Methoden om inductantie te meten met hoge (1%) precisie met behulp van standaardapparatuur?

De methode die u gebruikt is zeer foutgevoelig, ESR kan een probleem zijn, maar ook het bepalen van de exacte spanningsverhoudingen is niet “eenvoudig.

Ik zou LC-parallelle resonantie gebruiken:

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

Zorg voor een 1% (of beter) nauwkeurige condensator. Als je niet zon condensator hebt, vergeet dan het hele ding, je krijgt niet de nauwkeurigheid van 1%.

Gebruik een circuit als dit:

^{simuleer dit circuit – Schema gemaakt met CircuitLab}

Als je een ruwe waarde hebt voor Lx, gebruik dan bovenstaande formule om de resonantiefrequentie te bepalen in combinatie met de a ccurate condensator C_1%.

Je zou moeten streven naar een frequentie die de signaalgenerator gemakkelijk kan genereren, bijvoorbeeld 1 MHz. Stel de uitgangsspanning van de generator in op een paar volt, de exacte waarde doet er niet toe, want we willen de resonantiefrequentie bepalen.

Varieer de frequentie van de generator en houd op de oscilloscoop het signaal in de gaten amplitude . De frequentie waarbij de amplitude de grootste is, dat is de resonantiefrequentie. Gebruik dan die frequentie en de waarde van C_1% om de waarde van Lx? met behulp van de bovenstaande formule.

Als de signaalgenerator niet erg nauwkeurig is (als het een analoge signaalgenerator is), meet de frequentie met je oscilloscoop. U hebt een betere waarde dan 0,01% nauwkeurige waarde nodig voor de frequentie, anders kunt u de algemene nauwkeurigheid van 1% niet krijgen. Je oscilloscoop is een digitale, dus hij kan frequenties met meer nauwkeurigheid meten.

Opmerkingen

• frequentie volgt sqrt (LC) dus om 1% te krijgen inductantie heb je ten minste 0,01% nauwkeurige frequentiemeting nodig.
• Als je denkt dat het nodig is om de frequentie op 0 te meten.01%, je kunt beter rekening houden met de weerstand van de inductor op de exacte positie van de piekrespons voor een gedempte oscillator.
• Ik don ‘ zie niet waarom u 0,01% nauwkeurigheid voor frequentie zou moeten eisen. De inductie moet evenredig zijn met 1 / (F ^ 2 * C); wat aangeeft dat ongeveer 0,5% voldoende zou moeten zijn. (Uiteraard met wat extra marge aangezien er twee foutbronnen zijn.)
• Houd er rekening mee dat voor niet-ideale inductoren (waarvan dit er één is), inductantie een functie is van frequentie! Redenen zijn onder meer de frequentierespons van het kernmateriaal en de aanwezigheid van wervelstromen. U moet een condensator kiezen die de resonantiefrequentie ongeveer in de buurt van uw gewenste frequentie plaatst. Dus 95 kHz in plaats van 1 MHz.
• Pas ook op voor extra inductie van de bedrading in de rest van uw circuit. Uw breadboard-bedrading of PCB-sporen werken als extra inductanties. Als je om de inductantie van de inductor geeft (in plaats van om de inductantie van het circuit), doe dan je best om die tot een minimum te beperken, in ieder geval door de kortst mogelijke draden te gebruiken. De inductor die u test, ziet er niet ‘ uit alsof hij een zeer grote inductie heeft.

Sunnyskyguy schetst een uitstekende methode. De nauwkeurigheid hangt af van de resonerende condensatorfout. De andere foutterm is frequentie: de kristalgestuurde tijdbasis van de Tek 1001B zou frequentiemetingen nauwkeurig moeten maken.

Het is de moeite waard om de alternatieve testconfiguratie te schetsen: serie LC. U kunt deze doen met functiegenerator + oscilloscoop. Functiegenerator geeft een sinusgolf met behoorlijke amplitude:

^{simuleer dit circuit – Schema gemaakt met CircuitLab}
Pas de frequentie van de functiegenerator aan op zoek naar een amplitude-dip op de oscilloscoop. De diepte van de dip geeft een indicatie van de kwaliteit van de inductor Q. Als de sinusgolf van uw functiegenerator weinig vervorming heeft, kunt u zien of deze niet- lineariteiten in de inductor zorgen ervoor dat harmonischen waarneembaar zijn bij de dip-frequentie. Harmonischen kunnen ook worden veroorzaakt door vervorming van de functiegenerator.
\ $ L = {{1} \ over {( 2 \ pi f) ^ 2 C_ {test}}} \ $
Deze methode heeft het voordeel dat de capacitieve weerstand van de oscilloscoop-sonde niet in het spel komt. Het pad van functiegenerator naar testopstelling moet zo kort mogelijk zijn. Van testopstelling tot oscilloscoop kan langer zijn (gebruik een 1x sonde).
Veel functiegeneratoren hebben een nauwkeurige interne bronweerstand van 50 ohm. Als dit niet het geval is, kunt u een verzwakker van 50 ohm aansluiten om een solide bronweerstand van 50 ohm tot stand te brengen. Bij de resonantiefrequentie van de LC-serie heb je een spanningsdeler tussen de functiegenerator “s \ $ R_ {internal} \ $ en de interne weerstand van de testinductor. De oscilloscoopspanning met dipamplitude maakt een berekening van de weerstand van de inductor mogelijk. Gebruik de berekening van de spanningsdeler met twee weerstanden om deze te vinden:
\ $ R_ {inductor} = {50 {V_ {dip}} \ over {V_ {open-cct} – V_ {dip}}} \ $

U kunt series of parallelle resonantie gebruiken, afhankelijk van de impedantie die u kiest bij resonantie en welke Q u verwacht van beide modi. Hier is 100 kHz ~ 100 ohm en Q van 30 dB betekent 0,1   ohm voor DCR .

Dit kan worden beperkt door uw stuurprogramma GBW -product. 300 ohm (1 + f) / GBW = R _uit tenzij actueel beperkt.

Hier ik koos 10 nF-film vanwege een zeer lage ESR . Maar ik moest bufferen met een uitgangsimpedantie die lager was dan de DCR van de co il, als ik dat wil meten. De versterking is de Q of impedantieverhouding van het signaal.

Hier worden zowel L als DCR gevonden door classificatieserie C en zelfopwindende capaciteit van de inkeping SRF op 1   MHz. Uw kilometerstand zal variëren.

Gewoonlijk wilt u het testen in het frequentiegebied waarin het zal worden gebruikt. Bepaal vervolgens of u DC-biasstroom wilt toevoegen en AC-koppel het signaal wilt isoleren van uw DC-voeding.

Normaal gesproken gebruiken RLC-meters een constante sinusgolf op 1   kHz tot 1   MHz. Meet vervolgens de spanning en fase om RLC te berekenen.