Как измерить индуктивность катушки осциллографом. Как измерить индуктивность катушки с помощью осциллографа: подробная инструкция

Как правильно подключить катушку к осциллографу для измерения индуктивности. Какие дополнительные компоненты понадобятся для измерения. Как рассчитать индуктивность по осциллограмме. На что обратить внимание при измерениях.

Необходимое оборудование для измерения индуктивности катушки

Для измерения индуктивности катушки с помощью осциллографа понадобится следующее оборудование:

• Осциллограф
• Генератор прямоугольных импульсов
• Конденсатор известной емкости
• Исследуемая катушка индуктивности
• Соединительные провода

Осциллограф должен иметь достаточную полосу пропускания для работы на частоте измерительного сигнала. Генератор импульсов может быть как отдельным прибором, так и встроенным в осциллограф. Конденсатор лучше использовать с малым допуском, например керамический или пленочный.

Схема подключения для измерения индуктивности

Схема измерения индуктивности катушки с помощью осциллографа выглядит следующим образом:

• Выход генератора импульсов подключается через небольшой конденсатор (10-100 пФ) к параллельному колебательному контуру
• Колебательный контур состоит из измеряемой катушки и конденсатора известной емкости
• Вход осциллографа подключается параллельно контуру

Малая емкость конденсатора связи ограничивает ток, поступающий в контур от генератора. Это позволяет наблюдать свободные колебания в контуре после окончания импульса возбуждения.

Настройка осциллографа для измерения

Для корректного измерения индуктивности катушки необходимо правильно настроить осциллограф:

• Установить развертку так, чтобы на экране отображалось несколько периодов затухающих колебаний
• Выбрать чувствительность вертикального отклонения для получения сигнала оптимальной амплитуды
• Включить режим запуска по фронту импульса от генератора
• При необходимости использовать усреднение для уменьшения шумов

Важно правильно выбрать частоту следования импульсов генератора. Она должна быть достаточно низкой, чтобы колебания в контуре успевали затухнуть между импульсами.

Методика измерения индуктивности по осциллограмме

Измерение индуктивности катушки с помощью осциллографа проводится в следующем порядке:

1. Подключить схему и настроить осциллограф, как описано выше
2. Получить на экране устойчивое изображение затухающих колебаний
3. Измерить по осциллограмме период колебаний T
4. Рассчитать частоту колебаний f = 1/T
5. Вычислить индуктивность катушки по формуле: L = 1/(4π²f²C), где C — емкость известного конденсатора

Для повышения точности рекомендуется провести несколько измерений с разными конденсаторами и усреднить результат.

Особенности измерения малых и больших индуктивностей

При измерении индуктивности катушек необходимо учитывать следующие особенности:

• Для малых индуктивностей (менее 1 мкГн) следует использовать высокие частоты и малые емкости
• Большие индуктивности (более 1 мГн) требуют низких частот и больших емкостей
• Собственная емкость катушки может вносить погрешность в измерения на высоких частотах
• Активное сопротивление катушки влияет на добротность контура и точность измерений

При измерении очень малых или очень больших индуктивностей может потребоваться специальная аппаратура.

Оценка погрешности измерения индуктивности

На точность измерения индуктивности катушки с помощью осциллографа влияют следующие факторы:

• Погрешность измерения периода колебаний по осциллограмме
• Точность известного конденсатора
• Собственная емкость катушки
• Активные потери в контуре
• Паразитные параметры схемы

Преимущества и недостатки метода измерения индуктивности осциллографом

Измерение индуктивности катушки с помощью осциллографа имеет следующие достоинства и недостатки:

Преимущества:

• Простота реализации
• Наглядность процесса измерения
• Возможность оценки добротности катушки
• Широкий диапазон измеряемых индуктивностей

Недостатки:

• Необходимость дополнительного оборудования
• Сложность измерения очень малых и очень больших индуктивностей
• Влияние паразитных параметров
• Требуется калибровка схемы

Несмотря на недостатки, этот метод часто используется для быстрой оценки индуктивности при отсутствии специализированных приборов.

Альтернативные методы измерения индуктивности

• Измерение с помощью RLC-метра
• Мостовые методы (мост Максвелла, мост Хея и др.)
• Резонансные методы
• Измерение по переходной характеристике
• Измерение методом вольтметра-амперметра на переменном токе

Каждый из этих методов имеет свои особенности и область применения. Выбор конкретного метода зависит от требуемой точности, диапазона измерений и доступного оборудования.

Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа. » Хабстаб

Сегодня на рынке продается множество приборов, измеряющих емкость и индуктивность, только стоят они в несколько раз дороже китайского мультиметра. Тот кому каждый день необходимо производить замеры емкости или индуктивности непременно купит себе такой, а что делать если такая необходимость возникает крайне редко? В таком случае можно применить описанный ниже метод.
Известно, что если на интегрирующую RC цепочку подать прямоугольный импульс, то форма импульса изменится и будет такой как на картинке.

Время, за которое напряжение на конденсаторе достигнет 63% от подаваемого, называется тау. Формула по которой считается тау изображена на рисунке.

В таком случае говорят, что интегрирующая цепочка сгладила фронты прямоугольного импульса.
Так же известно, что если на параллельный LC контур подать прямоугольный импульс, в контуре возникнут затухающие колебания, частота, которых равна резонансной частоте контура. Резонансная частота контура находится по формуле Томсона, из которой можно выразить индуктивность.

Подключается контур через конденсатор малой емкости, чем меньше тем лучше, который ограничивает ток, поступающий в контур. Давайте рассмотрим, как конденсатор малой емкости ограничивает ток.
Для того, чтобы конденсатор зарядился до номинального напряжения ему надо передать определенный заряд. Чем меньше емкость конденсатора, тем меньший заряд ему необходим, чтобы напряжение на обкладках достигло напряжения импульса. Когда мы подаем импульс, конденсатор, малой емкости, очень быстро заряжается и напряжение на обкладках конденсатора становится равно напряжению импульса. Так как напряжение конденсатора и импульса равны, нет разности потенциалов, следовательно ток не течет. При чем ток может перестать течь через конденсатор спустя некоторое время от начала импульса, а оставшуюся часть времени импульса энергия к контуру подводится не будет.
Для проведения эксперимента нам потребуется генератор импульсов прямоугольной формы с частотой 5-6KHz.
Можно собрать его по схеме на рисунке ниже или воспользоваться генератором сигналов, я делал обоими способами.

Теперь, вспомнив, как ведет себя при подаче прямоугольного импульса интегрирующая RC цепочка и параллельный LC контур, соберем простую схему изображенную на картинке.

Сначала измерим емкость конденсатора, место его подключения на схеме обозначено С?. Резистора 1K под рукой не нашлось, поэтому я использовал 100 Ohm и вместо конденсатора 10pF использовал конденсатор 22pF. В принципе номинал резистора можно выбрать любой, но не ниже 50 Ohm, иначе сильно просядет напряжение генератора.
В данном эксперименте я буду использовать генератор сигналов, выходное сопротивление которого равно 50 Ohm. Включим генератор и установим амплитуду 4V, если собирать генератор по схеме то регулировать амплитуду можно, изменяя напряжение питания.

Подключим щупы осциллографа параллельно конденсатору. На осциллографе должна появиться следующая картинка.

Немного увеличим её.

Измерим время, за которое напряжение на конденсаторе достигает 63% от напряжения импульса или 2,52V.

Оно равно 14,8uS. Так как сопротивление генератора включено последовательно с нашей цепочкой его необходимо учесть, в итоге активное сопротивление равно 150 Ohm. Разделим значение тау(14,8 uS) на сопротивления(150 Om) и найдем емкость, она равна 98,7 nF . На конденсаторе написано, что емкость равна 100nF.

Теперь измерим индуктивность. На схеме место подключения катушки индуктивности обозначено L?. Подключаем катушку, включаем генератор и подключаем щуп осциллографа параллельно контуру. На осциллографе увидим такую картинку.

Увеличиваем развертку.

Видим, что период колебаний равен 260KHz.
Ёмкость щупа равна 100pF и в данном случае её необходимо учесть потому, что она составляет 10% от емкости контура. Суммарная емкость контура равна 1,1nF. Теперь подставим в форму для нахождения индуктивности, емкость конденсатора(1,1nF) и частоту колебаний(260KHz). Для таких вычислений я пользуюсь программой Coil32.

Получилось 340,6uH, судя по маркировке индуктивность равна 347uH и это отличный результат. Этот способ позволяет измерять индуктивность с погрешность до 10% .
Теперь мы знаем как измерить емкость конденсатора и индуктивность катушки, используя осциллограф.

Измерение индуктивности осциллографом

Индуктивность катушки Делай Всё Сам. Как измерить индуктивность катушки, дросселя, трансформатора — мультиметром Влад ЩЧ. Приставка для измерения индуктивности к мультиметру на таймере Артем Косицын Схема здесь:data-shema.

Поиск данных по Вашему запросу:

Измерение индуктивности осциллографом

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

Содержание:

• Каталог радиолюбительских схем
• Измерение малых индуктивностей — чем?
• измерение индуктивности
• Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа.
• Схемы измерений
• Измерение индуктивности.
• Измерение индуктивности катушки с учетом собственной емкости ск

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Индуктивность катушки

Каталог радиолюбительских схем

Отвлечемся немного от приставок к осциллографу и поговорим Прежде всего потому, что в радиолюбительской практике она встречается довольно часто в виде элемента колебательного контура, обмотки дросселя или трансформатора, звуковой катушки динамической головки, обмотки электромагнитного реле.

В одном случае катушку приходится подбирать по ее индуктивности, в другом оценка идет по добротности — качеству изготовления катушки, в третьем — нужно учитывать резонансную частоту колебательной системы. Конечно, для определения этих параметров существуют промышленные и самодельные измерительные приборы, но они либо сложны в повторении, либо недоступны для начинающего радиолюбителя.

Вот почему имеет смысл воспользоваться для контроля указанных параметров нашим осциллографом. Правда, понадобятся еще генератор звуковой частоты и генератор радиочастоты — в зависимости от индуктивности исследуемой катушки, но, надеемся, в случае необходимости их всегда удастся найти в школьном кабинете физики. Познакомимся вначале с методикой определения индуктивности катушки. Возьмем, к примеру, унифицированный выходной трансформатор ТВК — ЛМ кадровой развертки телевизора и исследуем его первичную обмотку выводы 1 и 2.

Заранее зная, что придется иметь дело с катушкой сравнительно большой индуктивности, соберем измерительный комплекс из осциллографа и генератора ЗЧ рис. Осциллограф должен работать в автоматическом режиме кнопка «АВТ.

Выходной сигнал генератора может быть При этих условиях на экране осциллографа появится горизонтальная линия рис. Затем сигнал с гнезда «ВХОД X» снимают и подбором чувствительности осциллографа добиваются появления вертикальной линии такой же длины рис. Вот теперь осциллограф готов к измерениям. В разрыв провода, соединяющего переменный резистор с гнездом «ВХОД X»,включите последовательный колебательный контур, состоящий из конденсатора С1 емкостью 0,5 мкФ и первичной обмотки трансформатора Т1.

В зависимости от частоты генератора ЗЧ на экране осциллографа может появиться изображение эллипса, наклоненного ближе к вертикальной рис. Плавно изменяя частоту генератора, добиваются прямой линии рис. Небольшая расстройка частоты генератора будет сопровождаться появлением на экране эллипса вместо прямой, что подтвердит точное нахождение резонансной частоты.

А чтобы наверняка избежать ошибки, следует добиваться прямой линии при перестройке частоты генератора от самой нижней, скажем 20 Гц, в сторону увеличения. Поскольку при проверке обмотки трансформатора резонанс наступил на частоте 60 Гц, нетрудно подсчитать,что индуктивность обмотки составляет 14 Гн, что соответствует указанному в паспорте на трансформатор значению 1 Гн в зависимости от тока через обмотку.

Совсем не обязательно использовать в контуре конденсатор указанной емкости 0,5 мкФ , тем более при проверке обмотки неизвестной индуктивности. Включайте поочередно конденсаторы разной емкости например, 1 мкФ, 0,5 мкФ, 0,1 мкФ, 0,01 мкФ и делайте замеры. В любом варианте результат замера должен быть неизменным. Только при одной емкости момент резонанса более выражен, чем при другой. Предлагаем вам убедиться в этом, проведя эксперименты по измерению индуктивности не только первичной, но и вторичных обмоток выводы 3 и 4 — 5, З и 6, 4 -5 и 6.

По мере уменьшения индуктивности проверяемой катушки, когда резонанс наступает на частотах единицы килогерц, получить прямую линию не удается — ее заменяет наиболее узкий эллипс. Потому проверку катушек малой индуктивности удобнее проводить по другой методике, когда катушку L1 на рис.

Осциллограф работает, как и в предыдущем случае, в автоматическом режиме с разверткой от внешнего сигнала, но на гнездо «ВХОД Х» сигнала не подает.

Изменяя частоту сигнала генератора РЧ, находят такое ее значение, при котором размах вертикальной линии будет наибольшим рис. При подходе к резонансной частоте по мере увеличения длины линии снижают чувствительность осциллографа. Отсчитав по шкале генераторе РЧ значение резонансной частоты,определяют по вышеприведенной формуле индуктивность катушки, подставляя в нее частоту в МГц, контурную емкость в пФ индуктивность получается в мкГн.

Контурный конденсатор может быть разной емкости от 50 до пФ — это зависит от индуктивности катушки. Подключая к катушке разные контурные конденсаторы, проведите замеры и сравните результаты. Не удивляйтесь,если они будут несколько отличаться друг от друга. Причина в том, что при разных контурных конденсаторах будет и разное влияние емкостей измерительных цепей подключенных через конденсаторы С1 и С2 генератора и осциллографа на общую емкость колебательного контура.

Чем больше емкость контурного. При проверке и налаживании усилителей РЧ или ПЧ, входных цепей приемников, полосовых фильтров и других узлов с катушками индуктивности бывает важно знать добротность контура а значит, добротность катушки и полосу его пропускания.

Эти параметры можно «просмотреть» на экране осциллографа и сразу же по изображению вычислить их значения. Как это сделать, показано на рис. Для примера взята магнитная антенна «карманного» радиоприемника. Ее колебательный контур составлен катушкой индуктивности L1 и конденсатором переменной емкости Ск. Катушка содержит 85 витков провода ПЭВ-1 0,15, намотанных виток к витку на стержне диаметром 8 и длиной 80 мм из феррита НН можно НН.

Конденсатор Ск — КП с изменением емкости от 5 до пФ. Через конденсатор С2 к контуру подключены входные щупы осциллографа, а через С1 подано пилообразное напряжение развертки с гнезда,расположенного на задней стенке осциллографа.

В результат во время резкого спада напряжения «пилы» в конце ее колебательный контур возбуждается и становится генератором, вырабатывающим синусоидальные колебания частотой, равной резонансной частоте контура. Но поскольку на контур поступает импульсное напряжение, его колебания после возбуждения постепенно затухают и вскоре прекращаются. Чем больше добротность контура, тем дольше будут продолжаться колебания.

Поэтому достаточно взглянуть на характер затухающих колебаний, чтобы дать оценку контуру. Итак, колебательный контур L1Cк подключен к осциллографу, который в данном случае должен работать в автоматическом режиме кнопки «АВТ. Тогда на экране удастся увидеть изображение затухающих колебаний, показанное на рис. Форма их синусоидальная,но с каждым последующим периодом амплитуда колебаний падает.

Повернув ротор конденсаторе переменной емкости в положение максимальной емкости, «растяните» изображение настолько, чтобы можно было наблюдать колебание, вдвое меньшее по амплитуде в сравнении с первоначальным рис. В показанном на рис.

Перестроив контур конденсатором переменной емкости на наиболее коротковолновый участок соответствует минимальной емкости конденсатора , вновь определите добротность. Результат получится более высокий по сравнению с предыдущим из-за некоторого уменьшения потерь в конденсаторе и увеличения индуктивного сопротивления катушки. Дальнейшее повышения добротности наблюдается при уменьшении емкости конденсаторов связи С1 и С2, но одновременно уменьшается и размах наблюдаемых на экране колебаний.

Может случиться, что добротность контура будет весьма высокой и подсчитать число периодов до нужного колебания не удастся — настолько плотно «выстроятся» колебания.

В этом случае поступают так, как показано на рис. И тогда, подсчитав число периодов до этого колебания, подставляют в формулу другой коэффициент — 0, вместо 0, Освоив предложенную методику, вы сможете провести немало интересных экспериментов, например, по изучению влияния на добротность числа витков катушки связи магнитной антенны и входного сопротивления первого каскаде усилителя РЧ. Наблюдения за добротностью помогут подобрать наиболее оптимальный режим работы «высокоомного» усилителя РЧ при непосредственном подключении к нему колебательного контура магнитной антенны.

Не менее полезными окажутся измерения добротности при самостоятельной разработке магнитной антенны для данного перекрытия диапазона волн — ведь на добротности сказывается и магнитная проницаемость ферритового сердечника, и число витков катушки, и диаметр провода.

И еще об одном варианте «индуктивных» измерений. Как известно, любая динамическая головка обладает своей резонансной частотой, которую необходимо знать при изготовлении громкоговорителя или акустической системы. Чтобы избежать ошибки, а также про-контролировать результат согласования динамической головки с акустическим объемом корпуса громкоговорителя, нужно предварительно более точно определить резонансную частоту головки.

Здесь так же поможет осциллограф, но в паре с генератором ЗЧ, желательно с большой выходной мощностью не менее 2 Вт. Соединяют их так, как показано на рис. Выходной сигнал генератора ЗЧ поступает на цепочку из последовательно соединенных резисторе R1 и динамической головки ВА1. Параллельно головке подключены входные щупы осциллографа, а «земляное» гнездо или зажим генератора соединено с гнездом «ВХОД X» осциллографа. Такое подключение осциллографа позволяет наблюдать фазовый сдвиг между током и напряжением цепи звуковой катушки головки и фиксировать момент резонанса.

Сопротивление резистора R1 должно быть в Последовательность работы напоминает вышеописанную процедуру измерения индуктивности катушек. Осциллограф работает автоматическом режиме с разверткой от внешнего сигнала. Выходной сигнал генераторе и чувствительность осциллографа устанавливают такими, чтобы при частоте генератора Затем перестраивают частоту генератора сторону нижних частот дополучения прямой линии рис.

Получившаяся при этом частота генератора будет соответствовать резонансной частоте динамической головки. К примеру, при испытании подобным методом динамической головки 2ГД ее резонансная частота получилась равной 80 Гц, что соответствует паспортному значению с учетом допуска.

Осциллограф — Ваш помощник. Главная Введение Новости Магазин Блог. Структурная схема Описание схемы Немного теории О других регулировках Внимание! Включаем Синусоидальный сигнал Ждущий режим Постоянное напряжение Исследуем выпрямитель По фигурам Лиссажу Как проверить усилитель Радиочастота и модуляция Радиоприём Вопросы и ответы Рефлексный приёмник Прямое усиление Здоровье деталей Характериограф Характериограф — 2 Электронный коммутатор Генератор КЧ Катушка индуктивности Физика Прямоугольный импульс Активный щуп Эллиптическая развёртка 3-х канальный коммутатор Доработка осциллографа Ещё одна доработка Активный щуп — 2 Самодельный щуп Срабатывание реле Входные параметры Схемы, инструкции.

Новости мира Форекс Хостинг Моё дело. Создать тикет.

Измерение малых индуктивностей — чем?

Основным параметром, характеризующим контурные катушки, дроссели, обмотки трансформаторов является индуктивность L. В высокочастотных цепях применяются катушки с индуктивностью от сотых долей микрогенри до десятков миллигенри; катушки, используемые в низкочастотных цепях, имеют индуктивность до сотен и тысяч генри. Каждая катушка, помимо индуктивности L, характеризуется также собственной межвитковой ёмкостью C L и активным сопротивлением потерь R L , распределёнными по её длине. Вследствие влияния ёмкости C L при измерении на высокой частоте f определяется не истинная индуктивность L, а действующее, или динамическое, значение индуктивности. С повышением частоты возрастают потери в катушках индуктивности, обусловленные поверхностным эффектом, излучением энергии, токами смещения в изоляции обмотки и каркасе, вихревыми токами в сердечнике. Поэтому действующее активное сопротивление R д катушки может заметно превышать её сопротивление R L , измеренное омметром или мостом постоянного тока.

Индуктивность по известной частоте и ёмкости в колебательном Генератор сигналов и осциллограф подключаем согласно рисунку.

измерение индуктивности

Перестраивая емкость эталонного конденсатора куметра, настроить контур в резонанс на частоте fрез2. Зафиксировать новое значение емкости эталонного конденсатора Сэ2. Собственная емкость катушки вычисляется по формуле:. Относительная погрешность измерения индуктивности за счет собственной емкости катушки Ск, рассчитывается по формуле:. С помощью эталонного конденсатор настроить контур в резонанс на частоте fрез1 в соответствии с п. Результаты измерений занести в таблицу1. Емкости до пФ измеряются при параллельном подключении исследуемого конденсатора Сх к эталонному конденсатору Сэ куметра. Последовательность измерения следующая.

Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа.

В этой статье: Измерение индуктивности с помощью резистора Определение индуктивности с помощью RLC-метра Расчет индуктивности по наклону зависимости напряжение-ток 16 Источники. Индуктивность — это способность катушки препятствовать протеканию через нее электрического тока. Катушка индуктивности может перекрыть один ток и пропустить другой. Например, в телевизорах и радиоприемниках катушки индуктивности используются для приема и настройки на различные каналы. Обычно индуктивность измеряют в миллигенри или микрогенри.

Недавно подбирал дроссель фильтра питания и решил посмотреть, что нового изобрели в области измерения индуктивности с помощью осциллографа. Ничего нового не изобрели, а в приборах без осциллографа добавляют к старым схемам микропроцессоры, что конечно современно, но не нужно.

Схемы измерений

Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений регистрация не требуется. Забыли пароль? Показано с 1 по 16 из

Измерение индуктивности.

Помогите, пожалуйста, не могу понять в чем дело. Пытаюсь изменить конденсатор Измерение малых токов nA? Сейчас работаю с CC Отлаживаю режимы сна PM2 и PM3. В этих режимах потребление должно быть 0. Различие индуктивностей.

ED%EE%F1%F2%FC (Измерение индуктивности дросселя). В этой теме 1) взять нормальный осциллограф. который умеет считать.

Измерение индуктивности катушки с учетом собственной емкости ск

Измерение индуктивности осциллографом

Поделюсь небольшим лайфхаком. К сожалению, на русском я аналогов не встречал. Вы делаете хорошее дело.

Хочу предложить измеритель LC с прямым отсчётом. Данный пробник, несмотря на свою простоту, обладает большими возможностями. Он позволяет измерять:. Схема пробника показана на рис.

Измерение индуктивности например, индуктивности контурной катушки , когда для этих целей нет специальных приборов, а имеется осциллограф и генератор сигнала соответствующего диапазона, поступают следующим образом. На параллельный колебательный контур через конденсатор С1 небольшой емкости 10—20 пФ подают сигнал от генератора.

Портал о науке и технике Статьи Новости Видео Обзоры. Забыли пароль? Воспользуйтесь строкой поиска, чтобы найти нужный материал. Главная Схемотехника Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа. Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа. Сегодня на рынке продается множество приборов, измеряющих емкость и индуктивность, только стоят они в несколько раз дороже китайского мультиметра.

В статье описывается метод измерения модуля и фазового угла полного сопротивления с использованием осциллографа в качестве индикатора. Кроме того, косвенным путём можно измерять индуктивности и ёмкости, а также определять наличие короткозамкнутых витков в собранных дросселях и трансформаторах. Полным сопротивлением Z цепи, как известно, называют отношение действующего на её концах напряжения к проходящему через неё току, т. Полное сопротивление Z можно представить в виде последовательного соединения его активной R и реактивной х составляющих.

Измерение индуктивности или емкости с помощью осциллографа

Резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы являются пассивными компонентами, используемыми в каждой электронной схеме. Обычно значение указано на резисторе или конденсаторе в виде цветового кода или числа. Часто катушки индуктивности не имеют маркировки, особенно с ферритовым или воздушным сердечником. Для измерения их стоимости профессионалы используют измеритель LCR ¹ . Хороший измеритель LCR удобен и прост в использовании, но может быть дорогим. В этой статье объясняется, как использовать осциллограф для измерения значения катушки индуктивности с использованием известного конденсатора. Тот же метод можно использовать для измерения емкости конденсатора с помощью известной катушки индуктивности.

Точность вашего измерения будет сильно зависеть от точности конденсатора. Попробуйте использовать конденсатор с низким допуском.

Чтобы измерить номинал неизвестного индуктора, вам понадобится осциллограф, способ генерации импульса, конденсатор с известным номиналом и карманный калькулятор.

Для генерации импульса можно использовать генератор сигналов. Если у вас нет генератора сигналов, вы можете сделать простой генератор импульсов, используя NE555 или пару транзисторов. Вы также можете использовать GPIO PWM ² вывод микроконтроллера, такого как Arduino, ESP32 или ESP8266.

Цепь резервуара LC

Цепь резервуара LC представляет собой резонансную цепь, состоящую из катушки индуктивности и конденсатора. Подобно камертону, который колеблется на своей резонансной частоте после удара по нему, электронная схема резервуара колеблется на своей резонансной частоте после подачи импульса тока. Резонансная частота контура резервуара будет зависеть от номиналов катушки индуктивности и конденсатора. Используя следующую формулу, мы можем определить резонансную частоту или значение катушки индуктивности или конденсатора. 92 л}} $$

Генератор импульсов

Я буду использовать Raspberry-Pi Pico с простой программой MicroPython, показанной ниже, для генерации импульсов.

После импорта модулей я установил таймер на мигание встроенного светодиода Raspberry-Pi. Эта часть необязательна, но она дает мне визуальное представление о том, что программа запущена.

Затем я использую контакт 16 ШИМ для отправки импульса частотой 1 кГц с рабочим циклом 50%.

 от импорта машины Пин, ШИМ, Таймер
светодиод = контакт (25, контакт OUT)
таймер = Таймер()
timer.init(частота=2, режим=Timer.PERIODIC, обратный вызов=лямбда x: led.toggle())
ШИМ = ШИМ (вывод (16))
ШИМ.частота(1000) # 1кГц
pwm.duty_u16(int(65535/2)) # долг 100% = 65535
 

Raspberry-Pi заставит контур резервуара колебаться на резонансной частоте каждые пятьсот миллисекунд. По переднему и заднему фронту квадратного сигнала . Затем с помощью осциллографа я могу измерить резонансную частоту LC-контура.

Цепь

На следующих двух рисунках показана схема и макетная плата. Конденсатор связи 10 пФ между RPi-Pico и цепью бака блокирует любой постоянный ток, поступающий от микроконтроллера. Баковая цепь состоит из известного конденсатора на 100 пФ и неизвестной катушки индуктивности.

На следующем снимке экрана осциллографа видно, как микроконтроллер посылает импульс каждые 500 миллисекунд, за которым следует «звон» контура бака LC.

Измерения

Увеличение импульса показывает контур колебательного резервуара.

Я использую курсоры для измерения периода волны (одна полная синусоида). В нашем примере период равен 568,0 нс , а частота 1,825 МГц . 9{-5} \\ &= 76,6 мк{Н} \end{выравнивание} $$

Значение нашего неизвестного индуктора равно \(76\mu{H}\).

Легче использовать приведенный ниже калькулятор, чем вводить все числа в свой карманный калькулятор.

Калькулятор резонанса LC

Введите частоту, полученную с помощью осциллографа и конденсатора. Затем нажмите кнопку Calculate , чтобы вычислить индуктивность.

Вы можете ввести в этот калькулятор любые два значения, и калькулятор рассчитает недостающее значение. Не забудьте нажать кнопку reset перед новым расчетом.

1. Измеритель LCR — это электронное испытательное оборудование, используемое для измерения индуктивности (L), емкости (C) и сопротивления (R). ↩

2. Широтно-импульсная модуляция ↩

Как измерить сопротивление катушки индуктивности или конденсатора с помощью осциллографа – метод резонансной частоты

Резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы являются наиболее часто используемыми пассивными компонентами почти в каждой электронной схеме. Из этих трех номиналы резисторов и конденсаторов обычно отмечаются над ним либо в виде цветового кода резистора, либо в виде числовой маркировки. Кроме того, сопротивление и емкость также можно измерить с помощью обычного мультиметра. Но большинство катушек индуктивности, особенно с ферритовыми и воздушными сердечниками, почему-то не имеют какой-либо маркировки. Это становится довольно раздражающим, когда вам нужно выбрать правильное значение индуктора для вашей схемы или вы спасли его от старой электронной печатной платы и хотите узнать его значение.

Прямое решение этой проблемы состоит в использовании измерителя LCR, который может измерять значение индуктивности, конденсатора или резистора и отображать его напрямую. Но не у всех есть под рукой LCR-метр, поэтому в этой статье мы узнаем, как использовать осциллограф для измерения значения катушки индуктивности или конденсатора , используя простую схему и несложные вычисления. Конечно, если вам нужен более быстрый и надежный способ сделать это, вы также можете создать свой собственный измеритель LC, который использует ту же технику вместе с дополнительным MCU для считывания отображаемого значения.

• Осциллограф
• Генератор сигналов или простой ШИМ-сигнал от Arduino или другого микроконтроллера
• Диод
• Известный конденсатор (0,1 мкФ, 0,01 мкФ, 1 мкФ)
• Резистор (560 Ом)
• Калькулятор

Чтобы измерить значение неизвестной катушки индуктивности или конденсатора, нам нужно построить простую цепь, называемую цепью бака. Эту схему также можно назвать LC-схемой , резонансной схемой или настроенной схемой 9.0053 . Цепь резервуара — это цепь, в которой индуктор и конденсатор соединены параллельно друг другу, и когда цепь включена, напряжение и ток на ней будут резонансными с частотой, называемой резонансной частотой. Давайте разберемся, как это происходит, прежде чем двигаться дальше.

  FR = 1//2π √LC 
 

После получения сигнала мы должны измерить частоту этого сигнала . Как вы можете видеть, амплитуда сигнала уменьшается по мере увеличения времени, поэтому мы можем выбрать любой один полный цикл сигнала. Некоторые осциллографы могут иметь режим измерения, чтобы делать то же самое, но здесь я покажу вам, как использовать курсор. Поместите первую линию курсора на начало синусоиды, а второй курсор на конец синусоиды, как показано ниже, чтобы измерить период частоты. В моем случае 9Период времени 0052 был выделен на рисунке ниже . Мой осциллограф также отображает частоту, но для целей обучения просто учитывайте период времени, вы также можете использовать линии графика и значение временного деления, чтобы найти период времени, если ваш осциллограф его не отображает.

Мы измерили только период времени сигнала, чтобы узнать частоту , мы можем просто использовать формулы

  F = 1/T  

Таким образом, в нашем случае значение периода времени равно 29.5 мкс, что равно 29,5×10 ^-6 . Таким образом, значение частоты будет

.
  F = 1/(29,5×10  -6  ) = 33,8 кГц. -6  F подставляя все это в формулы получаем 
 
  FR = 1/2π √LC 
  33,8×10  3  = 1 / 2π √L(0,1 x 10  -6  )  
  
 Решая L, получаем
  L = (1/(2π x 33,8 x 10  3 )  2  / 0,1×10  -6  
  = 2,219×10  -4  
  = 221 × 10  -6  
  L ~= 220 мкГн  
  
  Итак, расчетное значение неизвестного индуктора равно 220 мкГн, аналогичным образом вы также можете рассчитать значение конденсатора, используя известный индуктор.