Verwendung von Standardgeräten?

Die von Ihnen verwendete Methode ist sehr fehlerempfindlich. ESR kann ein Problem sein, aber auch das Ermitteln der genauen Spannungsverhältnisse ist nicht einfach.

Ich würde LC-parallele Resonanz verwenden:

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

Holen Sie sich einen Kondensator mit einer Genauigkeit von 1% (oder besser). Wenn Sie keinen solchen Kondensator haben, vergessen Sie einfach das Ganze, Sie werden es nicht bekommen die Genauigkeit von 1%.

Verwenden Sie eine Schaltung wie diese:

^{simuliert diese Schaltung – Schema erstellt mit CircuitLab}

Wenn Sie einen groben Wert für Lx haben, verwenden Sie die obige Formel, um die Resonanzfrequenz in Kombination mit a zu bestimmen genauer Kondensator C_1%.

Sie sollten eine Frequenz anstreben, die der Signalgenerator leicht erzeugen kann, z. B. 1 MHz. Stellen Sie die Generatorausgangsspannung auf einige Volt ein, der genaue Wert spielt keine Rolle, da wir die Resonanzfrequenz bestimmen möchten.

Variieren Sie die Frequenz des Generators und beobachten Sie am Oszilloskop das Signal Amplitude . Die Frequenz, bei der die Amplitude die größte ist, dh die Resonanzfrequenz. Verwenden Sie dann diese Frequenz und den Wert von C_1%, um den Wert von Lx? Verwenden Sie die obige Formel.

Wenn der Signalgenerator nicht sehr genau ist (wenn es sich um einen analogen Signalgenerator handelt), messen Sie die Frequenz mit Ihrem Oszilloskop. Sie benötigen einen genaueren Wert als 0,01% für die Frequenz, da Sie sonst die Gesamtgenauigkeit von 1% nicht erreichen können. Ihr Oszilloskop ist ein digitales Oszilloskop, mit dem Frequenzen mit ausreichender Genauigkeit gemessen werden können.

Kommentare

• Frequenz folgt sqrt (LC), um 1% zu erhalten Induktivität benötigen Sie eine Frequenzmessung von mindestens 0,01%.
• Wenn Sie der Meinung sind, dass die Frequenz auf 0 gemessen werden muss.01%, Sie sollten besser den Widerstand des Induktors an der genauen Position der Spitzenantwort für einen gedämpften Oszillator berücksichtigen.
• I don ‚ Ich verstehe nicht, warum Sie eine Genauigkeit von 0,01% für die Frequenz benötigen sollten. Die Induktivität sollte proportional zu 1 / (F ^ 2 * C) sein; Dies zeigt an, dass etwa 0,5% ausreichen sollten. (Offensichtlich mit einem zusätzlichen Spielraum, da es zwei Fehlerquellen gibt.)
• Beachten Sie, dass die Induktivität bei nicht idealen Induktivitäten (von denen dies eine ist) eine Funktion der Frequenz ist! Gründe hierfür sind unter anderem der Frequenzgang des Kernmaterials und das Vorhandensein von Wirbelströmen. Sie sollten einen Kondensator wählen, der die Resonanzfrequenz ungefähr in der Nähe Ihrer interessierenden Frequenz platziert. Also 95 kHz statt 1 MHz.
• Achten Sie auch auf die zusätzliche Induktivität der Verkabelung im Rest Ihres Stromkreises. Ihre Steckbrettverkabelung oder Leiterplattenspuren dienen als zusätzliche Induktivitäten. Wenn Sie sich für die Induktivität des Induktors interessieren (und nicht für die Induktivität des Stromkreises), tun Sie Ihr Bestes, um diese auf ein Minimum zu beschränken, zumindest indem Sie die kürzestmöglichen Drähte verwenden. Der Induktor, den Sie testen, sieht nicht ‚ so aus, als hätte er eine sehr große Induktivität.

Sunnyskyguy beschreibt eine hervorragende Methode. Die Genauigkeit hängt vom Resonanzkondensatorfehler ab. Der andere Fehlerbegriff ist Frequenz: Die kristallgesteuerte Zeitbasis des Tek 1001B sollte Frequenzmessungen genau machen.

Es lohnt sich, die alternative Testkonfiguration zu skizzieren: Serie LC. Sie können dies tun mit Funktionsgenerator + Oszilloskop. Funktionsgenerator gibt eine Sinuswelle mit anständiger Amplitude aus:

^{simuliert diese Schaltung – Schema erstellt mit CircuitLab}
Passen Sie die Frequenz des Funktionsgenerators an und suchen Sie nach einem Amplitudenabfall am Oszilloskop. Die Tiefe des Abfalls gibt einen Hinweis auf die Induktorqualität Q. Wenn die Sinuswelle Ihres Funktionsgenerators eine geringe Verzerrung aufweist, können Sie feststellen, ob keine Linearitäten in der Induktivität bewirken, dass Harmonische bei der Eintauchfrequenz beobachtet werden können. Harmonische können auch durch Verzerrungen des Funktionsgenerators verursacht werden.
\ $ L = {{1} \ over {( 2 \ pi f) ^ 2 C_ {test}}} \ $
Diese Methode hat den Vorteil, dass die Oszilloskop-Sondenkapazität nicht ins Spiel kommt. Der Weg vom Funktionsgenerator zum Prüfgerät sollte so kurz wie möglich sein. Von der Prüfvorrichtung bis zum Oszilloskop kann es länger sein (verwenden Sie eine 1x-Sonde).
Viele Funktionsgeneratoren haben einen genauen internen Quellenwiderstand von 50 Ohm. Wenn nicht, können Sie ein 50-Ohm-Dämpfungsglied anschließen, um einen festen 50-Ohm-Quellenwiderstand herzustellen. Bei der Resonanzfrequenz der LC-Serie haben Sie einen Spannungsteiler zwischen dem \ $ R_ {internal} \ $ des Funktionsgenerators und dem Innenwiderstand des Testinduktors. Die Oszilloskopspannung mit Eintauchamplitude ermöglicht die Berechnung des Widerstands des Induktors. Verwenden Sie die Berechnung des Spannungsteilers mit zwei Widerständen, um ihn zu ermitteln:
\ $ R_ {Induktor} = {50 {V_ {dip}} \ over {V_ {open-cct} – V_ {dip}}} \ $

Sie können Serien- oder Parallelresonanz verwenden, je nachdem, welche Impedanz Sie bei der Resonanz wählen und welches Q Sie von beiden Modi erwarten. Hier sind 100 kHz ~ 100 Ohm und Q von 30 dB impliziert 0,1   Ohm für DCR .

Dies kann begrenzt werden von Ihrem Treiber GBW Produkt. 300 Ohm (1 + f) / GBW = R _out , sofern nicht aktuell begrenzt.

Hier I. Ich habe einen 10-nF-Film aufgrund eines sehr niedrigen ESR gewählt. Ich musste jedoch mit einer Ausgangsimpedanz puffern, die niedriger als der DCR des Co ist il, wenn ich das messen will. Die Verstärkung ist das Q- oder Impedanzverhältnis des Signals.

Hier werden sowohl L als auch DCR durch die Bewertungsreihe C und die Eigenwicklungskapazität von der Kerbe SRF bei 1   MHz. Ihr Kilometerstand variiert.

Normalerweise möchten Sie ihn in dem Frequenzbereich testen, in dem er verwendet wird. Entscheiden Sie dann, ob Sie DC-Vorspannungsstrom hinzufügen und das zu trennende Signal von Ihrer DC-Stromversorgung mit AC koppeln möchten.

Normalerweise verwenden RLC-Messgeräte eine Konstantstrom-Sinuswelle bei 1   kHz bis zu 1   MHz. Messen Sie dann die Spannung und Phase, um den RLC zu berechnen.