Cómo medir la calidad de la inductancia_Cómo juzgar la calidad de la inductancia con un multímetro
Primero, la definición de inductancia.
La inductancia es la relación entre el flujo magnético del cable y la corriente que produce este flujo magnético cuando una corriente alterna pasa a través del cable, lo que genera un flujo magnético alterno en y alrededor del cable.
Cuando una corriente CC pasa a través del inductor, solo hay líneas de fuerza magnéticas fijas a su alrededor, que no cambian con el tiempo; sin embargo, cuando una corriente CA pasa a través de la bobina, habrá líneas de fuerza magnética a su alrededor que cambiarán con el tiempo. De acuerdo con la Ley de inducción electromagnética de Faraday---electricidad magnética, las líneas de fuerza magnéticas cambiantes generarán un potencial inducido en ambos extremos de la bobina, lo que equivale a una "nueva fuente de alimentación". Cuando se forma un circuito cerrado, este potencial inducido generará una corriente inducida. Se sabe por la ley de Lenz que la cantidad total de líneas de campo magnético generadas por la corriente inducida debería tratar de evitar el cambio de las líneas de campo magnético originales. Dado que el cambio de línea del campo magnético original proviene del cambio de la fuente de alimentación alterna externa, del efecto objetivo, la bobina de inductancia tiene la característica de evitar el cambio de corriente en el circuito de corriente alterna. La bobina de inductancia tiene características similares a la inercia en mecánica, y se denomina "autoinducción" en electricidad. Por lo general, se producirán chispas en el momento en que se abra el interruptor de cuchilla o se encienda el interruptor de cuchilla. Este es el fenómeno de la autoinducción. causado por un alto potencial inducido.
En resumen, cuando la bobina de inductancia está conectada a la fuente de alimentación de CA, las líneas de fuerza magnéticas dentro de la bobina cambiarán constantemente con la corriente alterna, lo que hará que la bobina genere inducción electromagnética continuamente. Esta fuerza electromotriz generada por el cambio de corriente de la propia bobina se denomina "fuerza electromotriz autoinducida". Se puede ver que la inductancia es solo un parámetro relacionado con el número de vueltas, tamaño, forma y medio de la bobina. Es una medida de la inercia de la bobina inductiva y no tiene nada que ver con la corriente aplicada.
2. Características de inductancia
Las características de los inductores son opuestas a las de los condensadores. Tienen la característica de impedir el paso de la corriente alterna y permitir el paso fluido de la corriente continua. Cuando la señal de CC pasa a través de la bobina, la resistencia es la caída de voltaje de resistencia del cable mismo. Cuando la señal de CA pasa a través de la bobina, se generará una fuerza electromotriz autoinducida en ambos extremos de la bobina. El sentido de la fuerza electromotriz autoinducida es opuesto al sentido de la tensión aplicada, lo que dificulta el paso de la corriente alterna. , por lo que las características del inductor son pasar CC y bloquear CA. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la impedancia de la bobina. Los inductores suelen trabajar con capacitores en circuitos para formar filtros LC, osciladores LC, etc. Además, las personas también usan las características de la inductancia para fabricar bobinas de choque, transformadores, relés, etc. Corriente continua: significa que el inductor está en un circuito cerrado. estado a la corriente continua. Si no se considera la resistencia de la bobina de inductancia, entonces la corriente continua puede pasar a través del inductor "sin obstáculos". Para la corriente continua, la resistencia de la bobina en sí tiene muy poco efecto de obstaculización sobre la corriente continua, por lo que a menudo se ignora en el análisis de circuitos.
Bloqueo de corriente alterna: cuando la corriente alterna pasa a través de la bobina inductiva, el inductor obstaculiza la corriente alterna, y es la reactancia inductiva de la bobina inductiva la que obstaculiza la corriente alterna.
3. Estructura de inductancia
Los inductores generalmente se componen de esqueletos, devanados, escudos, materiales de embalaje, núcleos magnéticos o núcleos de hierro.
1. Esqueleto El esqueleto generalmente se refiere al soporte para enrollar la bobina. Algunos inductores fijos más grandes o inductores ajustables (como bobinas oscilantes, bobinas de choque, etc.), la mayoría de los cuales son alambre esmaltado (o alambre cubierto de hilo) alrededor del esqueleto, y luego el núcleo magnético o núcleo de cobre, núcleo de hierro, etc. Instalado en la cavidad interna del esqueleto para aumentar su inductancia. El esqueleto generalmente está hecho de plástico, baquelita y cerámica, y se puede hacer en diferentes formas según las necesidades reales. Los inductores pequeños (como los inductores codificados por colores) generalmente no usan una bobina, sino que tienen el alambre esmaltado enrollado directamente alrededor del núcleo. Los inductores de núcleo de aire (también conocidos como bobinas sin envolver o bobinas de núcleo de aire, que se utilizan principalmente en circuitos de alta frecuencia) no utilizan núcleos magnéticos, esqueletos y escudos, etc., sino que primero se enrollan en el molde y luego se retiran del molde. , y la bobina se tira entre cada bobina. Conducir una cierta distancia.
2. Devanado Devanado se refiere a un grupo de bobinas con funciones específicas, que es el componente básico de los inductores. Hay devanados de una sola capa y de varias capas. Hay dos tipos de bobinados de una sola capa: bobinado denso (los conductores se enrollan una vuelta tras otra) y bobinado intermedio (hay una cierta distancia entre cada vuelta de los cables durante el bobinado); Los devanados multicapa tienen devanado plano en capas, devanado aleatorio, devanado de panal, etc.
3. Núcleos magnéticos y varillas magnéticas Los núcleos magnéticos y las varillas magnéticas generalmente están hechos de ferrita de níquel-zinc (serie NX) o ferrita de manganeso-zinc (serie MX) y otros materiales. Forma, forma de lata y otras formas.
4. Núcleo de hierro El material del núcleo de hierro incluye principalmente láminas de acero al silicio, permalloy, etc., y su forma es principalmente de tipo "E".
5. Cubierta de blindaje Para evitar que el campo magnético generado por algunos inductores afecte el funcionamiento normal de otros circuitos y componentes, se le agrega una cubierta de pantalla metálica (como la bobina de oscilación de una radio semiconductora, etc.). El uso de inductores blindados aumentará la pérdida de la bobina y reducirá el valor de Q.
6. Materiales de embalaje Después de enrollar algunos inductores (como los inductores de código de color, los inductores de anillo de color, etc.), las bobinas y los núcleos magnéticos se sellan con materiales de embalaje. El material de encapsulación es plástico o resina epoxi.
En cuarto lugar, los principales parámetros del inductor.
1. Inductancia
La inductancia, también conocida como coeficiente de autoinducción, es una cantidad física que representa la capacidad de un inductor para generar autoinducción. El tamaño de la inductancia del inductor depende principalmente del número de vueltas (número de vueltas) de la bobina, el método de bobinado, la presencia o ausencia de un núcleo magnético y el material del núcleo magnético, etc. Generalmente, cuanto más la bobina gira y cuanto más densas son las bobinas, mayor es la inductancia. Una bobina con núcleo magnético tiene una inductancia mayor que una bobina sin núcleo magnético; una bobina con una permeabilidad de núcleo magnético mayor tiene una inductancia mayor.
La unidad básica de inductancia es Henry (denominada Henry), que se representa con la letra "H". Las unidades de uso común son milihenrio (mH) y microhenrio (μH). La relación entre ellos es:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Desviación permitida
La desviación permitida se refiere al valor de error permitido entre la inductancia nominal en el inductor y la inductancia real. Los inductores generalmente utilizados en circuitos como los de oscilación o filtrado requieren alta precisión y la desviación permitida es de ±{{0}}.2 por ciento 0.5 por ciento; mientras que los requisitos de precisión para bobinas como el acoplamiento y la corriente de bloqueo de alta frecuencia no son altos; la desviación permitida es de ±10 por ciento ~15 por ciento.
3. Factor de calidad
El factor de calidad, también conocido como valor Q o figura de mérito, es el principal parámetro para medir la calidad del inductor. Se refiere a la relación entre la reactancia inductiva que presenta el inductor y su resistencia de pérdida equivalente cuando opera bajo un voltaje de CA de cierta frecuencia. Cuanto mayor sea la Q del inductor, menores serán sus pérdidas y mayor será la eficiencia. El factor de calidad del inductor está relacionado con la resistencia de CC del cable de la bobina, la pérdida dieléctrica del esqueleto de la bobina y la pérdida causada por el núcleo y el escudo de hierro.
4. Capacitancia distribuida
La capacitancia distribuida se refiere a la capacitancia que existe entre las vueltas de la bobina, entre la bobina y el núcleo magnético, entre la bobina y tierra, y entre la bobina y el metal. Cuanto menor sea la capacitancia distribuida del inductor, mejor será su estabilidad. La capacitancia distribuida puede hacer que la resistencia de disipación de energía equivalente sea mayor y que el factor de calidad sea mayor. Para reducir la capacitancia distribuida, se usa comúnmente alambre cubierto de alambre o alambre esmaltado de múltiples hilos y, a veces, se usa el método de bobinado de panal.
5. Corriente nominal
La corriente nominal se refiere al valor de corriente máximo que el inductor puede soportar en el entorno de trabajo permitido. Si la corriente de funcionamiento supera la corriente nominal, los parámetros de rendimiento del inductor cambiarán debido a la generación de calor e incluso se quemarán debido a la sobrecorriente.
Cinco, la función del inductor.
Los inductores desempeñan principalmente las funciones de filtrado, oscilación, retraso y muesca en el circuito, así como filtrar señales, filtrar ruido, estabilizar la corriente y suprimir la interferencia de ondas electromagnéticas. La función más común de los inductores en los circuitos es formar circuitos de filtro LC junto con los condensadores. Los condensadores tienen las características de "bloquear CC y pasar CA", mientras que los inductores tienen la función de "pasar CC y bloquear CA". Si la CC con muchas señales de interferencia pasa a través del circuito del filtro LC, la señal de interferencia de CA será consumida por la inductancia en energía térmica; cuando la corriente de CC más pura pasa a través del inductor, la señal de interferencia de CA también se convertirá en inducción magnética. Y la energía térmica, es más probable que la frecuencia más alta sea la impedancia del inductor, que puede suprimir la señal de interferencia de frecuencia más alta.
Los inductores tienen la propiedad de bloquear el paso de la corriente alterna y permitir que la corriente continua pase sin problemas. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la impedancia de la bobina. Por lo tanto, la función principal del inductor es aislar y filtrar la señal de CA o formar un circuito resonante con capacitores y resistencias.
6. Cómo juzgar la calidad de la inductancia con un multímetro
1. Medición de inductancia: gire el multímetro hacia el engranaje del diodo zumbador, coloque los cables de prueba en los dos pines y vea la lectura del multímetro.
2. Juicio de bueno o malo: la lectura de la inductancia del chip debe ser cero en este momento. Si la lectura del multímetro es demasiado grande o infinita, significa que la inductancia está dañada.
Para bobinas inductivas con una gran cantidad de vueltas y un diámetro de alambre delgado, la lectura será de decenas a cientos de veces. Por lo general, la resistencia de CC de la bobina es de solo unos pocos ohmios. El daño se manifiesta como un daño evidente o caliente en el anillo magnético de inductancia. Si la bobina de inductancia no está seriamente dañada y no se puede determinar, la inductancia se puede medir con un medidor de inductancia o se puede usar el método de reemplazo para juzgar.
Para la bobina inductora con pantalla metálica, también es necesario comprobar si existe un cortocircuito entre la bobina y la pantalla. Si la resistencia entre cada pin de la bobina y la carcasa (blindaje) detectada por el multímetro no es infinita, pero tiene un cierto valor de resistencia o resistencia cero, significa que el inductor está cortocircuitado internamente.
Precauciones:
1. Para los componentes inductivos, el núcleo y los devanados son propensos a cambiar de inductancia debido al efecto del aumento de temperatura. Cabe señalar que la temperatura del cuerpo debe estar dentro del alcance de las especificaciones de uso. .
2. El devanado del inductor es fácil de formar un campo electromagnético después de que pasa la corriente. Al colocar los componentes, preste atención para mantener los inductores adyacentes alejados entre sí, o haga que los devanados formen ángulos rectos entre sí para reducir la inductancia mutua.
3. Entre las capas de bobinado del inductor, especialmente los cables delgados de varias vueltas, también se generará la capacitancia del espacio, lo que provocará la derivación de la señal de alta frecuencia y reducirá el efecto de filtrado real del inductor.
4. Al probar el valor de inductancia y el valor Q con el instrumento, para obtener los datos correctos, el cable de prueba debe estar lo más cerca posible del cuerpo del componente.
