Metody pomiaru indukcyjności z dużą (1%) dokładnością przy użyciu standardowego wyposażenia?

Metoda, której używasz, jest bardzo wrażliwa na błędy, ESR może stanowić problem, ale także określenie dokładnych współczynników napięcia nie jest łatwe.

Użyłbym równoległego rezonansu LC:

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

Zdobądź 1% (lub lepiej) dokładny kondensator. Jeśli nie masz takiego kondensatora, po prostu zapomnij o wszystkim, nie dostaniesz dokładność 1%.

Użyj takiego obwodu:

^{symuluj ten obwód – Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}

Jeśli masz przybliżoną wartość Lx, użyj powyższego wzoru, aby określić częstotliwość rezonansową w połączeniu z a ccurate kondensator C_1%.

Powinieneś dążyć do częstotliwości, którą generator sygnału może z łatwością wygenerować, na przykład 1 MHz. Ustaw napięcie wyjściowe generatora na kilka woltów, dokładna wartość nie ma znaczenia, ponieważ chcemy określić częstotliwość rezonansową .

Zmieniaj częstotliwość generatora i obserwuj na oscyloskopie sygnał amplituda . Częstotliwość, przy której amplituda jest największą , to jest częstotliwość rezonansowa. Następnie użyj tej częstotliwości i wartości C_1%, aby określić wartość Lx? używając powyższego wzoru.

Jeśli generator sygnału nie jest bardzo dokładny (jeśli jest to generator sygnału analogowego), zmierz częstotliwość używając oscyloskopu. Potrzebujesz dokładności lepszej niż 0,01% dla częstotliwości, w przeciwnym razie nie możesz uzyskać ogólnej dokładności 1%. Twój oscyloskop jest oscyloskopem cyfrowym, więc może mierzyć częstotliwości z większą dokładnością.

Komentarze

• Częstotliwość podąża za sqrt (LC), aby uzyskać 1% indukcyjności potrzebujesz co najmniej 0,01% dokładnego pomiaru częstotliwości.
• Jeśli uważasz, że konieczne jest zmierzenie częstotliwości do 0.01%, lepiej uwzględnij opór cewki indukcyjnej w dokładnym położeniu odpowiedzi szczytowej dla oscylatora tłumionego .
• Nie ' nie rozumiem, dlaczego powinieneś wymagać 0,01% dokładności dla częstotliwości. Indukcyjność powinna być proporcjonalna do 1 / (F ^ 2 * C); wskazując, że około 0,5% powinno wystarczyć. (Oczywiście z pewnym dodatkowym marginesem, ponieważ istnieją dwa źródła błędów.)
• Należy pamiętać, że w przypadku nieidealnych cewek indukcyjnych (których jest jeden), indukcyjność jest funkcją częstotliwości! Przyczyny obejmują, między innymi, odpowiedź częstotliwościową materiału rdzenia i obecność prądów wirowych. Powinieneś wybrać kondensator, który w przybliżeniu ustawia częstotliwość rezonansową w pobliżu częstotliwości będącej przedmiotem zainteresowania. Tak więc 95 kHz zamiast 1 MHz.
• Uważaj także na dodatkową indukcyjność z okablowania w pozostałej części obwodu. Twoje okablowanie płytki prototypowej lub ścieżki PCB będą działać jako dodatkowe indukcyjności. Jeśli zależy Ci na indukcyjności cewki indukcyjnej (a nie indukcyjności obwodu), postaraj się ograniczyć ją do minimum, przynajmniej używając jak najkrótszych przewodów. Cewka, którą testujesz, nie ' wygląda na bardzo dużą indukcyjność.

Sunnyskyguy przedstawia doskonałą metodę. Dokładność zależy od błędu kondensatora rezonansowego. Drugim błędem jest częstotliwość: podstawa czasu kontrolowana kryształem Tek 1001B powinna zapewniać dokładne pomiary częstotliwości.

Warto nakreślić alternatywną konfigurację testu: serię LC. Możesz to zrobić z generatorem funkcji + oscyloskopem. Generator funkcji generuje falę sinusoidalną o przyzwoitej amplitudzie:

^{symuluj ten obwód – Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}
Dostosuj częstotliwość generatora funkcji, szukając spadku amplitudy na oscyloskopie. Głębokość spadku wskazuje jakość cewki indukcyjnej Q. Jeśli fala sinusoidalna generatora funkcji ma niewielkie zniekształcenia, możesz sprawdzić, czy liniowości w cewce indukcyjnej powodują, że harmoniczne są obserwowalne przy częstotliwości zapadu. Harmoniczne mogą być również spowodowane zniekształceniem generatora funkcji.
\ $ L = {{1} \ over {( 2 \ pi f) ^ 2 C_ {test}}} \ $
Ta metoda ma tę zaletę, że nie ma znaczenia pojemność sondy oscyloskopu. Droga od generatora funkcji do urządzenia testowego powinna być jak najkrótsza. Od uchwytu testowego do oscyloskopu może trwać dłużej (użyj sondy 1x).
Wiele generatorów funkcyjnych ma dokładną wewnętrzną rezystancję źródła 50 omów. Jeśli nie, możesz podłączyć 50-omowy tłumik, aby ustalić stałą rezystancję źródła o wartości 50 omów. Przy częstotliwości rezonansowej serii LC mamy dzielnik napięcia między generatorem funkcji „s \ $ R_ {internal} \ $ a rezystancją wewnętrzną cewki testowej. Napięcie oscyloskopu amplitudy spadku umożliwia obliczenie rezystancji cewki indukcyjnej. Użyj obliczenia dzielnika napięcia z dwoma rezystorami, aby ją znaleźć:
\ $ R_ {inductor} = {50 {V_ {dip}} \ over {V_ {open-cct} – V_ {dip}}} \ $

Możesz użyć rezonansu szeregowego lub równoległego, w zależności od wybranej impedancji przy rezonansie i Q , jakiego oczekujesz od każdego trybu. Tutaj 100 kHz to ~ 100 omów a Q równe 30 dB oznacza 0,1   oma dla DCR .

Można to ograniczyć przez kierowcę GBW produkt. 300 omów (1 + f) / GBW = R _out chyba że aktualne ograniczone.

Tutaj ja wybrałem film 10 nF ze względu na bardzo niski ESR . Ale potrzebowałem buforować z impedancją wyjściową niższą niż DCR il, jeśli chcę to zmierzyć. Wzmocnienie to Q lub stosunek impedancji sygnału.

Tutaj zarówno L, jak i DCR można znaleźć na podstawie serii znamionowej C i pojemności samozwojowej z wycięcia SRF przy 1   MHz. Twój przebieg będzie różny.

Zwykle chcesz go przetestować w regionie częstotliwości, w którym będzie używany. Następnie zdecyduj, czy chcesz dodać prąd polaryzacji DC i sparować sygnał AC, aby odizolować go od źródła zasilania DC.

Zwykle mierniki RLC używają fali sinusoidalnej o stałym prądzie przy 1   kHz do 1   MHz. Następnie zmierz napięcie i fazę, aby obliczyć RLC.