Standart ekipman kullanarak yüksek (% 1) hassasiyetle endüktansı ölçme yöntemleri?

Etkileşen salınımlı devrelerin ince davranışını modelleniyorum. İndüktansı ölçmek için birkaç yöntem aradım. Prosedürü sadakatle takip ettiğime inanıyorum, ancak elde ettiğim değerler beklediğim kadar kesin değil. Bu, prensip olarak temel bir sorudur, ancak ideal olarak% 1 veya daha az hassasiyet istiyorum ve bulabildiğim yöntemlerle elde ettiğime inanmıyorum. Bir Tektronix 1001B osiloskopum ve oldukça standart bir sinyal üretecim var.

Birincisi: Bu ekipmanla% 1'lik bir hassasiyet gerçekçi değil mi?

Değilse, burada bir sinüs dalgası ile endüktansı ölçme prosedürünü takip ettim: https://meettechniek.info/passive/inductance.html (İndüktör gerilimi toplam voltajın yarısı olana kadar frekansı ayarladığınız yöntemi de denedim) .

Seri olarak iki indüktör üzerinden ölçüm yaparım; bir sağlık kontrolü olarak her iki indüktörü de ayrı ayrı yaptım. L1, bir direnç gibi görünen indüktör türüdür (aşağıdaki fotoğraftaki yeşil şeye bakın); Lcoil sarmal bir indüktördür (aşağıya bakınız). Nominal değerler L1 = 220 uH ve Lcoil = 100 uH'dir, bu yüzden toplam kabaca Ltot = 320 uH olmasını bekliyorum. Tüm ölçümler f = 95kHz ile yapılır, çünkü bu çalışma frekansıdır.

• R_s = 100 Ohm Ltot = 290, L1 = 174 ve Lcoil = 122 verir (L1 + Lcoil = 296)
• R_s = 56 Ohm Ltot = 259, L1 = 174 ve Lcoil = 98 (L1 + Lcoil = 272) verir

Bunlar beklediğim en iyi rakamlar mı? Bobin değeri% 20'nin üzerinde değişir ve toplam değer ~% 10 arasında değişir. Elektronik arka planım yok, bu yüzden göz ardı ettiğim bazı temel sezgisel ilkeler varsa, lütfen bana bildirin!

Düzenleme: Ben indüktans ve indüktör direnci değerlerini sağlayan hesaplamalar, bir screencap ekleyin.

Kullandığınız yöntem çok hataya duyarlıdır, ESR bir sorun olabilir, ancak kesin voltaj oranlarını belirlemek kolay değildir.

LC-paralel rezonans kullanırdım:

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

% 1 (veya daha iyi) hassas kapasitör edinin. Böyle bir kapasitörünüz yoksa, o zaman her şeyi unutun,% 1 doğruluk elde edemezsiniz.

Bunun gibi bir devre kullanın:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Lx için kaba bir değeriniz varsa, rezonans frekansını doğru kapasitör C_1% ile birlikte belirlemek için yukarıdaki formülü kullanın.

Sinyal üretecinin kolayca oluşturabileceği bir frekansı hedeflemelisiniz, örneğin 1 MHz. Rezonans frekansını belirlemek istediğimiz için jeneratör çıkış voltajını birkaç volt ayarlayın, kesin değer önemli değildir .

Jeneratörün frekansını değiştirin ve osiloskopta sinyal genliğini göz önünde bulundurun . Genliğin en büyük olduğu frekans, yani rezonans frekansı. Sonra Lx değerini belirlemek için bu frekansı ve% C_1 değerini kullanın. yukarıdaki formülü kullanarak.

Sinyal üreteci çok doğru değilse (analog sinyal üreteci ise) osiloskopunuzu kullanarak frekansı ölçün . Frekans için% 0.01'den daha iyi bir doğru değere ihtiyacınız vardır, aksi takdirde% 1'lik genel doğruluk elde edemezsiniz. Osiloskopunuz dijital bir frekanstır, böylece frekansları daha doğru bir şekilde ölçebilir.

Sunnyskyguy mükemmel bir yöntem çiziyor. Doğruluk, rezonans kapasitör hatasına bağlıdır. Diğer hata terimi frekanstır: Tek 1001B'nin kristal kontrollü zaman tabanı frekans ölçümlerini doğru yapmalıdır.

Alternatif test konfigürasyonunu özetlemekte fayda var: LC serisi. Bunu fonksiyon jeneratörü + osiloskop ile yapabilirsiniz. Fonksiyon jeneratörü iyi bir genlik sinüs dalgası üretir:

$L={{1} \over {(2\pi f)^2 C_{test}}}$

$R_{internal}$
$R_{inductor} = {50{V_{dip}} \over {V_{open-cct}- V_{dip}}}$

Rezonansta hangi empedansı seçtiğinize ve her iki moddan ne Q beklediğinize bağlı olarak seri veya paralel rezonans kullanabilirsiniz . Burada 100 kHz ~ 100 ohm'dur ve 30 dB'lik Q, DCR için 0.1 ohm anlamına gelir .

Bu, sürücü GBW ürününüzle sınırlı olabilir . 300 ohm (1 + f) / GBW = akım sınırlı olmadığı sürece R _çıkışı .

Burada çok düşük ESR nedeniyle 10 nF film seçtim . Ama bunu ölçmek istiyorsam, bobin DCR'sinden daha düşük çıkış empedansı ile tampon yapmam gerekiyordu. Amplifikasyon sinyalin Q veya empedans oranıdır.

Burada hem L hem de DCR, 1 MHz'de çentik SRF'den C serisi derecelendirme ve kendinden kurmalı kapasitans ile bulunur. Kilometreniz değişecektir.

Genellikle onu kullanacağınız frekans bölgesinde test etmek istersiniz. Ardından DC öngerilim akımını eklemek isteyip istemediğinize karar verin ve AC, DC güç kaynağınızdan izole etmek için sinyali birleştirin.

Normalde RLC ölçüm cihazları 1 kHz'den 1 MHz'e kadar sabit akım sinüs dalgası kullanır. Sonra RLC'yi hesaplamak için voltajı ve fazı ölçün.