Como medir a qualidade da indutância_Como avaliar a qualidade da indutância com um multímetro
Primeiro, a definição de indutância
A indutância é a relação entre o fluxo magnético do fio e a corrente que produz esse fluxo magnético quando uma corrente alternada é passada através do fio, o que gera um fluxo magnético alternado dentro e ao redor do fio.
Quando uma corrente contínua passa pelo indutor, existem apenas linhas magnéticas fixas de força ao seu redor, que não mudam com o tempo; no entanto, quando uma corrente CA passa pela bobina, haverá linhas de força magnética ao seu redor que mudam com o tempo. De acordo com a Lei de Indução Eletromagnética de Faraday---Eletricidade Magnética, as linhas de força magnética em mudança irão gerar um potencial induzido em ambas as extremidades da bobina, o que é equivalente a uma "nova fonte de alimentação". Quando um circuito fechado é formado, este potencial induzido irá gerar uma corrente induzida. Sabe-se pela lei de Lenz que a quantidade total de linhas de campo magnético geradas pela corrente induzida deve tentar impedir a mudança das linhas de campo magnético originais. Como a mudança da linha de campo magnético original vem da mudança da fonte de alimentação alternada externa, do efeito objetivo, a bobina de indutância tem a característica de impedir a mudança de corrente no circuito de corrente alternada. A bobina de indutância tem características semelhantes à inércia na mecânica, e é chamada de "auto-indução" na eletricidade. Normalmente, as faíscas ocorrerão no momento em que a chave faca for aberta ou acionada. Este é o fenômeno da auto-indução. causada por alto potencial induzido.
Resumindo, quando a bobina de indutância é conectada à fonte de alimentação CA, as linhas de força magnética dentro da bobina mudam constantemente com a corrente alternada, fazendo com que a bobina gere indução eletromagnética continuamente. Essa força eletromotriz gerada pela mudança da corrente da própria bobina é chamada de “força eletromotriz autoinduzida”. Pode-se ver que a indutância é apenas um parâmetro relacionado ao número de voltas, tamanho, forma e meio da bobina. É uma medida da inércia da bobina indutiva e não tem nada a ver com a corrente aplicada.
2. Características de indutância
As características dos indutores são opostas às dos capacitores. Eles têm as características de impedir a passagem de corrente alternada e permitir que a corrente contínua passe suavemente. Quando o sinal CC passa pela bobina, a resistência é a queda de tensão da resistência do próprio fio. Quando o sinal CA passa pela bobina, uma força eletromotriz auto-induzida será gerada em ambas as extremidades da bobina. A direção da força eletromotriz autoinduzida é oposta à direção da tensão aplicada, o que dificulta a passagem de CA. , então as características do indutor são passar DC e bloquear AC. Quanto maior a frequência, maior a impedância da bobina. Indutores geralmente trabalham com capacitores em circuitos para formar filtros LC, osciladores LC, etc. Além disso, as pessoas também usam as características da indutância para fabricar bobinas de indução, transformadores, relés, etc. Corrente contínua: significa que o indutor está em um estado fechado estado para a corrente contínua. Se a resistência da bobina de indutância não for considerada, a corrente contínua pode passar pelo indutor "desimpedida". Para corrente contínua, a resistência da própria bobina tem muito pouco efeito de impedimento na corrente contínua, portanto, frequentemente ignorada na análise do circuito.
Bloqueio de corrente alternada: Quando a corrente alternada passa pela bobina indutiva, o indutor impede a corrente alternada, e é a reatância indutiva da bobina indutiva que impede a corrente alternada.
3. Estrutura de indutância
Os indutores são geralmente compostos de esqueletos, enrolamentos, blindagens, materiais de embalagem, núcleos magnéticos ou núcleos de ferro.
1. Esqueleto O esqueleto geralmente se refere ao suporte para enrolar a bobina. Alguns indutores fixos maiores ou indutores ajustáveis (como bobinas oscilantes, bobinas de estrangulamento, etc.), a maioria dos quais são fios esmaltados (ou fios cobertos de fios) ao redor do esqueleto e, em seguida, o núcleo magnético ou núcleo de cobre, núcleo de ferro, etc. .Instalado na cavidade interna do esqueleto para aumentar sua indutância. O esqueleto é geralmente feito de plástico, baquelite e cerâmica, e pode ser feito em diferentes formas de acordo com as necessidades reais. Pequenos indutores (como indutores codificados por cores) geralmente não usam uma bobina, mas têm o fio esmaltado enrolado diretamente ao redor do núcleo. Os indutores de núcleo de ar (também conhecidos como bobinas não enroladas ou bobinas de núcleo de ar, usadas principalmente em circuitos de alta frequência) não usam núcleos magnéticos, esqueletos e blindagens, etc., mas são primeiro enrolados no molde e depois retirados do molde , e a bobina é puxada entre cada bobina. Dirija uma certa distância.
2. Enrolamento Enrolamento refere-se a um grupo de bobinas com funções específicas, que é o componente básico dos indutores. Existem enrolamentos de camada única e multicamadas. Existem dois tipos de enrolamentos de camada única: enrolamento denso (os condutores são enrolados uma volta após a outra) e enrolamento intermediário (há uma certa distância entre cada volta dos fios durante o enrolamento); enrolamentos multicamadas têm enrolamento plano em camadas, enrolamento aleatório, enrolamento em favo de mel, etc.
3. Núcleos magnéticos e hastes magnéticas Núcleos magnéticos e hastes magnéticas são geralmente feitos de ferrita de níquel-zinco (série NX) ou ferrita de manganês-zinco (série MX) e outros materiais. Forma, pode moldar e outras formas.
4. Núcleo de ferro O material do núcleo de ferro inclui principalmente chapa de aço silício, permalloy, etc., e sua forma é principalmente do tipo "E".
5. Cobertura de blindagem Para evitar que o campo magnético gerado por alguns indutores afete o funcionamento normal de outros circuitos e componentes, é adicionada a ela uma cobertura de tela metálica (como a bobina de oscilação de um rádio semicondutor, etc.). O uso de indutores blindados aumentará a perda da bobina e reduzirá o valor de Q.
6. Materiais de embalagem Depois que alguns indutores (como indutores de código de cores, indutores de anéis coloridos, etc.) são enrolados, as bobinas e os núcleos magnéticos são selados com materiais de embalagem. O material de encapsulamento é plástico ou resina epóxi.
Em quarto lugar, os principais parâmetros do indutor
1. Indutância
A indutância, também conhecida como coeficiente de auto-indutância, é uma quantidade física que representa a capacidade de um indutor de gerar auto-indução. O tamanho da indutância do indutor depende principalmente do número de voltas (número de voltas) da bobina, do método de enrolamento, da presença ou ausência de um núcleo magnético e do material do núcleo magnético, etc. voltas da bobina e quanto mais densas forem as bobinas, maior será a indutância. Uma bobina com núcleo magnético tem uma indutância maior do que uma bobina sem núcleo magnético; uma bobina com maior permeabilidade do núcleo magnético tem uma indutância maior.
A unidade básica de indutância é Henry (referido como Henry), que é representado pela letra "H". As unidades comumente usadas são milihenry (mH) e microhenry (μH). A relação entre eles é:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Desvio admissível
O desvio permitido refere-se ao valor de erro permitido entre a indutância nominal no indutor e a indutância real. Indutores geralmente usados em circuitos como oscilação ou filtragem requerem alta precisão, e o desvio permitido é de ±{{0}},2 por cento 0,5 por cento; enquanto os requisitos de precisão para bobinas, como acoplamento e corrente de bloqueio de alta frequência, não são altos; o desvio permitido é de ±10 por cento ~15 por cento.
3. Fator de qualidade
O fator de qualidade, também conhecido como valor Q ou figura de mérito, é o principal parâmetro para medir a qualidade do indutor. Refere-se à relação entre a reatância indutiva apresentada pelo indutor e sua resistência de perda equivalente quando ele opera sob uma tensão CA de uma determinada frequência. Quanto maior o Q do indutor, menores suas perdas e maior a eficiência. O fator de qualidade do indutor está relacionado à resistência DC do fio da bobina, à perda dielétrica do esqueleto da bobina e à perda causada pelo núcleo de ferro e blindagem.
4. Capacitância distribuída
A capacitância distribuída refere-se à capacitância que existe entre as voltas da bobina, entre a bobina e o núcleo magnético, entre a bobina e o solo e entre a bobina e o metal. Quanto menor a capacitância distribuída do indutor, melhor sua estabilidade. A capacitância distribuída pode tornar a resistência de dissipação de energia equivalente maior e o fator de qualidade maior. Para reduzir a capacitância distribuída, fio coberto de fio ou fio esmaltado de vários fios são comumente usados e, às vezes, o método de enrolamento de favo de mel é usado.
5. Corrente nominal
A corrente nominal refere-se ao valor máximo de corrente que o indutor pode suportar no ambiente de trabalho permitido. Se a corrente operacional exceder a corrente nominal, os parâmetros de desempenho do indutor mudarão devido à geração de calor e até queimarão devido à sobrecorrente.
Cinco, a função do indutor
Os indutores desempenham principalmente as funções de filtragem, oscilação, atraso e entalhe no circuito, bem como filtragem de sinais, filtragem de ruído, estabilização da corrente e supressão da interferência de ondas eletromagnéticas. O papel mais comum dos indutores em circuitos é formar circuitos de filtro LC junto com capacitores. Os capacitores têm as características de "bloquear DC e passar AC", enquanto os indutores têm a função de "passar DC e bloquear AC". Se o DC com muitos sinais de interferência for passado pelo circuito de filtro LC, o sinal de interferência AC será consumido pela indutância em energia térmica; quando a corrente CC mais pura passa pelo indutor, o sinal de interferência CA também será transformado em indução magnética. E energia térmica, a frequência mais alta é mais provável de ser impedância pelo indutor, que pode suprimir o sinal de interferência de frequência mais alta.
Os indutores têm a propriedade de bloquear a passagem da corrente alternada e permitir que a corrente contínua passe suavemente. Quanto maior a frequência, maior a impedância da bobina. Portanto, a principal função do indutor é isolar e filtrar o sinal CA ou formar um circuito ressonante com capacitores e resistores.
6. Como julgar a qualidade da indutância com um multímetro
1. Medição de indutância: gire o multímetro para a engrenagem do diodo da campainha, coloque as pontas de prova nos dois pinos e veja a leitura do multímetro.
2. Julgamento de bom ou ruim: A leitura da indutância do chip deve ser zero neste momento. Se a leitura do multímetro for muito grande ou infinita, isso significa que a indutância está danificada.
Para bobinas indutivas com um grande número de voltas e um diâmetro de fio fino, a leitura atingirá dezenas a centenas de vezes. Normalmente, a resistência CC da bobina é de apenas alguns ohms. O dano se manifesta como dano quente ou óbvio ao anel magnético de indutância. Se a bobina de indutância não estiver seriamente danificada e não puder ser determinada, a indutância pode ser medida com um medidor de indutância ou o método de substituição pode ser usado para julgar.
Para a bobina do indutor com blindagem metálica, também é necessário verificar se há curto-circuito entre a bobina e a blindagem. Se a resistência entre cada pino da bobina e a carcaça (blindagem) detectada pelo multímetro não for infinita, mas tiver um determinado valor de resistência ou resistência zero, significa que o indutor está em curto-circuito interno.
Precauções:
1. Para componentes indutivos, o núcleo e os enrolamentos são propensos a mudanças na indutância devido ao efeito do aumento de temperatura. Deve-se notar que a temperatura do corpo deve estar dentro do escopo das especificações de uso. .
2. O enrolamento do indutor é fácil de formar um campo eletromagnético após a passagem da corrente. Ao colocar os componentes, preste atenção para manter os indutores adjacentes afastados um do outro ou faça os enrolamentos em ângulos retos entre si para reduzir a indutância mútua.
3. Entre as camadas de enrolamento do indutor, especialmente os fios finos de várias voltas, a capacitância de lacuna também será gerada, o que causará o desvio do sinal de alta frequência e reduzirá o efeito de filtragem real do indutor.
4. Ao testar o valor da indutância e o valor Q com o instrumento, para obter os dados corretos, o cabo de teste deve estar o mais próximo possível do corpo do componente.
