Metode de măsurare a inductanței cu precizie ridicată (1%) folosind echipamente standard?

Metoda pe care o utilizați este foarte sensibilă la erori, ESR poate fi o problemă, dar, de asemenea, determinarea raporturilor exacte de tensiune nu este ușoară.

aș folosi rezonanță LC-paralelă:

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

Obțineți un condensator precis de 1% (sau mai bine). Dacă nu aveți un astfel de condensator, uitați doar de tot, nu veți primi precizia de 1%.

Utilizați un circuit ca acesta:

^{simulați acest circuit – Schema creată utilizând CircuitLab}

Dacă aveți o valoare aproximativă pentru Lx, utilizați formula de mai sus pentru a determina frecvența de rezonanță în combinație cu a ccurate condensator C_1%.

Ar trebui să vizați o frecvență pe care generatorul de semnal o poate genera cu ușurință, de exemplu 1 MHz. Setați tensiunea de ieșire a generatorului cu câțiva volți, valoarea exactă nu contează, deoarece vrem să determinăm frecvența de rezonanță .

Variază frecvența generatorului și pe osciloscop fii atent la semnalul amplitudinea . Frecvența în care amplitudinea este cea mai mare , adică frecvența de rezonanță. Apoi utilizați acea frecvență și valoarea C_1% pentru a determina valoarea Lx? folosind formula de mai sus.

Dacă generatorul de semnal nu este foarte precis (dacă este un generator de semnal analogic), atunci măsoară frecvența folosind osciloscopul. Aveți nevoie de o valoare exactă mai bună de 0,01% pentru frecvență, altfel nu puteți obține precizia generală de 1%. Osciloscopul dvs. este unul digital, astfel încât poate măsura frecvențele cu o precizie suficient de mare.

Comentarii

• frecvența urmează sqrt (LC), astfel încât să obțineți 1% inductanță aveți nevoie de o măsurare a frecvenței cu cel puțin 0,01%.
• Dacă credeți că este necesar să măsurați frecvența la 0.01%, ar fi bine să țineți cont de rezistența inductorului pe poziția exactă a răspunsului de vârf pentru un oscilator amortizat .
• Nu ‘ nu vezi de ce ar trebui să ai nevoie de o precizie de 0,01% pentru frecvență. Inductanța trebuie să fie proporțională cu 1 / (F ^ 2 * C); indicând că aproximativ 0,5% ar trebui să fie suficient. (Evident, cu o marjă suplimentară, deoarece există două surse de eroare.)
• Rețineți că pentru inductori ne-ideali (dintre care acesta este unul), inductanța este o funcție a frecvenței! Motivele includ răspunsul în frecvență al materialului de bază și prezența curenților turbionari, printre altele. Ar trebui să alegeți un condensator care plasează aproximativ frecvența de rezonanță aproape de frecvența dvs. de interes. Deci, 95 kHz mai degrabă decât 1 MHz.
• De asemenea, ferește-te de inductanța adăugată de la cablare în restul circuitului tău. Cablajul plăcii dvs. sau urmele PCB vor acționa ca inductanțe suplimentare. Dacă vă pasă de inductanța inductorului (mai degrabă decât inductanța circuitului), atunci faceți tot posibilul pentru a le menține la minimum, cel puțin folosind cele mai scurte fire posibile. Inductorul pe care îl testați nu ‘ nu arată ca având o inductanță foarte mare.

Sunnyskyguy subliniază o metodă excelentă. Precizia depinde de eroarea condensatorului rezonant. Celălalt termen de eroare este frecvența: baza de timp controlată de cristal a Tek 1001B ar trebui să facă măsurătorile de frecvență precise.

Merită să conturați configurația alternativă a testului: seria LC. Puteți face aceasta cu generator de funcții + osciloscop. Generatorul de funcții generează o undă sinusoidală de amplitudine decentă:

^{simulează acest circuit – Schemă creată utilizând CircuitLab}
Reglați frecvența generatorului de funcții, căutând o scădere a amplitudinii pe osciloscop. Adâncimea scufundării oferă o indicație a calității inductorului Q. Dacă unitatea sinusoidală a generatorului de funcții este distorsionată, puteți vedea dacă nu este linearitățile din inductor determină ca armonicele să fie observabile la frecvența de scufundare. Armonicele pot fi cauzate și de distorsiunea generatorului de funcții.
\ $ L = {{1} \ over {( 2 \ pi f) ^ 2 C_ {test}}} \ $
Această metodă are avantajul că capacitatea sondei osciloscopului nu intră în joc. Calea de la generatorul de funcții la dispozitivul de testare trebuie să fie cât mai scurtă posibil. De la dispozitivul de testare la osciloscop poate fi mai lung (utilizați o sondă de 1x).
Multe generatoare de funcții au o rezistență internă precisă de 50 ohmi. Dacă nu, ați putea atașa un atenuator de 50 ohmi, pentru a stabili o rezistență solidă a sursei de 50 ohmi. La frecvența rezonantă a seriei LC, aveți un divizor de tensiune între generatorul de funcții „s \ $ R_ {internal} \ $ și rezistența internă a inductorului de testare. Tensiunea osciloscopului de amplitudine permite un calcul al rezistenței inductorului. Utilizați calculul divizorului de tensiune cu două rezistențe pentru a o găsi:
\ $ R_ {inductor} = {50 {V_ {dip}} \ over {V_ {open-cct} – V_ {dip}}} \ $

Puteți utiliza rezonanță în serie sau paralelă în funcție de impedanța pe care o alegeți la rezonanță și de ce Q vă așteptați de la ambele moduri. Aici 100 kHz este de ~ 100 ohmi iar Q de 30 dB implică 0,1   ohm pentru DCR .

Acest lucru poate fi limitat de către driverul dvs. produs GBW . 300 ohm (1 + f) / GBW = R _out dacă nu este actual limitat.

Aici I am ales un film de 10 nF datorită unui ESR foarte scăzut. Dar am avut nevoie de tampon cu impedanță de ieșire mai mică decât DCR-ul co dacă vreau să măsor asta. Amplificarea este raportul Q sau impedanță al semnalului.

Aici atât L, cât și DCR se găsesc prin clasificarea seriei C și capacitatea de înfășurare automată de la crestătura SRF la 1   MHz. Kilometrajul dvs. va varia.

De obicei, doriți să-l testați în regiunea de frecvență în care va fi utilizată. Apoi decideți dacă doriți să adăugați curent de polarizare continuu și AC să cuplați semnalul de izolat de sursa de alimentare DC.

În mod normal, contoarele RLC utilizează o undă sinusoidală de curent constant la 1   kHz până la 1   MHz. Apoi măsurați tensiunea și faza pentru a calcula RLC.