Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельные приставки для измерения индуктивности


Простой измеритель индуктивности - приставка к цифровому мультиметру » Журнал практической электроники Датагор (Datagor Practical Electronics Magazine)


Практически каждый, кто увлекается электроникой, будь то начинающий, или опытный радиолюбитель, просто обязан иметь в своём арсенале приборы для измерений. Наиболее часто приходится измерять, конечно же, напряжение, ток и сопротивление. Чуть реже, в зависимости от специфики работы, — параметры транзисторов, частоту, температуру, ёмкость, индуктивность.

Сейчас в продаже имеется множество недорогих универсальных цифровых измерительных приборов, так называемых мультиметров. С их помощью можно измерять практически все вышеназванные величины. За исключением, пожалуй, индуктивности, которая очень редко встречается в составе комбинированных приборов. В основном, измеритель индуктивности — это отдельный прибор, также его можно встретить совместно с измерителем ёмкости (LC — метр).

Содержание / Contents

Обычно, измерять индуктивность приходится нечасто. В отношении себя я бы даже сказал — очень редко. Выпаял, например, с какой-нибудь платы катушку, а она без маркировки. Интересно же узнать, какая у неё индуктивность, чтобы потом где-нибудь применить.

Или сам намотал катушку, а проверить нечем. Для таких эпизодических измерений я посчитал нерациональным приобретение отдельного прибора. И вот я начал искать какую-нибудь очень простую схему измерителя индуктивности. Особых требований по точности я не предъявлял, — для любительских самоделок это не столь важно.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

В качестве средства измерения и индикации в схеме, описанной в статье, применяется цифровой вольтметр с чувствительностью 200 мВ, который продаётся в виде готового модуля. Я же решил использовать для этой цели обычный цифровой мультиметр UNI-T M838 на пределе измерения 200 мВ постоянного напряжения. Соответственно, схема упрощается, и в итоге приобретает вид приставки к мультиметру.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Я не буду повторять описание работы схемы, всё вы можете прочитать в оригинальной статье (архив внизу). Скажу только немного о калибровке.

В статье рекомендуется следующий способ калибровки (для примера первого диапазона).
Подключаем катушку с индуктивностью 100 мкГ, движком подстроечного резистора P1 устанавливаем на дисплее число 100,0. Затем подключаем катушку с индуктивностью 15 мкГ и тем же подстроечником добиваемся индикации числа 15 с точностью 5%.

Аналогично — в остальных диапазонах. Естественно, что для калибровки нужны точные индуктивности, либо образцовый прибор, которым необходимо измерить имеющиеся у вас индуктивности. У меня, к сожалению, с этим были проблемы, так что нормально откалибровать не получилось. В наличии у меня есть десятка два катушек, выпаянных из разных плат, большинство из них без какой-либо маркировки.

Их я измерил на работе прибором (совсем не образцовым) и записал на кусочках бумажного скотча, которые прилепил к катушкам. Но тут ещё проблема и в том, что у любого прибора тоже есть какая-то своя погрешность.

Есть ещё один вариант: можно использовать программу LIMP, хорошо описанную на Датагоре. Из деталей нужен всего один резистор, два штеккера и два зажима. Также нужно научиться пользоваться данной программой, как пишет автор, измерения «требуют определённой работы мозга и рук». Хотя точность измерений здесь тоже «радиолюбительская», у меня получились вполне сравнимые результаты.

Плату разработал в Sprint Layout, берите в разделе файлов. Размеры получились небольшие. Подстроечные резисторы применил б/у, отечественные. Переключатель диапазонов на три положения — от какой-то старой импортной магнитолы. Можно, конечно, применить другие типы, просто подкорректируйте файл печатной платы под свои детали.

Провода к «бананам» и «крокодилам» берём покороче, чтобы уменьшить вклад их индуктивности при измерениях. Концы проводов припаиваем непосредственно к плате (без разъёмов), и в этом месте фиксируем каплей термоклея.Корпус можно изготовить из любого подходящего материала. Я применил для корпуса кусок пластикового монтажного короба 40×40 из отходов. Подогнал под размеры платы длину и высоту короба, получились габариты 67×40x20.

Сгибы в нужных местах делаем так. Нагреваем феном место сгиба до такой температуры, чтобы пластик размягчился, но ещё не плавился. Затем быстро прикладываем к заранее подготовленной поверхности прямоугольной формы, сгибаем под прямым углом и так держим до тех пор, пока пластик не остынет. Для быстрого остывания лучше прикладывать к металлической поверхности.

Чтобы не получить ожогов, используйте рукавицы или перчатки. Сначала рекомендую потренироваться на небольшом отдельном куске короба.

Затем в нужных местах делаем отверстия. Пластик очень легко обрабатывается, так что на изготовление корпуса уходит мало времени. Крышку я зафиксировал маленькими шурупами.
На принтере распечатал наклейку, сверху заламинировал скотчем и приклеил к крышке двусторонней «самоклейкой».

Измерения производятся просто и быстро. Для этого подключаем мультиметр, устанавливаем на нём переключателем DC 200 mV, подаём питание около 15 Вольт на измеритель (можно нестабилизированное — стабилизатор есть на плате), крокодилами цепляемся за выводы катушки. Переключателем диапазонов L-метра выбираем нужный предел измерений.
Первый диапазон
Второй диапазон
Третий диапазон
С помощью программы LIMP
Второй диапазон
Третий диапазон
С помощью программы LIMP
Другим прибором

Этот прибор у меня появился уже после изготовления L-метра. Точность этого прибора 0,01 мГ, им хорошо измерять большие индуктивности. А данным измерителем — малые, так как на больших пределах у него возрастает погрешность. В итоге я нашёл компромисс и остался доволен.

Достоинства схемы: простота, доступные и недорогие детали, малые размеры, быстрота измерений.

Недостатки схемы: нужны дополнительно мультиметр и внешний блок питания, несколько сложная и непонятная калибровка (особенно, когда нечем калибровать), невысокая точность измерений, маловат верхний предел.

Я считаю, что этот простой измеритель индуктивности может быть полезен начинающим радиолюбителям, а также тем, у кого не хватает средств на покупку дорогостоящего прибора.

Применение данного измерителя оправдано в тех случаях, когда к точности измерений абсолютных значений индуктивности не предъявляется строгих требований.

Измеритель может, например, пригодиться для контроля индуктивности обмоток при намотке дросселей сетевых фильтров, подавляющих синфазные помехи. При этом важна идентичность двух обмоток дросселя, чтобы не допустить насыщение сердечника.

1. Статья. В помощь радиолюбителю. Выпуск 10. Информационный обзор для радиолюбителей / Сост. М.В. Адаменко. — М.: НТ Пресс, 2006. — С. 8.

2. Первоисточник: Jednoduchэ mйř ič indukč nosti // Konstrukč nн elektronika A Radio. — 2002. — №1. — S. 5.

3. Полезная программа, статья с Датагора: LIMP — программный измеритель RCL

В архиве статья из книги, схема и печатка.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Виталий (Vitaliy75)

Украина, Белая Церковь

Увлечения: музыка, электрогитара, и всё, что с этим связано - усилители, приставки и др. звуковое оборудование.

 

Индукторы

- Измерьте индуктивность

< >

Если индуктивность так важна, как измерить индуктивность ?

Конечно можно купить измеритель индуктивности, но есть несколько проблем. Измерители индуктивности не распространены; их трудно найти и дорого. Что еще хуже, они измеряют при очень низком токе и неизвестная частота. Это может привести к ошибочным результатам, если в вашем койлгане есть железный снаряд.

Простой метод измерения индуктивности

Абсолютная точность здесь не критична, поэтому вы можете использовать эту установку для измерения индуктивности.

Вам понадобится:

  • Понижающий трансформатор на 6,3 В. Малые трансформаторы хороши тем, что ограничивают максимальный ток.
  • Десятилетний блок резистора
  • , например, найденный в лабораториях колледжа.

Шаг 1. Возьмите декадный блок резисторов и установите его на максимальное сопротивление.

Шаг 2. Подключите декадную коробку резистора последовательно с индуктором, как показано выше.

Шаг 3. При отключенном питании подключите один вывод декадной коробки к выходам (6,3 В переменного тока). понижающего силового трансформатора.

Шаг 4. Подайте питание на первичный (120 В переменного тока при 60 Гц). Отрегулируйте сопротивление, пока не Измерьте одинаковое напряжение на резисторе и катушке индуктивности (или конденсаторе).Ты можешь сделать это переместив только один метр, как показано пунктирной линией.

Шаг 5. Считайте значение сопротивления с декадной шкалы. Это число равно реактивному сопротивлению (X L ) тестируемого устройства!

Шаг 6. Наконец, рассчитайте индуктивность L, используя:

L = X L / (2 π f), а если ваша частота f = 60 Гц, то: L = X L /377

.

Использование Arduino для измерения индуктивности

Измерить индуктивность не под силу большинству мультиметров. Обычно вам нужен высокоточный резистор (1% или лучше), включенный последовательно с катушкой индуктивности, функциональный генератор для прохождения сигнала через цепь и осциллограф для измерения результата. Но что делать, если у вас под рукой нет этих инструментов? У [Эндрю Мозера] есть метод, позволяющий реализовать это с помощью Arduino и четырехканального компаратора LM339.

Схема работает, подавая сигнал от Arduino.На эту форму волны влияет LC-цепь, фильтруется микросхемой компаратора, а затем считывается с другой стороны Arduino. Этот результирующий сигнал представляет собой прямоугольную волну, которую Arduino может легко измерить. Это время, измеренное с помощью прямоугольной волны, затем можно использовать для расчета значения индуктивности.

Это очень удобно, если вы наматываете свои собственные катушки индуктивности. Теперь вы можете точно настроить того Joule Thief, над которым вы работали.

[через Dangerous Prototypes и Adafruit]

.

Измерение малых параметров Thiele Часть 2

Как рассчитать малые параметры Тиле Эпизод 2

Это вторая часть статьи «Как измерить малые параметры thiele». Убедитесь, что вы прочитали первую статью, нажав здесь. Поскольку в других представлениях нет необходимости, я сразу перейду к следующему параметру TS.

Как измерить BL динамика (мощность мотора)?

Необходимое оборудование:

BL на самом деле является B * L, который является продуктом между плотностью магнитного поля и длиной провода (от звуковой катушки) в магнитном поле.Существует несколько способов измерения BL динамика, но наиболее популярным методом является метод противодействующей силы.

Перед тем, как приступить к настройке оборудования, необходимо разместить динамик горизонтально на ровной устойчивой поверхности. Затем поместите на конус объект известной массы (M a ). Примечательно, что необходимо точно знать массу (до 0,1 грамма). Объект должен быть достаточно тяжелым, чтобы прижать конус не менее 0.25 дюймов (0,65 см). Затем вам придется подавать на динамик увеличивающееся напряжение постоянного тока, пока конус не достигнет своего исходного положения. По сути, вы прикладываете напряжение к динамику, чтобы противостоять весу объекта на диффузоре. Если вы увеличиваете напряжение, а динамик опускается ниже, вам необходимо изменить полярность. Когда динамик достиг исходного положения покоя (с объектом на конусе), запишите текущее значение (I) на мультиметре.

Мощность двигателя рассчитывается по формуле:

BL = (9.8 * M a ) / I

Единицы измерения: BL в тесла-метрах, M и в килограммах, I в амперах.

Сложная часть этого метода - точно определить исходное положение говорящего перед добавлением веса. Кроме того, еще одна проблема - остановиться в том же месте после подачи тока. Дешевый и простой способ сделать это - взять небольшой предмет (например, иголку). Подвесьте его в воздухе на веревочке так, чтобы он касался конуса динамика острой стороной.После этого вы кладете груз на конус. Это создаст зазор между иглой и диффузором динамика. Теперь вам нужно подать напряжение на динамик, пока конус снова не коснется иглы. Вы можете проявить творческий подход к логистике этого метода.

Как измерить Q динамика (Q ms и Q es )?

Существует несколько способов измерения добротности динамика. Один из методов, предложенных г-ном Тиле, находит точки -3 дБ по обе стороны от наклона резонансного пика динамика.Другой метод заключается в вычислении Q мс и Q es в случае, если BL и C мс заданы или измерены заранее. Первый метод, хотя и широко распространен, подвержен ошибкам измерения из-за нелинейного окружения драйвера. В заключение, второй метод даст более точные результаты. Конечно, есть и другие методы, более точные, но с дорогостоящим оборудованием.

Метод 1

Необходимое оборудование:

Используя описанную выше настройку, выполните следующие действия:
    1. Измерьте сопротивление динамика постоянному току (Re).Установите мультиметр на ом и снимите показания на клеммах динамиков.
    2. Выберите резистор (R c ) с значением сопротивления, близким к R e . Если сопротивление R и составляет 6,7 Ом, резистор на 8 Ом будет достаточно близким.
    3. Поменять местами динамик с резистором R c . Установите генератор синусоидальной волны на резонансную частоту (f s ). Установите напряжение на небольшое значение, около 100 мВ. Если это не дает хороших результатов с вашим оборудованием, вы можете увеличить диапазон до 200-700 мВ, что все еще является небольшим диапазоном сигнала.Обратите внимание на это напряжение. Значение не важно, но вы должны проверять его на каждом этапе, поскольку оно должно оставаться неизменным.
    4. После того, как вы установили стандартное напряжение, и ваш генератор излучает резонансную частоту, снимите показания измерителя тока и обозначьте его I c .
    5. Рассчитать: I e = (I c * R c ) / R e
    6. Снимаем резистор R c и ставим динамик обратно. Прикрепите динамик к открытой раме или держите в руке.Установите генератор на минимальный ток, который будет f s . Этот минимальный ток при f с обозначен как I 0 .
    7. Рассчитать: r 0 = I e / I 0
    8. Рассчитать: I r = (I e * I 0 ) 1/2
    9. Найдите f 1 и f 2 , которые расположены ниже и выше f s , ток которых равен I r .Важно проверить правильность ваших измерений, вычислив f s = (f 1 * f 2 ) 1/2 . Если измеренное значение меньше или находится в пределах 1 Гц от расчетного значения, это можно считать точным измерением.
    10. Q мс = (f с * r 0 1/2 ) / (f 2 - f 1 )
    11. Q es = Q мс / (r 0 - 1)
    12. Общий Q вычисляется путем добавления Q es к Q мс , как и добавление сопротивлений параллельно: Q ts = (Q es * Q ms ) / (Q es + Q ms )
Метод 2

Этот метод основан на вычислении и требует, чтобы C мс и BL были указаны или измерены заранее.

Во-первых, вернитесь к первой части этой статьи и еще раз прочтите раздел об импедансе. Теперь рассчитайте R e и сопротивление динамика в резонансе (f s ), которое мы обозначим R. После этого рассчитаем R es :

R es = R - R e (Ом)

Тогда вы можете рассчитать Q мс :

Q мс = R es / (BL 2 * C мс * 6.283 * f с )

и Q es :

Q es = R e / (BL 2 * C мс * 6,283 * f s )

Помимо этих двух методов, есть и другие, требующие дорогостоящего оборудования. Назовем несколько: Klippel, Dumax, Audio Precision APx series. Это профессиональное оборудование, которое измеряет некоторые небольшие параметры одним нажатием кнопки.

Как измерить динамик V как ?

Из всех малых параметров Thiele, V as является одним из самых сложных для измерения.Кроме того, его значение может существенно измениться, просто изменив температуру или влажность воздуха. Из всех методов измерения V как я собираюсь перечислить 2 из них, которые являются самыми простыми.

Метод 1

Сделайте запечатанный ящик. Если у вас НЧ-динамик 8 или 10 дюймов, сделайте его 1 фут 3 . Если у вас НЧ-динамик 12 или 15 дюймов, сделайте его 2 фута 3 . Этот объем будет обозначен V t . Убедитесь, что коробка пуста, и не кладите внутрь увлажняющий материал.Кроме того, убедитесь, что вы прикрепляете динамик с магнитом, торчащим из коробки, чтобы вам не пришлось добавлять объем, вытесненный магнитным узлом, к общему объему.

Как спроектировать громкоговорители - видеокурсы

После этого рассчитайте f s и Q es водителя в открытом воздухе. Эти 2 объясняются в первой части статьи и чуть выше. Теперь рассчитаем те же малые параметры Thiele, но с прикрепленным к коробке динамиком.Эти параметры обозначены f c (резонансная частота коробки) и Q ect .

Рассчитайте V как по следующей формуле:

V как = V t * {[(f c * Q ect ) / (f s * Q es )] -1}

Метод 2

Для этого метода требуются значения C мс (соответствие драйвера) и S d (область драйвера). Затем используйте эту формулу:

В как = 142000 * S d 2 * C мс

Этот второй метод более надежен, поскольку он не зависит от потерь утечки драйвера.Однако, поскольку он зависит от C мс , это означает, что он подвержен нелинейностям подвески, которые могут привести к ошибкам измерения. Однако использование очень низкого напряжения на вашем измерительном оборудовании уменьшит этот недостаток.

Как измерить индуктивность динамика (L e )?

Используя настройку для отображения импеданса, который описан в части 1 этой статьи, установите генератор синусоидальной волны на 10 кГц и запишите величину импеданса (м).

Рассчитайте индуктивность звуковой катушки по формуле:

L e = 1.592 * 10 -5 * (м 2 - R e 2 ) 1/2

Заключение

Маленькие параметры Thiele довольно трудны для понимания. В результате только через некоторое время вы разберетесь в том, как они взаимодействуют друг с другом. Обычно при изменении одного значения несколько других изменяют свое значение в результате этого действия. Изучение того, как их измерять, и работа с действительными числами даст вам более практический подход к пониманию того, как они работают сами по себе и как они влияют друг на друга.Небольшие параметры thiele являются основой хорошего дизайна динамика и / или хорошего дизайна корпуса.


Список литературы
  1. Поваренная книга по дизайну громкоговорителей, 7-е издание Вэнса Дикасона (Audio Amateur Pubns, 2005).
  2. Источник изображения: ссылка.
.

Измерение индуктивности с помощью анализатора цепей ....

Hi cat
Достаточно легко получить разумное измерение индуктивности с помощью анализатора сети.

Вам понадобится коаксиальный кабель с открытым концом и разъемом, который подходит к вашему анализатору цепей.
Убедитесь, что открытый конец достаточно велик для подключения индуктора.

Подключите провод к порту 1 и установите измерение на S11, возможно, это условие сброса.
Установите частотный диапазон на 10–20 МГц или на то, что вы считаете наиболее подходящим.
Выберите диаграмму Смита и включите маркер, установите желаемую частоту.

Замкните накоротко открытый конец коаксиального кабеля так же, как при подключении к индуктивности.
Нормализовать отображение, данные в память и данные / память на HP8753.

Добавьте сдвиг фазы на 180 градусов.

Маркер должен теперь показывать обрыв цепи или замыкание на него.

Подключите индуктор вместо короткого замыкания.

Считайте индуктивность с маркера.

Различные анализаторы могут по-разному давать ответ. 8753 считывает индуктивность и емкость напрямую. Возможно, вам придется рассчитать это по реактивному сопротивлению, если оно отображается.

Это не идеальное измерение, но оно подойдет для большинства целей.
Вы можете просто нормализовать цепь до разомкнутой цепи, если длины выводов очень короткие, и вы можете жить с дополнительной ошибкой.

HTH

Питер

.

Смотрите также