Mesure de l'inductance du starter. Mesure de l'inductance avec des moyens improvisés. Mesure des inductances des bobines basse fréquence

Lorsque vous travaillez avec des appareils électriques ou des pièces conductrices, la présence d'un équipement de mesure est nécessaire, qu'il s'agisse d'un ampèremètre, d'un voltmètre ou d'un ohmmètre. Mais pour ne pas acheter tous ces appareils, il vaut mieux se procurer un multimètre.

Le multimètre est un appareil de mesure universel qui vous permet de mesurer n'importe quelle caractéristique de l'électricité. Il existe des multimètres analogiques et numériques.

Multimètre analogique

Ce type de multimètre affiche les lectures de mesure à l'aide d'une flèche, sous laquelle se trouve un affichage avec différentes échelles de valeurs. Chaque échelle affiche les lectures de l'une ou l'autre mesure, qui sont signées directement sur le tableau de bord. Mais pour les débutants, un tel multimètre ne sera pas le meilleur choix, car il est assez difficile de comprendre tous les symboles affichés. Cela peut conduire à une mauvaise compréhension des résultats de mesure.

Multimètre digital

Contrairement aux appareils analogiques, ce multimètre vous permet de déterminer facilement les quantités d'intérêt, tandis que sa précision de mesure est bien supérieure à celle des appareils à flèche. De plus, la présence d'un commutateur entre différentes caractéristiques de l'électricité exclut la possibilité de confondre l'une ou l'autre valeur, car l'utilisateur n'a pas besoin de comprendre la gradation de l'échelle d'indication. Les résultats de mesure sont affichés sur l'écran (dans les modèles antérieurs - LED et dans les modèles modernes - cristaux liquides). De ce fait, le multimètre numérique est confortable pour les professionnels et simple et facile à utiliser pour les débutants.

Compteur d'inductance pour multimètre

Bien qu'il soit rarement nécessaire de déterminer l'inductance lorsque l'on travaille avec de l'électronique, cela reste parfois nécessaire et les multimètres avec mesure d'inductance sont difficiles à trouver. Dans cette situation, une fixation spéciale au multimètre vous aidera, ce qui vous permettra de mesurer l'inductance.

Souvent, pour un tel décodeur, un multimètre numérique est utilisé pour mesurer la tension avec un seuil de précision de mesure de 200 mV, qui peut être acheté dans n'importe quel magasin d'équipements électriques et radio prêts à l'emploi. Cela vous permettra de faire un simple attachement à un multimètre numérique.

Assemblage de la carte du décodeur.

Il est possible d'assembler un accessoire de testeur pour un multimètre pour mesurer l'inductance sans aucun problème à la maison, ayant des connaissances et des compétences de base dans le domaine de l'ingénierie radio et des microcircuits de soudure.

Dans le circuit imprimé, vous pouvez utiliser les transistors KT361B, KT361G et KT3701 avec n'importe quel marqueur de lettre, mais pour des mesures plus précises, il est préférable d'utiliser des transistors marqués KT362B et KT363. Ces transistors sont installés sur la carte aux positions VT1 et VT2. À la position VT3, il est nécessaire d'installer un transistor au silicium avec une structure p-n-p, par exemple, KT209V avec n'importe quel marquage de lettre. Les positions VT4 et VT5 sont pour les amplificateurs tampons. La plupart des transistors haute fréquence conviennent, avec des paramètres h21E pour l'un d'au moins 150 et pour l'autre plus de 50.

Toutes les diodes au silicium haute fréquence fonctionneront pour les positions VD et VD2.

La résistance peut être sélectionnée MLT 0,125 ou similaire. Le condensateur C1 est pris avec une capacité nominale de 25330 pF, car il est responsable de la précision de la mesure et sa valeur doit être sélectionnée avec un écart ne dépassant pas 1%. Un tel condensateur peut être réalisé en combinant des condensateurs thermostables de différentes capacités (par exemple 2 à 10 000 pF, 1 à 5100 pF et 1 à 220 pF). Pour les autres positions, tous les condensateurs électrolytiques et céramiques de petite taille avec un écart admissible de 1,5 à 2 fois conviennent.

Les fils de contact à la carte (position X1) peuvent être soudés ou connectés à l'aide de pinces à ressort pour fils "acoustiques". Le connecteur X3 est conçu pour connecter un décodeur à.

Il est préférable de prendre un fil plus court pour les "bananes" et les "crocodiles" afin de réduire l'influence de leur propre inductance sur les relevés de mesure. À l'endroit où les fils sont soudés à la carte, la connexion doit être en outre fixée avec une goutte de colle thermofusible.

S'il est nécessaire d'ajuster la plage de mesure, un connecteur pour un interrupteur (par exemple, trois plages) peut être ajouté à la carte.

Mallette de fixation multimètre

Le corps peut être fabriqué à partir d'une boîte prête à l'emploi d'une taille appropriée ou vous pouvez fabriquer une boîte vous-même. Vous pouvez choisir n'importe quel matériau, par exemple du plastique ou de la fibre de verre fine. La boîte est conçue pour s'adapter à la taille de la planche et des trous y sont préparés pour sa fixation. Des trous sont également faits pour connecter le câblage. Tout est fixé avec des petites vis.

Le décodeur est alimenté par le secteur à l'aide d'une alimentation 12 V.

Mise en place de l'inductancemètre

Afin de calibrer le décodeur d'inductance, vous aurez besoin de plusieurs bobines d'induction avec une inductance connue (par exemple, 100 H et 15 H). Les bobines sont connectées tour à tour au décodeur et, en fonction de l'inductance, le curseur de résistance d'ajustement sur l'écran du multimètre définit la valeur 100,0 pour une bobine de 100 H et 15 pour une bobine de 15 H avec une précision de 5%. L'appareil est réglé dans d'autres gammes par la même méthode. Un facteur important est que des inducteurs de test précis sont nécessaires pour étalonner avec précision l'adaptateur.

Une méthode alternative pour déterminer l'inductance est le programme LIMP. Mais cette méthode nécessite une certaine préparation et compréhension du programme.
Mais tant dans le premier que dans le second cas, la précision de telles mesures d'inductance ne sera pas très élevée. Pour travailler avec du matériel de haute précision, cet inductancemètre est mal adapté, mais pour un usage domestique ou pour les radioamateurs ce sera un excellent assistant.

Mesure de l'inductance

Après assemblage, la fixation du multimètre doit être testée. Il existe plusieurs façons de vérifier l'appareil :

1. Détermination de l'inductance de l'accessoire de mesure. Pour ce faire, il est nécessaire de court-circuiter les deux fils destinés au raccordement à la bobine inductive. Par exemple, si chaque fil et cavalier mesure 3 cm de long, un tour de la bobine d'induction est formé. Cette bobine a une inductance de 0,1 - 0,2 H. Lors de la détermination de l'inductance supérieure à 5 H, cette erreur n'est pas prise en compte dans les calculs. Dans la plage de 0,5 à 5 H, lors de la mesure, il est nécessaire de prendre en compte l'inductance de l'appareil. Les lectures inférieures à 0,5 H sont approximatives.
2. Mesure d'une valeur d'inductance inconnue. Connaissant la fréquence de la bobine, à l'aide d'une formule simplifiée de calcul de l'inductance, vous pouvez déterminer cette valeur.
3. Dans le cas où le seuil de déclenchement des jonctions pn silicium est supérieur à l'amplitude du circuit électrique mesuré (de 70 à 80 mV), il est possible de mesurer l'inductance des bobines directement dans le circuit lui-même (après mise hors tension ). Étant donné que la capacité propre du boîtier décodeur est d'une grande importance (25 330 pF), l'erreur de telles mesures ne dépassera pas 5%, à condition que la capacité du circuit mesuré ne dépasse pas 1200 pF.

Lors de la connexion du décodeur directement aux bobines situées sur la carte, un câblage de 30 cm de long avec des pinces pour la fixation ou des sondes est utilisé. Les fils sont torsadés avec le calcul d'un tour par centimètre de longueur. Dans ce cas, l'inductance de la fixation est comprise entre 0,5 et 0,6 H, ce qui doit également être pris en compte lors de la mesure de l'inductance.

Teneur:

« Inductance » désigne soit l'induction mutuelle, lorsqu'une tension dans un circuit électrique se produit à la suite d'une modification de l'intensité du courant dans un autre circuit, soit l'auto-induction, dans laquelle une tension dans un circuit est créée à la suite de un changement de courant dans le même circuit. Dans les deux cas, l'inductance est définie comme le rapport de la tension au courant, et l'unité de mesure est le henry, qui est de 1 volt par seconde divisé par l'ampère. Parce que henry est grand, l'inductance est généralement mesurée en millihenrys (mH, un millième de henry) ou en microhenry (μH, millionième henry). Plusieurs méthodes de mesure de l'inductance de bobine sont décrites ci-dessous.

Pas

1 Mesure de l'inductance par relation tension-courant

1. 1 Connectez une source de tension d'impulsion à l'inducteur. Dans ce cas, l'impulsion totale ne doit pas dépasser 50 pour cent.
2. 2 Allumez le moniteur pour enregistrer le courant. Il est nécessaire de connecter une résistance de détection de courant au circuit ou d'utiliser un ampèremètre. Le premier et le second doivent être connectés à l'oscilloscope.
3. 3 Enregistrez la valeur de courant maximale et le temps entre deux impulsions de tension dans le réseau. Le courant est mesuré en ampères, le temps est mesuré en microsecondes.
4. 4 Multipliez la tension appliquée au circuit en une impulsion par la largeur d'impulsion. Par exemple, si une tension de 50 volts est appliquée au circuit pendant 5 microsecondes, le résultat est 50 fois 5, c'est-à-dire 250 volts par microseconde.
5. 5 Divisez le produit de la tension et de la largeur d'impulsion par l'ampérage maximum. En continuant avec l'exemple ci-dessus, si le courant maximum était de 5 ampères, l'inductance serait de 250 volts par seconde divisé par 5 ampères, soit 50 microhenries.
   • Malgré la simplicité des calculs, cette méthode de mesure de l'inductance nécessite un équipement plus sophistiqué que les autres.

2 Mesure de l'inductance à l'aide de la résistance

1. 1 Connectez une résistance de résistance connue en série avec l'inducteur. La valeur de résistance doit être connue avec une précision d'au moins un pour cent. Lorsqu'il est connecté en série, un courant électrique circule à la fois à travers la bobine et à travers la résistance; la bobine et la résistance ne doivent être en contact électrique qu'en un seul point.
2. 2 Faire passer le courant dans le circuit résultant. Cela se fait à l'aide d'un convertisseur fonctionnel qui simule les courants réels à travers la bobine et la résistance.
3. 3 Enregistrez les valeurs de tension à l'entrée et à la jonction de la bobine avec la résistance. Ajustez le courant de sorte que la tension à la jonction soit la moitié de la tension d'entrée du circuit.
4. 4 Déterminer la fréquence du courant. La fréquence est mesurée en kilohertz.
5. 5 Calculer l'inductance. Contrairement à la méthode précédente, la présente méthode nécessite moins d'équipement, mais des calculs plus complexes. L'inductance est calculée comme suit :
   • Multipliez la résistance de la résistance par la racine carrée de 3. Par exemple, si la résistance est de 100 ohms, multiplier par 1,73 (racine carrée de 3 à 2 décimales) vous donnera 173.
   • Divisez le résultat du produit par la fréquence multipliée par 2 et le nombre pi. Si la fréquence est de 20 kilohertz, divisez par 125,6 ; 173 divisé par 125,6 vous donnera, à la deuxième décimale, 1,38 millhenri.
   • mH = (R x 1,73) / (6,28 x (Hz / 1000))
   • Par exemple : étant donné R = 100 et Hz = 20.000
   • mH = (100 X 1,73) / (6,28 x (20 000 / 1000)
   • mH = 173 / (6,28 x 20)
   • mH = 173 / 125,6
   • mH = 1,38

3 Mesure de l'inductance avec condensateur et résistance

1. 1 Connectez l'inducteur en parallèle avec un condensateur connu. La connexion en parallèle de la bobine et du condensateur conduit à la création d'un circuit électrique oscillant. Utilisez un condensateur dont la capacité est connue avec une précision d'au moins 10 %.
2. 2 Connectez le circuit résultant en série avec la résistance.
3. 3 Faire passer un courant dans le circuit. Ceci, comme dans le cas précédent, se fait à l'aide d'un convertisseur fonctionnel.
4. 4 Connectez les bornes de l'oscilloscope au circuit résultant. Ensuite, changez l'ampérage des valeurs minimales aux valeurs maximales.
5. 5 Trouvez le point de résonance sur l'oscilloscope.À ce stade, le courant est à son maximum.
6. 6 Divisez 1 par le carré de l'énergie de sortie et de la capacité. Une énergie de 2 joules et une capacité de 1 farad donneront 2 au carré au dénominateur, c'est-à-dire 4 ; 1 divisé par 4 équivaut à 0,25 henry, soit 250 millihenry.

• Lorsque les inductances sont connectées en série, leur inductance totale est égale à la somme des inductances de chacune des inductances. S'ils sont connectés en parallèle, l'inductance inverse totale (c'est-à-dire 1 divisé par L) est égale à la somme des inductances inverses.
• Les inducteurs peuvent être des bobines de fil, des noyaux annulaires ou une feuille mince. Plus une bobine a de spires par unité de longueur, plus sa section transversale totale et, par conséquent, l'inductance sont élevées. L'inductance des bobines longues est inférieure à l'inductance des plus courtes.

Mises en garde

• L'inductance peut être déterminée directement avec un inductancemètre, mais de tels instruments ne sont pas très courants et la plupart d'entre eux sont conçus pour mesurer des courants faibles.

De quoi avez-vous besoin

• Convertisseur fonctionnel
• Oscilloscope avec bornes
• Résistance ou condensateur

Le paramètre principal caractérisant les bobines de boucle, les selfs et les enroulements de transformateur est l'inductance L. Dans les circuits haute fréquence, des bobines avec des inductances allant du centième de microhenry à des dizaines de millihenry sont utilisées ; les bobines utilisées dans les circuits basse fréquence ont des inductances allant jusqu'à des centaines et des milliers de henry. Il est conseillé de mesurer l'inductance des bobines haute fréquence qui font partie des systèmes oscillatoires avec une erreur ne dépassant pas 5 % ; dans la plupart des autres cas, une erreur de mesure allant jusqu'à 10-20% est admissible.

Riz. 1. Circuits équivalents de l'inducteur.

Chaque bobine, en plus de l'inductance L, est également caractérisée par sa propre capacité (tour à tour) C L et résistance de perte active R L, réparties sur sa longueur. Classiquement, on pense que L, C L et R L sont concentrés et forment un circuit oscillant fermé (Fig. 1, a) avec une fréquence de résonance naturelle

f L = 1 / (LC L) 0,5

En raison de l'influence de la capacité C L, lors d'une mesure à haute fréquence f, ce n'est pas la vraie inductance L qui est déterminée, mais la valeur effective, ou dynamique, de l'inductance

L d = L / (1- (2 * π * f) 2 * LC L) = L / (1-f 2 / f L 2)

qui peut différer sensiblement de l'inductance L mesurée aux basses fréquences.

Avec une augmentation de la fréquence, les pertes dans les inductances augmentent, en raison de l'effet de surface, du rayonnement énergétique, des courants de déplacement dans l'isolation de l'enroulement et du châssis, des courants de Foucault dans le noyau. Par conséquent, la résistance active R d de la bobine peut dépasser de manière significative sa résistance R L, mesurée avec un ohmmètre ou un pont continu. Le facteur de qualité de la bobine dépend également de la fréquence f :

Q L = 2 * π * f * L d / R d.

En figue. 1, b, un circuit équivalent d'une inductance est présenté, en tenant compte de ses paramètres de fonctionnement. Étant donné que les valeurs de tous les paramètres dépendent de la fréquence, il est conseillé de tester les bobines, en particulier les bobines haute fréquence, à une fréquence d'oscillation de la source d'alimentation correspondant à leur mode de fonctionnement. Lors de la détermination des résultats du test, l'indice "d" est généralement omis.

Pour mesurer les paramètres des inducteurs, on utilise principalement des méthodes de voltmètre - ampèremètre, pont et résonance. Avant les mesures, la bobine d'inductance doit être vérifiée pour la rupture et les tours court-circuités. Un circuit ouvert est facilement détecté à l'aide de n'importe quel ohmmètre ou sonde, tandis que la détection de court-circuit nécessite un test spécial.

Pour les tests les plus simples d'inducteurs, des oscilloscopes à rayons cathodiques sont parfois utilisés.

Indicateur de tours en court-circuit

La vérification de l'absence de court-circuit s'effectue le plus souvent en plaçant la bobine de test à proximité d'une autre bobine faisant partie du circuit oscillatoire de l'oscillateur, la présence d'oscillations dont et leur niveau sont surveillés à l'aide de téléphones, d'un cadran, d'un éclairage électronique ou autre indicateur. Une bobine avec des spires court-circuitées introduira des pertes actives et une réactance dans le circuit qui lui est connecté, réduisant le facteur Q et l'inductance effective du circuit ; en conséquence, les oscillations de l'oscillateur vont s'affaiblir ou même se bloquer.

Riz. 2. Schéma d'un capacimètre résonnant utilisant le phénomène d'absorption.

Un dispositif sensible de ce type peut être, par exemple, un générateur réalisé selon le schéma de la Fig. 2. Une bobine en court-circuit appliquée à la bobine de boucle L1 entraînera une augmentation notable de la lecture du microampèremètre μA.

Le circuit de test peut être une boucle série réglée sur la fréquence de l'alimentation (voir Radio, 72-5-54); la tension sur les éléments de ce circuit, contrôlée par n'importe quel indicateur, sous l'influence des spires court-circuitées de la bobine testée diminuera en raison du désaccord et de l'augmentation des pertes. Il est également possible d'utiliser un pont AC équilibré, dont l'une des branches doit dans ce cas être la bobine de couplage (au lieu de la bobine L x) ; les spires court-circuitées des bobines de test provoqueront un déséquilibre dans le pont.

La sensibilité du dispositif de test dépend du degré de connexion entre la bobine du circuit de mesure et la bobine à tester ; afin de l'augmenter, il est souhaitable de mettre les deux bobines sur un noyau commun, qui dans ce cas est effectué ouvert .

En l'absence de dispositifs spéciaux pour tester les bobines haute fréquence, un récepteur radio peut être utilisé. Ce dernier est accordé sur une station bien audible, après quoi la bobine testée est placée près d'une de ses bobines de contour de fonctionnement, par exemple une antenne magnétique (de préférence sur le même axe que celle-ci). En présence de boucles court-circuitées, le volume diminuera sensiblement. Une diminution du volume peut également avoir lieu si la fréquence d'accord du récepteur s'avère proche de la fréquence naturelle de la bobine testée. Par conséquent, afin d'éviter les erreurs, le test doit être répété lors de l'accord du récepteur sur une autre station, qui est suffisamment éloignée de la première en fréquence.

Mesure des inductances par la méthode voltmètre - ampèremètre

Voltmètre - méthode ampèremètre Il est utilisé pour mesurer des inductances relativement importantes lorsque le circuit de mesure est alimenté par une source basse fréquence F = 50 ... 1000 Hz.

Le schéma de mesure est illustré à la Fig. 3, une... L'impédance Z de l'inductance est calculée par la formule

Z = (R2 + X2) 0,5 = U / I

sur la base des lectures du courant alternatif V ~ et mA ~. La sortie supérieure (selon le schéma) du voltmètre est connectée au point uneà Z<< Z в и к точке bà Z >> Z a, où Z in et Z a sont les résistances d'entrée totales du voltmètre V ~ et du milliampèremètre mA ~, respectivement. Si les pertes sont faibles, c'est-à-dire R<< X = 2*π*F*L x , то измеряемая индуктивность определяется формулой

L x U / (2 * π * F * I).

Les gros inducteurs sont généralement fabriqués avec des noyaux en acier pour réduire leur taille. La présence de ce dernier conduit à une dépendance non linéaire du flux magnétique au courant traversant la bobine. Cette dépendance devient particulièrement difficile pour les bobines fonctionnant avec magnétisation, à travers les enroulements desquels circulent simultanément des courants alternatif et continu. Par conséquent, l'inductance des bobines à noyaux d'acier dépend de la valeur et de la nature du courant qui les traverse. Par exemple, avec une grande composante de courant constant, une saturation magnétique du noyau se produit et l'inductance de la bobine diminue fortement. De plus, la perméabilité du noyau et l'inductance de la bobine dépendent de la fréquence du courant alternatif. Il s'ensuit que la mesure de l'inductance des bobines à âmes en acier doit être effectuée dans des conditions proches de leur mode de fonctionnement. Dans le schéma de la fig. 3, une ceci est assuré en le complétant par un circuit à courant continu représenté en pointillés. Le courant de polarisation requis est réglé par le rhéostat R2 en fonction des lectures du milliampèremètre DC mA... Le condensateur de blocage C et la self Dp séparent les circuits d'alimentation CC et CA, éliminant ainsi l'influence mutuelle entre eux. Les appareils CA utilisés dans ce circuit ne doivent pas répondre aux composantes CC du courant ou de la tension qu'ils mesurent ; pour un voltmètre V~, cela est facilement réalisé en connectant en série avec lui un condensateur d'une capacité de plusieurs microfarads.

Riz. 3. Circuits de mesure d'inductance par la méthode voltmètre - ampèremètre.

Une autre variante du circuit de mesure, qui permet de se passer d'un milliampèremètre à courant alternatif, est représentée sur la Fig. 3, b... Dans ce circuit, les rhéostats R1 et R2 (ils peuvent être remplacés par des potentiomètres connectés en parallèle avec des alimentations) définissent le mode de test requis pour le courant alternatif et continu. En position 1 de l'interrupteur V Le voltmètre V~ mesure la tension alternative U 1 aux bornes de la bobine L x . Lorsque l'interrupteur est déplacé en position 2, la valeur du courant alternatif dans le circuit est en fait contrôlée par la chute de tension U 2 aux bornes de la résistance de référence R environ. Si les pertes de la bobine sont faibles, c'est-à-dire R<< 2*π*F*L x , то измеряемую индуктивность можно рассчитать по формуле

L x U1 * R о / (2 * π * F * U 2).

Méthode de pont pour mesurer les paramètres des inducteurs. Ponts de mesure universels

Les ponts destinés à mesurer les paramètres des inductances sont formés de deux bras de résistance actifs, un épaulement avec un objet de mesure dont la résistance est généralement complexe, et un épaulement avec un élément réactif - un condensateur ou une inductance.

Riz. 4. Schéma d'un pont de stockage pour mesurer les inductances et les résistances de perte.

Dans les ponts de mesure de type magasin, les condensateurs sont préférés comme éléments réactifs, car dans ces derniers, les pertes d'énergie peuvent être rendues négligeables, ce qui contribue à une détermination plus précise des paramètres des bobines étudiées. Un schéma d'un tel pont est illustré à la Fig. 4. L'élément réglable est ici un condensateur C2 de capacité variable (ou une réserve de capacités), shunté par une résistance variable R2 ; ce dernier sert à équilibrer le déphasage créé par la résistance de perte R x dans l'inductance L x. En appliquant la condition d'équilibre des amplitudes (Z 4 Z 2 = Z 1 Z 3), on trouve :

(R x 2 + (2 * & pi * F * L x) 2) 0,5 : ((1 / R 2) 2 + (2 * & pi * F * C 2) 2) 0,5 = R 1 R 3 .. .

Puisque les angles de phase sont φ1 = φ3 = 0, alors la condition d'équilibre de phase (φ4 + φ2 = φ1 + φ3) peut être écrite comme l'égalité φ4 + φ2 = 0, ou φ4 = -φ2, ou tg φ4 = -tg φ2 . Tenant compte du fait que pour le bras avec L x la formule (tan φ = X / R) est valable, et pour le bras avec capacité C 2 - la formule (tan φ = R / X) avec une valeur négative de l'angle φ2 , on a

2 * & pi * F * L x / R x = 2 * & pi * F * C 2 R 2

En résolvant ensemble les équations ci-dessus, on obtient :

L x = C 2 R 1 R 3; (1)
R x = R 1 R 3 / R 2. (2)

Des dernières formules, il s'ensuit que le condensateur C2 et la résistance R2 peuvent avoir des échelles pour évaluer directement les valeurs de L x et R x, et les ajustements des amplitudes et des phases produits par eux sont mutuellement indépendants, ce qui vous permet de équilibrer rapidement le pont.

Pour élargir la plage des valeurs mesurées, l'une des résistances R1 ou R3 est généralement réalisée sous la forme d'une boîte à résistances.

S'il est nécessaire de mesurer les paramètres des bobines avec des noyaux en acier, le circuit en pont de la Fig. 4 est complété par une source de tension constante U о, un rhéostat R о et un milliampèremètre DC mA, servant à régler et contrôler le courant de polarisation, ainsi qu'une self Dp et un condensateur C, séparant les circuits des composantes de courant alternatif et continu.

Riz. 5. Schéma d'un pont de stockage pour mesurer les inductances et les facteurs Q

En figue. 5 montre un schéma d'une autre version du pont de stockage, dans laquelle le condensateur C2 a une capacité constante, et les résistances R1 et R2 sont prises comme variables. L'extension de la plage de mesure est réalisée en incluant des résistances R3 de différents calibres dans le pont. Des formules (1) et (2), il résulte que les ajustements des amplitudes et des phases dans ce circuit sont interdépendants, donc l'équilibrage du pont est réalisé en changeant alternativement les résistances des résistances R1 et R2. L'inductance L x est évaluée sur l'échelle de la résistance R1, en tenant compte du multiplicateur déterminé par le réglage de l'interrupteur V... La lecture sur l'échelle de la résistance R2 se fait généralement dans les valeurs du facteur Q des bobines

Q L = 2 * π * F * L x / R x = 2 * π * F * C 2 R 2.

à la fréquence F de l'alimentation. La validité de la dernière formule peut être vérifiée si les côtés gauche et droit de l'égalité (1) sont divisés en parties correspondantes de l'égalité (2).

Avec les données indiquées dans le schéma, le pont de mesure permet de mesurer des inductances d'environ 20 μH à 1, 10, 100 mH ; 1 et 10 H (sans noyaux en acier) et facteur de qualité jusqu'à Q L ≈ 60. La source d'alimentation est un générateur à transistors avec une fréquence d'oscillation F 1 kHz. La tension de déséquilibre est amplifiée par un amplificateur à transistors chargé sur les téléphones Tf. Un double filtre RC en forme de T, réglé sur 2F 2 kHz, supprime la deuxième harmonique des oscillations de la source, ce qui facilite l'équilibrage du pont et réduit l'incertitude de mesure.

Les compteurs en pont pour les inductances, les capacités et les résistances actives ont un certain nombre d'éléments identiques. Par conséquent, ils sont souvent combinés dans un seul appareil - un pont de mesure universel. Les ponts universels de haute précision sont basés sur des circuits de magasin du type illustré à la Fig. 5. Ils contiennent une source ou redresseur à tension constante (alimentant le circuit de mesure R x), un générateur basse fréquence avec une puissance de sortie de plusieurs watts, un amplificateur de tension à déséquilibre multi-étages, chargé sur un galvanomètre magnétoélectrique ; ce dernier, lors de la mesure des résistances actives, est inclus directement dans la diagonale de mesure du pont. Le schéma de mesure requis est formé à l'aide d'un système de commutation plutôt complexe. Dans de tels ponts, on utilise parfois des indicateurs de type logarithmique dont la sensibilité chute fortement si le pont n'est pas équilibré.

Riz. 6. Schéma d'un pont reochord universel pour mesurer des résistances, des capacités et des inductances

Beaucoup plus simples sont les ponts universels de type reochord, qui mesurent les paramètres des composants radio avec une erreur de l'ordre de 5 à 15 %. Un schéma possible d'un tel pont est illustré à la Fig. 6. Le pont est alimenté pour tous types de mesures avec une tension d'une fréquence d'environ 1 kHz, qui est excitée par un générateur à transistors réalisé selon le circuit inductif trois points. Le téléphone haute impédance Tf sert d'indicateur d'équilibre. Les résistances R2 et R3 sont remplacées par un rhéocorde bobinée (ou, plus souvent, un potentiomètre classique), qui permet d'équilibrer le pont en modifiant en douceur le rapport de résistance R2 / R3. Ce rapport est mesuré sur l'échelle slidewire, dont la plage de lecture est généralement limitée aux valeurs extrêmes de 0,1 et 10. La valeur mesurée est déterminée avec un pont équilibré comme le produit de la lecture de l'échelle slidewire par un multiplicateur déterminé par le réglage de l'interrupteur B. l'élément de référence correspondant du calibre requis - un condensateur C o (C1), une résistance R o (R4) ou une inductance L o (L4).

Une caractéristique du schéma considéré est que les éléments mesurés R x et L x sont inclus dans le premier bras du pont (avec les éléments de support R o et L o situés dans le quatrième bras), et C x, au contraire , sont inclus dans le quatrième bras (avec C o - dans la première épaule). En conséquence, toutes les valeurs mesurées sont évaluées à l'aide de formules similaires telles que

A X = A о (R2 / R3),

où A x et A environ sont les valeurs des éléments mesurés et de référence correspondants.

La résistance variable R5 sert à compenser les déphasages et à améliorer l'équilibrage du pont lors de la mesure des inductances. Dans le même but, une résistance variable de faible résistance est parfois incluse dans le circuit du condensateur de référence C autour de la limite de mesure des grandes capacités, qui ont souvent des pertes notables.

Afin d'éliminer l'influence de la main de l'opérateur, le moteur à fil coulissant est généralement connecté au corps de l'appareil.

Compteurs d'inductance résonante

Les méthodes résonantes permettent de mesurer les paramètres des inductances haute fréquence dans la gamme de leurs fréquences de fonctionnement. Les schémas et méthodes de mesure sont similaires à ceux utilisés pour les mesures résonantes des capacités des condensateurs, en tenant compte, bien entendu, des spécificités des objets de mesure.

Riz. 7. Circuit résonant pour mesurer les inductances avec lecture sur l'échelle du générateur

La bobine d'inductance étudiée peut être incluse dans le générateur haute fréquence en tant qu'élément de son circuit oscillant ; Dans ce cas, l'inductance L x est déterminée sur la base des lectures du fréquencemètre, qui mesure la fréquence d'oscillation du générateur.

Le plus souvent, la bobine L x est connectée à un circuit de mesure associé à une source d'oscillations à haute fréquence, par exemple un générateur (Fig. 2) ou le circuit d'entrée d'un récepteur radio accordé sur la fréquence d'une station émettrice ( figure 8). Supposons que le circuit de mesure se compose d'une bobine de couplage L avec un noyau de trimmer et un condensateur variable C o.

Riz. 8. Schéma de mesure des capacités par la méthode résonante à l'aide d'un récepteur radio

Ensuite, la technique de mesure suivante est applicable. Le circuit de mesure à la capacité maximale C o1 du condensateur C est accordé en résonance avec la fréquence connue f de la source d'oscillation en ajustant l'inductance L. Ensuite, la bobine L x est connectée en série avec ses éléments dans le circuit, après quoi la résonance est restaurée en diminuant la capacité Co jusqu'à une certaine valeur de C o2. L'inductance mesurée est calculée par la formule

L x = * (C o1 -C o2) / (C o1 C o2).

Dans les compteurs à résonance large gamme, le circuit de mesure est composé d'un condensateur de référence C o et de la bobine étudiée L x. Le circuit est connecté de manière inductive, et le plus souvent à travers un condensateur C 1 de faible capacité (Fig. 7 et 9) avec un générateur haute fréquence. Si la fréquence d'oscillation du générateur f 0 est connue, correspondant à l'accord de résonance du circuit, alors l'inductance mesurée est déterminée par la formule

L x = 1 / [(2 * π * f o) 2 * C o]. (3)

Il existe deux possibilités pour la construction de circuits de mesure. Dans les circuits de la première option (Fig. 7), le condensateur C o est pris avec une capacité constante et la résonance est obtenue en modifiant le réglage du générateur fonctionnant dans une plage de fréquences lisse. Chaque valeur de L x correspond à une certaine fréquence de résonance

f 0 = 1 / (2 * π * (L x C x) 0,5), (4)

par conséquent, le condensateur de boucle du générateur peut être équipé d'une échelle avec une lecture dans les valeurs de L x. Avec une large gamme d'inductances mesurées, le générateur doit avoir plusieurs sous-bandes de fréquence avec des échelles distinctes pour estimer L x dans chaque sous-bande. Si l'appareil utilise un générateur avec une échelle de fréquence, des tableaux ou des graphiques peuvent être établis pour déterminer L x à partir des valeurs de f 0 et C o.

Pour exclure l'influence de la propre capacité C L de la bobine sur les résultats de mesure, la capacité C o doit être grande ; en revanche, il est souhaitable d'avoir une petite capacité C o afin d'assurer, lors de la mesure de petites inductances, un rapport L x / C o suffisamment important, ce qui est nécessaire pour obtenir des lectures notables de l'indicateur à la résonance. Prenons pratiquement C o = 500 ... 1000 pF.

Si le générateur haute fréquence fonctionne dans une plage de fréquence limitée, non divisée en sous-bandes, alors plusieurs capacités commutées C o sont utilisées pour étendre la plage de mesure des inductances ; si leurs capacités diffèrent d'un facteur 10, alors sur toutes les limites l'estimation de L x peut être faite selon la même échelle génératrice en utilisant des multiplicateurs à elle qui sont des multiples de 10. Cependant, un tel schéma présente des inconvénients importants.

La mesure d'inductances relativement grandes avec une capacité intrinsèque CL importante se fait à la limite avec une petite capacité C o, et, à l'inverse, la mesure des petites inductances s'effectue à la limite avec une grande capacité C o avec un rapport L x / C défavorable o et une faible tension de résonance sur le circuit.

Riz. 9. Circuit résonant de mesure des inductances avec lecture sur l'échelle du condensateur de référence

Dans les compteurs à résonance, dont les circuits sont réalisés selon la deuxième version (Fig. 9), les inductances sont mesurées à une fréquence fixe du générateur f 0. Le circuit de mesure est accordé en résonance avec la fréquence du générateur à l'aide d'un condensateur variable C o dont l'échelle, conformément à la formule (3), se lit directement dans les valeurs L x. Si nous désignons par C m et C n, respectivement, la capacité maximale et initiale du circuit, et par L m et L n - les valeurs maximale et minimale des inductances mesurées, alors les limites de mesure de l'appareil seront limité par le rapport

L m / L n = C m / S n.

Les condensateurs variables typiques ont un chevauchement de capacité d'environ 30. Afin de réduire l'erreur lors de la mesure de grandes inductances, la capacité initiale C n du circuit est augmentée en incluant un condensateur supplémentaire C d, généralement de type trimmer, dans le circuit.

Si on note ΔC o la plus grande variation de la capacité du condensateur C o, égale à la différence de ses capacités à deux positions extrêmes du rotor, alors pour obtenir le rapport choisi L m / L n, le circuit doit avoir un capacité initiale

C n = C environ : (L m / L n -1). (5)

Par exemple, avec ΔC environ = 480 pF et le rapport L m / L n = 11, on obtient C n = 48 pF. Si les valeurs de C n et L m / L n dans le calcul sont les données initiales, alors il est nécessaire d'utiliser un condensateur C o ayant une différence de capacité

C environ ≥ C n (L m / L n -1).

Aux grandes valeurs de C n et L m / L n, il peut être nécessaire d'utiliser un bloc double ou triple de condensateurs variables.

La fréquence f 0, à laquelle le générateur doit fonctionner, est déterminée par la formule (4) en y substituant les valeurs de L m et C n ou L n et C m. Pour étendre la plage de mesure globale, le générateur est censé fonctionner à plusieurs fréquences fixes commutables. Si les fréquences adjacentes du générateur diffèrent d'un facteur 10 0,5 3,16 fois, alors sur toutes les limites, il est possible d'utiliser l'échelle commune des inductances du condensateur C o avec des multiplicateurs, multiples de 10 et déterminés par le réglage du commutateur de fréquence (Fig. 9). Un chevauchement régulier de toute la plage d'inductances mesurées est assuré lorsque le rapport des capacités du circuit C m / C n 10. Si le condensateur C o est de type logarithmique, alors l'échelle d'inductance est proche du linéaire.

Au lieu d'un générateur de fréquences fixes, vous pouvez utiliser un générateur de mesure avec un changement de fréquence régulier, qui est réglé en fonction de la limite de mesure requise des inductances.

Les circuits résonants pour mesurer les inductances et les capacités sont souvent combinés dans un seul appareil, car ils ont un certain nombre d'éléments identiques et une technique de mesure similaire.

Exemple... Calculez un compteur d'inductance résonante fonctionnant selon le circuit de la Fig. 9, pour une plage de mesure de 0,1 μH - 10 mH lors de l'utilisation d'un double bloc de condensateurs variables, dont la capacité des sections peut être modifiée de 15 à 415 pF.

Solution
1. Le plus grand changement dans la capacité du circuit ΔC o = 2 * (415-15) = 800 pF.

2. Sélectionnez le rapport L m / L n = 11. Ensuite, l'appareil aura cinq limites de mesure : 0,1-1,1 ; 1-11 ; 10-110 ; 100-1100 mcG et 1-11 mH.

3. Selon (5), le circuit doit avoir une capacité initiale C n = 800/10 = 80 pF. Compte tenu de la capacité initiale de la batterie de condensateurs, égale à 30 pF, nous incluons dans le circuit un condensateur de réglage C d d'une capacité maximale de 50 ... 80 pF.

4. La capacité maximale du circuit C m = C n + C o = 880 pF.

5. Selon (4), à la première limite de mesure, le générateur doit fonctionner à une fréquence
f 01 = 1 / (2 * π * (L n C m) 0,5) ≈ 0,16 * (0,1 * 10 ^ -6 * 880 * 10 ^ -12) ≈ 17 MHz.
Pour les autres limites de mesure, on trouve respectivement : f 02 = 5,36 MHz ; f03 = 1,7 MHz ; f04 = 536 kHz ; f05 = 170 kHz.

6. L'échelle d'inductance est réalisée pour la limite de mesure de 1-11 H.

Q-mètres (Kumètres)

Les appareils conçus pour mesurer le facteur de qualité des éléments des circuits haute fréquence sont souvent appelés jauges. L'action des compteurs est basée sur l'utilisation de phénomènes de résonance, ce qui permet de combiner la mesure du facteur de qualité avec la mesure de l'inductance, de la capacité, de la fréquence de résonance naturelle et d'un certain nombre d'autres paramètres des éléments testés.

Kumetr, dont un schéma simplifié est présenté à la Fig. 10 contient trois composants principaux : un générateur haute fréquence, un circuit de mesure et un indicateur de résonance. Le générateur fonctionne dans une large gamme de fréquences à chevauchement régulier, par exemple de 50 kHz à 50 MHz ; cela permet d'effectuer de nombreuses mesures à la fréquence de fonctionnement des éléments testés.

L'inductance étudiée L x, R x par les bornes 1 et 2 est connectée au circuit de mesure en série avec un condensateur de référence de capacité variable C o et un condensateur de couplage C 2 ; la capacité de ce dernier doit satisfaire la condition : C 2 >> C om, où C om est la capacité maximale du condensateur C o. Par un diviseur capacitif C 1, C 2 avec un grand rapport de division

N = (C 2 + C 1) / C 1

une tension de référence U autour de la haute fréquence requise f est introduite dans le circuit à partir du générateur. Le courant apparaissant dans le circuit crée une chute de tension U C aux bornes du condensateur C o, qui est mesurée avec un voltmètre haute fréquence V2.

La résistance d'entrée du voltmètre V2 dans les fréquences de fonctionnement du compteur doit être très élevée. Avec une sensibilité suffisamment élevée, le voltmètre est connecté au circuit de mesure par l'intermédiaire d'un diviseur de tension capacitif dont la capacité d'entrée est prise en compte comme composante de la capacité initiale du condensateur C o. Étant donné que tous les condensateurs qui composent le circuit de mesure ont des pertes très faibles, on peut supposer que la résistance active du circuit est principalement déterminée par la résistance de perte R x de la bobine étudiée.

Riz. 10. Schéma simplifié d'un kumetra

En changeant la capacité du condensateur C o, le circuit de mesure est accordé en résonance avec la fréquence du générateur f en fonction des lectures maximales du voltmètre V2. Dans ce cas, un courant I р ≈ U о / R x circulera dans le circuit, créant une chute de tension aux bornes du condensateur

U C = I p / (2 * π * f * C о) ≈ U о / (2 * π * f * C о R x).

En tenant compte du fait qu'à la résonance 1 / (2 * π * f * C o) = 2 * & pi * f * L x, on trouve

UC U o (2 * π * f * L x) / R x = U о Q L,

où Q L = (2 * π * f * L x) / R x est le facteur Q de la bobine L x à la fréquence f. Par conséquent, les lectures du voltmètre V2 sont proportionnelles au facteur de qualité Q L. A tension fixe U®, l'échelle du voltmètre peut être calibrée linéairement dans les valeurs Q L U C / U о. Par exemple, avec U o = 0,04 V et la limite de mesure du voltmètre U p = 10 V, les tensions d'entrée du voltmètre 2, 4, 6, 8 et 10 V correspondront à QL égal à 50, 100, 150, 200 et 250.

La tension nominale U o est réglée en ajustant le mode de l'étage de sortie du générateur. Cette tension est surveillée selon les lectures d'un voltmètre haute fréquence V1, qui mesure la tension U 1 = U environ N à la sortie du générateur. Par exemple, si le facteur Q du voltmètre V2 est établi à une tension de U® = 0,04 V et que le facteur de division est N = 20, alors la tension U x = 0,04 * 20 = 0,8 V doit être maintenue au niveau du générateur. La plage de mesure du voltmètre V1 doit dépasser légèrement la valeur calculée de la tension U 1 et est égale, par exemple, à 1 V.

Une augmentation de la limite supérieure de mesure des facteurs de qualité est obtenue en réduisant la tension U environ à une valeur plusieurs fois inférieure à la valeur nominale. Supposons qu'à une tension de U о = 0,04 V, une lecture directe des facteurs Q est fournie à la valeur QL = 250. Si, cependant, la tension U о est réduite de moitié, à 0,02 V, alors la flèche du voltmètre V2 s'écartera de toute l'échelle à un facteur Q QL = U p / U o = 10 / 0,02 = 500. En conséquence, pour augmenter la limite supérieure des mesures de quatre fois, à la valeur de QL = 1000, les mesures doivent être réalisée à une tension U o = 40/4 = 10 mV.

Il existe deux manières de réduire la tension U à peu près à la valeur requise : en modifiant le rapport de division N en commutant des condensateurs C 1 de calibres différents ou en ajustant la tension de sortie U 1 du générateur. Pour faciliter la mesure des facteurs Q élevés, le voltmètre V1 (ou le commutateur de facteurs de division) est équipé d'une échelle (marquage), la lecture selon laquelle, caractérisant le degré de diminution de tension U o par rapport à sa valeur nominale , est un multiplicateur de l'échelle du facteur Q du voltmètre V2.

Pour vérifier le fonctionnement du compteur et étendre ses capacités, des bobines de support L environ avec une inductance et un facteur de qualité connus sont utilisées. Habituellement, il existe un ensemble de plusieurs bobines remplaçables L o, qui, avec un condensateur variable C o, fournissent un accord résonnant du circuit de mesure dans toute la plage de fréquences de fonctionnement du générateur.

Lors de la mesure Facteur Q des inducteurs Q L 10-15 minutes avant de commencer le travail, mettez l'appareil sous tension et réglez le générateur sur la fréquence requise. Après échauffement, les voltmètres V1 et V2 sont mis à zéro. La bobine de test est connectée aux bornes 1 et 2. En augmentant progressivement la tension de sortie du générateur, l'aiguille du voltmètre V1 est déviée jusqu'au repère nominal. Avec le condensateur Co, le circuit est accordé en résonance avec la fréquence du générateur. Si en même temps la flèche du voltmètre V2 dépasse l'échelle, la tension de sortie du générateur est réduite. La valeur du facteur de qualité Q L est déterminée comme le produit des lectures sur le facteur Q du voltmètre V2 et sur l'échelle des multiplicateurs du voltmètre V1.

Facteur Q du circuit oscillant Q K est mesuré dans le même ordre lorsque la bobine du circuit est connectée aux bornes 1 et 2, et son condensateur aux bornes 3 et 4. Dans ce cas, le condensateur C o est mis en position de capacité minimale. Si le condensateur du circuit étudié a une capacité variable, alors le circuit est réglé sur la résonance à la fréquence requise du générateur f; si ce condensateur est constant, alors l'accord résonnant est effectué en changeant la fréquence du générateur.

Mesure avec un mètre bobines d'inductance L x est produit par le procédé discuté ci-dessus en relation avec le circuit de la Fig. 9. Le générateur est réglé sur une fréquence de référence sélectionnée selon le tableau en fonction de la valeur L x attendue. La bobine de test est connectée aux bornes 1 et 2. Le circuit de mesure est accordé en résonance avec un condensateur C o, selon une échelle spéciale dont la valeur de L x est estimée en tenant compte de la valeur de division indiquée dans le tableau. En même temps, en faisant varier les paramètres du contour, il est possible de déterminer et propre capacité de bobine CL. Avec deux valeurs arbitraires des capacités C 01 et C 02 du condensateur C, en changeant le réglage du générateur, on retrouve les fréquences de résonance du circuit f 1 et f 3 . Recherche de capacité

C L = (C 02 f 4 2 -C 01 f 1 2) : (f 1 2 -f 2 2)

La mesure des conteneurs avec un compteur est effectuée par la méthode de substitution. Le condensateur testé C x est connecté aux bornes 3 et 4, et l'une des bobines de référence L environ est connectée aux bornes 1 et 2, assurant un accord résonnant du circuit dans la gamme de fréquence sélectionnée. Dans le même temps, vous pouvez déterminer la tangente de l'angle de perte (facteur Q) du condensateur :

tan δ = 1 / (2 * π * f * C x R p)

(où R p - résistance de perte). Pour ce faire, à deux valeurs des capacités C 01 et C 02, correspondant aux réglages de résonance du circuit sans condensateur C x et lorsque ce dernier est connecté, les facteurs Q du circuit Q 1 et Q 2 sont trouvés, puis le calcul est effectué à l'aide de la formule

tg = Q 1 Q 2 / (Q 1 -Q 2) * (C 01 -C 02) / C 01

Si nécessaire, le générateur de compteur peut être utilisé comme générateur de mesure et des voltmètres électroniques peuvent être utilisés pour mesurer des tensions dans une large plage de fréquences.

Instructions

Procurez-vous un compteur LC. Dans la plupart des cas, ils sont sur des multimètres conventionnels. Il existe également des multimètres avec fonction de mesure - un tel appareil vous conviendra également. N'importe lequel de ces appareils peut être acheté dans les magasins spécialisés qui vendent des composants électroniques.

Mettez hors tension la carte contenant la bobine. Décharger les condensateurs de la carte si nécessaire. Soudez la bobine que vous souhaitez mesurer à partir de la carte (si vous ne le faites pas, une erreur notable sera introduite dans la mesure), puis connectez-la aux prises d'entrée de l'appareil (lesquelles sont indiquées dans ses instructions). Réglez l'instrument à la limite exacte, généralement étiquetée "2 mH". Si l'inductance est inférieure à deux millihenries, elle sera alors déterminée et affichée sur l'indicateur, après quoi la mesure pourra être considérée comme terminée. S'il est supérieur à cette valeur, l'appareil affichera une surcharge - une apparaîtra dans le chiffre le plus significatif et des lacunes apparaîtront dans le reste.

Si le compteur a montré une surcharge, passez l'appareil à la limite suivante, plus grossière - "20 mH". Notez que le point décimal sur l'indicateur a bougé - l'échelle a changé. Si la mesure échoue encore cette fois, continuez à basculer les limites vers des limites plus grossières jusqu'à ce que la surcharge disparaisse. Ensuite, lisez le résultat. Ensuite, en regardant l'interrupteur, vous découvrirez dans quelles unités ce résultat est exprimé : en henry ou en millihenry.

Déconnectez la bobine des prises d'entrée de l'appareil, puis soudez-la à la carte.

Si l'appareil affiche zéro même à la limite la plus précise, alors la bobine a une très faible inductance ou contient des spires court-circuitées. Si, même à la limite la plus grossière, une surcharge est indiquée, la bobine est soit cassée soit a trop d'inductance pour laquelle l'appareil n'est pas conçu pour mesurer.

Vidéos connexes

Remarque

Ne jamais connecter le compteur LC à un circuit sous tension.

Conseil utile

Certains compteurs LC ont un bouton de réglage spécial. Lisez les instructions de l'appareil pour savoir comment l'utiliser. Sans réglage, la lecture du compteur sera inexacte.

Un inducteur est un conducteur enroulé qui stocke l'énergie magnétique sous la forme d'un champ magnétique. Sans cet élément, il est impossible de construire ni un émetteur radio ni un récepteur radio pour un équipement de communication filaire. Et la télévision, à laquelle beaucoup d'entre nous sont si habitués, est impensable sans inducteur.

Tu auras besoin de

• Fils de différentes sections, papier, colle, cylindre en plastique, couteau, ciseaux

Instructions

Calculez la valeur à partir de ces données. Pour ce faire, divisez séquentiellement la valeur de la tension par 2, le nombre 3,14, les valeurs de la fréquence actuelle et de l'intensité du courant. Le résultat sera la valeur d'inductance pour la bobine donnée dans Henry (H). Remarque importante : connectez la bobine à une source d'alimentation CA uniquement. La résistance du conducteur utilisé dans la bobine doit être négligeable.

Mesure de l'inductance du solénoïde.
Pour mesurer l'inductance d'un solénoïde, prenez une règle ou un autre outil de longueur et de distance et lisez la longueur et le diamètre du solénoïde en mètres. Après cela, comptez le nombre de ses tours.

Ensuite, trouvez l'inductance du solénoïde. Pour ce faire, augmentez le nombre de ses tours à la seconde puissance, multipliez le résultat par 3,14, le diamètre à la seconde puissance et divisez le résultat par 4. Divisez le nombre obtenu par la longueur du solénoïde et multipliez par 0,0000012566 (1,2566 * 10-6). Ce sera la valeur de l'inductance du solénoïde.

Si possible, utilisez un appareil spécial pour déterminer l'inductance de ce conducteur. Il est basé sur un circuit appelé pont AC.

Un inducteur est capable de stocker de l'énergie magnétique lorsqu'un courant électrique circule. Le paramètre principal d'une bobine est son inductance. L'inductance est mesurée en Henry (H) et est désignée par la lettre L.

Tu auras besoin de

• Paramètres de l'inducteur

Instructions

L'inductance d'un conducteur court est déterminée par : L = 2l (ln (4l / d) -1) * (10 ^ -3), où l est la longueur du fil en et d est le diamètre du fil en centimètres. Si le fil est enroulé autour du cadre, une bobine se forme. Le flux magnétique est concentré et, par conséquent, la valeur d'inductance augmente.

L'inductance de la bobine est proportionnelle aux dimensions linéaires de la bobine, à la perméabilité magnétique du noyau et au carré du nombre de spires de l'enroulement. L'inductance d'une bobine enroulée sur un noyau toroïdal est : L = μ0 * μr * s * (N ^ 2) / l. Dans cette formule μ0 est la constante magnétique, μr est la perméabilité magnétique relative du matériau du noyau, en fonction de la fréquence), s -

Presque tous les amateurs d'électronique, qu'ils soient débutants ou radioamateurs confirmés, sont simplement obligés d'avoir des instruments de mesure dans leur arsenal. Les mesures les plus courantes, bien sûr, sont la tension, le courant et la résistance. Un peu moins souvent, selon les spécificités du travail, - les paramètres des transistors, fréquence, température, capacité, inductance.

Il existe aujourd'hui sur le marché de nombreux instruments de mesure numériques universels bon marché, appelés multimètres. Avec leur aide, vous pouvez mesurer presque toutes les quantités ci-dessus. Sauf, peut-être, pour l'inductance, qui est très rare dans les appareils combinés. Fondamentalement, un inductancemètre est un appareil séparé, il peut également être trouvé en conjonction avec un capacimètre (LC - mètre).

Habituellement, il n'est pas souvent nécessaire de mesurer l'inductance. Pour ma part, je dirais même - très rarement. Par exemple, j'ai soudé une bobine d'une carte et elle n'est pas marquée. Il est intéressant de savoir de quel type d'inductance il dispose afin de l'appliquer quelque part plus tard.

Ou il a enroulé la bobine lui-même, mais il n'y a rien à vérifier. Pour de telles mesures occasionnelles, j'ai considéré qu'il était irrationnel d'acheter un appareil séparé. Et j'ai donc commencé à chercher un circuit de mesure d'inductance très simple. Je n'avais pas d'exigences particulières en matière de précision - pour les produits faits maison amateurs, ce n'est pas si important.

Comme moyen de mesure et d'indication dans le circuit décrit dans l'article, un voltmètre numérique avec une sensibilité 200 mV, qui est vendu sous forme de module prêt à l'emploi. J'ai décidé d'utiliser un multimètre numérique conventionnel à cet effet. UNI-T M838à la limite de la mesure 200 mV courant continu. En conséquence, le circuit est simplifié, et de ce fait il prend la forme d'un attachement à un multimètre.

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Je ne reprendrai pas la description du fonctionnement du circuit, vous pouvez tout lire dans l'article original (archive ci-dessous). Je vais juste dire un peu sur l'étalonnage.

Étalonnage de l'inductancemètre

L'article recommande la méthode d'étalonnage suivante (pour un exemple de la première plage).
Nous connectons une bobine avec une inductance de 100 H, utilisons le curseur du trimmer P1 pour régler le nombre sur 100,0 sur l'écran. Ensuite, nous connectons une bobine avec une inductance de 15 H et avec le même trimmer nous obtenons une indication du nombre 15 avec une précision de 5%.

De même - dans d'autres gammes. Naturellement, vous avez besoin d'inductances précises pour l'étalonnage ou d'un appareil de référence qui doit mesurer les inductances dont vous disposez. Malheureusement, j'ai eu des problèmes avec cela, donc je n'ai pas pu calibrer normalement. En stock j'ai une douzaine ou deux bobines soudées à partir de cartes différentes, la plupart sans aucun marquage.

Je les ai mesurés au travail avec un appareil (pas du tout exemplaire) et les ai notés sur des morceaux de papier adhésif que j'ai collés sur les bobines. Mais il y a aussi un problème dans le fait que tout appareil a également une sorte d'erreur qui lui est propre.

Il existe une autre option : vous pouvez utiliser. Parmi les pièces, une seule résistance, deux fiches et deux pinces sont nécessaires. Vous devez également apprendre à utiliser ce programme, comme l'écrit l'auteur, les mesures "nécessitent un certain travail du cerveau et des mains". Bien que la précision de mesure ici soit également "radio amateur", j'ai obtenu des résultats assez comparables.

Conseil et assemblée

Le tableau a été développé en Sprint Layout, prenez-le dans la section des fichiers. Les dimensions sont petites. Résistances de trim d'occasion, domestiques, d'occasion. Interrupteur de gamme à trois positions - d'une vieille radio importée. Vous pouvez, bien sûr, appliquer d'autres types, il suffit d'ajuster le fichier PCB en fonction de vos détails.

Nous prenons des fils plus courts aux "bananes" et aux "crocodiles" afin de réduire la contribution de leur inductance lors des mesures. Nous soudons les extrémités des fils directement à la carte (sans connecteurs), et à cet endroit nous la fixons avec une goutte de colle thermofusible.

Cadre

Cadre peut être fabriqué à partir de n'importe quel matériau approprié. J'ai utilisé un morceau de boîte de jonction en plastique 40x40 provenant de déchets pour le boîtier. J'ai ajusté la longueur et la hauteur de la boîte pour s'adapter à la planche, ce qui donne des dimensions de 67 × 40x20.

Nous faisons les plis aux bons endroits comme celui-ci. Nous chauffons l'endroit du pli avec un sèche-cheveux à une température telle que le plastique se ramollit, mais ne fond pas encore. Ensuite, nous l'appliquons rapidement sur une surface rectangulaire préalablement préparée, la plions à angle droit et la maintenons ainsi jusqu'à ce que le plastique refroidisse. Pour un refroidissement rapide, il est préférable d'appliquer sur une surface métallique.

Pour éviter de vous brûler, utilisez des gants ou des gants. Tout d'abord, je recommande de pratiquer sur un petit morceau séparé de la boîte.

Ensuite, nous faisons des trous aux bons endroits. Le plastique est très facile à traiter, il faut donc peu de temps pour fabriquer le boîtier. J'ai fixé le couvercle avec des petites vis.
J'ai imprimé un autocollant sur l'imprimante, je l'ai plastifié avec du ruban adhésif sur le dessus et je l'ai collé sur le couvercle avec un "auto-adhésif" double face.

Exemples de mesure

Les mesures sont simples et rapides. Pour ce faire, connectez un multimètre, réglez-le avec un interrupteur 200 mV CC, nous servons de la nourriture autour 15 volts au compteur (il peut être déstabilisé - il y a un stabilisateur sur la planche), nous nous accrochons aux fils de la bobine avec des crocodiles. Sélectionnez la limite de mesure souhaitée avec le commutateur de gamme L-mètre.

Résultats des mesures d'inductance 100 μH

Première gamme

Deuxième gamme

Troisième gamme

Utilisation du programme LIMP

Inconvénients du régime : un multimètre supplémentaire et une alimentation externe sont nécessaires, un calibrage un peu complexe et incompréhensible (surtout quand il n'y a rien à calibrer), une faible précision de mesure, la limite supérieure est trop petite.

Je pense que ce simple inductancemètre peut être utile pour les radioamateurs novices, ainsi que pour ceux qui n'ont pas assez de fonds pour acheter un appareil coûteux.

L'utilisation de ce compteur est justifiée dans les cas où des exigences strictes ne sont pas imposées sur la précision des mesures des valeurs absolues d'inductance.

Le compteur peut, par exemple, être utile pour surveiller l'inductance des enroulements lors de l'enroulement des bobines de filtre de ligne qui suppriment le bruit de mode commun. Dans ce cas, l'identité des deux enroulements de l'inducteur est importante afin d'éviter la saturation du noyau.

Sources de

1. Article. Pour aider le radioamateur. Numéro 10. Revue d'information pour les radioamateurs / Comp. M.V. Adamenko. - M. : NT Press, 2006 .-- P. 8.