• Объявления

    • admin

      Размещайте материалы своей компании БЕСПЛАТНО!   18.04.2018

      Редакционная политика портала позволяет размещать на бесплатной основе различные типы материалов: интересную информацию, наработки, технические решения, аналитические статьи и т.д. Пример такого блога. Взамен мы рекламируем ваш блог в наших группах в соц. сетях, ну и плюс естественная самореклама от пользователей форума и блогов, которые будут читать ваш блог. К примеру охват одного поста только в нашей группе VK составляет более 10 тыс. человек. Т.е. мы предлагаем бартер - вы ведете у нас блог и публикуете какую-то полезную и интересную информацию связанную с вашим производством, а мы рекламируем ваш блог в наших соц. сетях. Блоги можно полностью кастомизировать: поставить изображение шапки, сделать меню или оглавление, также в своем блоге вы будете модератором - сможете удалять комментарии и т.д. Ведение своего блога требует времени и навыков, но рекламный эффект колоссальный, т.к. это живое общение и отклик. Посты не должны быть рекламой, а также должны соответствовать правилам форума. Для тех компаний, которые будут публиковать интересный контент, права в дальнейшем будут расширяться - сможете публиковать больше ссылок, пресс-релизы, новости компании, анонсы и т.д. Ну а если вы хотите размещать платную рекламу: условия и прайс размещения на сайте и форуме, коммерческая тема на форуме, реклама в группе VK.

Блог alex123al97

  • записи
    3
  • комментариев
    209
  • просмотров
    1 549

Измерение индуктивности катушек резонансным методом

Когда-то задался целью найти простой способ измерения индуктивности катушек. И тут вдруг вспомнил университетский курс ТОЭ (теоретические основы электротехники), а именно: резонанс в параллельном колебательном контуре, характерный всплеском напряжения. Взяв этот фактор за основу и вспомнив формулу Томсона - зависимость трех составляющих: индуктивности (L), емкости (C) и частоты (f), сваял простенькую схему.

59e65c39776dc_.jpg.dac6f4055c290c66e2b090c673bc0173.jpg

59e65c37f3a74_.jpg.aaeb96090ebb9c4c46047142ca6fc642.jpg

59e65c3553365_L-_02.JPG.bb4e497472f4f7fc5f19d9dd5434362c.JPG

59e65c35dcc32_L-_03.JPG.86cf552cbcf7b0f17953ac2b5be0d89f.JPG

59e65c3658473_L-_04.JPG.b2d497be0c670aa97bc90fdd3e534dd9.JPG

Суть метода состоит в подборе резонансной частоты для собранного колебательного контура с известной (проверенной) емкостью конденсатора. Резонансная частота засекается любым мультиметром по пику напряжения на контуре. А зная частоту и емкость можно вычислить индуктивность.

В качестве генератора частоты использовал звуковую карточку (ЗК) ПК и скачанную с интернета одну из многочисленных программ –  генераторов.

Для примера проведу парочку наглядных измерений.

Опыт №1. Беру известные конденсатор 1,5uF и дроссель ДМ-0,6-50 мкГн. Собираю контур, подключаю блок к ЗК и мультиметру, запускаю генератор и прогоняю частоту в обратном порядке – начиная с 20 кГц в сторону уменьшения. Напряжение сразу начало возрастать и застыло на максимуме в пределах 18,85-18,65 кГц, откуда выбрал среднее значение – 18,75 кГц.

59e65c384cf91__11.jpg.db614255a9779ed3ae654abcd1cf0a3d.jpg

59e65c37bb0f7__0650.JPG.15a7ff9938edd5acbdb69b4e4c9efe1e.JPG

Далее можно проводить расчеты вручную, можно ввести формулу в Excell, можно написать программку, а можно и воспользоваться многочисленными онлайн калькуляторами, что я и сделал, используя первый попавшийся сайт: http://coil32.ru/calc/jslcc.html

Ввожу емкость, частоту и без малого получаю указанную на дросселе индуктивность.

59e65e289228a__12.jpg.7cd8aee313576bb407584b01d5f44bf9.jpg

 

Опыт №2. Беру неизвестный дроссель на ферритовом сердечнике типа "гантелька" и конденсатор 1uF. Собираю схему, прогоняю частоту, вычисляю по предыдущей методе ее среднее значение - 10,45 кГц и снова загоняю данные в калькулятор, который выдал значение 232 мкГн.

Опыт_21.jpg

59e65c36dd8f7__noname_01.JPG.2fc5bc9dbf7de431a9704c5bda9bab9e.JPG

59e65e2dc3d02__22.thumb.jpg.a097244cb79fadef709bf918d2e451bd.jpg

Меряю индуктивность недавно приобретенным тестером LCR-T4 и получаю результат (с учетом разрядности) 240 мкГн.

 

59e65c3759336__noname_02.JPG.5b8eba67e0aa9599da321ed2612528d6.JPG

Как видите, метод немного неудобный, заставляет подстраивать контур под ограниченные пределы частоты, но имеет право на жизнь. Насколько точно он меряет – вопрос философский, поскольку все в этом мире относительно. Лично меня в схемотехнике он не подводил и долгое время устраивал простотой и минимальными требованиями к ресурсной базе и измерительной аппаратуре.

Следует также отметить, что данным методом можно измерять и емкость конденсаторов, используя катушки известной индуктивности.

  • Лайк 1
  • Одобряю 2


42 комментария




Рекомендуемые комментарии

Благодарю!

Кафедра философии Вам аплодирует стоя )))))

А у философов, особенно софистов, математика проста: 2+2=5! А от тех, кто в этом сомневается, или не согласен, они требуют первоисточники и доказательства )))))

Лучше сами начните изучать точные науки со школьного курса физики, к примеру с закона Ома для участка цепи. Сперва пробегитесь по первоисточникам и убедитесь, что формула действительно верна, потом внимательно изучите, что такое ток, напряжение и сопротивление. Поразмышляйте над сопротивлением проводника и постарайтесь ответить на сверхсложный вопрос - это величина постоянная, или переменная? Напрягитесь изо всех сил и осмыслите, зависит ли сопротивление проводника от протекающего по нему тока и в заключение, когда уже будете чуть-чуть подкованы, попробуйте определить влияние КПД на ток, напряжение или сопротивление участка цепи и стоит ли его вообще рассматривать в разрезе закона Ома.

И только тогда, когда пройдете этот, весьма сложный для философов вступительный курс, мы перейдем к следующему этапу - метрологии. К примеру, как, зная ток и сопротивление, вычислить напряжение )))))

Удачи!

Изменено пользователем alex123al97
  • Одобряю 2

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

 

12 часа назад, alex123al97 сказал:

мы перейдем к следующему этапу - метрологии. К примеру, как, зная ток и сопротивление, вычислить напряжение )))))

  Прежде чем изобретать "велосипед" советую Вам просмотреть классические методы анализа токов в цепи. Закон Ома применяется только с использованием аппарата комплексных чисел. Там же используется формула Эйлера для перевода комплексного числа из векторной в алгеброическую форму. 

  Если мои предыдущие высказывания вызвали аплодисменты "...кафедра философии...", то это сообщение, наконец-то, заставит Вас успокоится и трезво оценить уровень Ваших нравоучений.

  

Энергетический метод Котельникова.JPG

Энергетический метод Котельникова 2.JPG

  • Одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Ай молодца!

Типичный философский подход - давать самые заумные ответы на самые простые вопросы )))))

С методом, кстати, абсолютно согласен. Я хорошо понимаю, что такое комплексные числа и постоянно имею с ними дело в рабочей практике - при расчете и наладке компенсаторов реактивной мощности, возбуждении синхронных и асинхронных генераторов, релейной защите...

И если бы ставил за цель вычислять СОПРОТИВЛЕНИЕ, его бы и рассматривал. Но, опять таки, сосредоточу ваше рассеянное философское внимание, что в моей теме речь идет об ИНДУКТИВНОСТИ! и ее месте именно в параллельном колебательном контуре, приведенном в режим РЕЗОНАНСА!

Но Вы все время крутитесь вокруг да около, кидаетесь в крайности, пробуете отвлечь внимание или перевести тему на добротность, сопротивления, в том числе и комплексные, переменную частоту, побочные эффекты... поскольку, знаете или, скорее всего, догадываетесь, что честный ответ хотя-бы на один из заданных вопросов, особенно "Индуктивность (именно ИНДУКТИВНОСТЬ!) катушки (с фиксированным сердечником или без него)  - величина постоянная или переменная?" разоблачит все Ваши философские мудрствования и закинет их в глубокие аналы точных наук.

Лично я с Вами общаюсь только ради прикола, поскольку меня неплохо забавляют Ваши титанические старания выразить позицию "Баба Яга против" или "Этого не может быть, потому что не может быть никогда!"

Изменено пользователем alex123al97
  • Лайк 1
  • Одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
1 час назад, alex123al97 сказал:

честный ответ хотя-бы на один из заданных вопросов, особенно "Индуктивность (именно ИНДУКТИВНОСТЬ!) катушки (с фиксированным сердечником или без него)  - величина постоянная или переменная?" разоблачит все Ваши философские мудрствования и закинет их в глубокие аналы точных наук.

   С моей стороны объективная информация об индуктивности, а вот с Вашей стороны "философские мудрствования" с уклоном в сторону невежества по части ТОР.

Энергетический метод Котельникова 3.JPG

Энергетический метод Котельникова 4.JPG

Энергетический метод Котельникова 5.JPG

Энергетический метод Котельникова 6.JPG

Энергетический метод Котельникова 7.JPG

Энергетический метод Котельникова 8.JPG

Энергетический метод Котельникова 9.JPG

Энергетический метод Котельникова 10.JPG

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Спасибо за познавательную дискуссию. Подскажите, дилетанту, где найти ответ на вопрос.

Почему LCR метр показывает отрицательную индуктивность? Из-за паразитной емкости цепи? Подключаю к прибору индуктивность 1 мН, обычную с магазина, он показывает приблизительно равным тому, что на ней написано, но когда хочу измерить индуктивность последовательно соединенных резисторов общим сопротивлением 50 кОм (6 резисторов МЛТ-2), прибор показывает отрицательную индуктивность. Тестовое напряжение менял от 1 до 5 В (ограниченный предел на приборе), показания меняются, но все равно отрицательные, частоты тоже менял от 25 Гц до 1 кГц.

Изменено пользователем gadz

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Возможно, Вы за пределами диапазона измерений прибора. Обычно в паспорте на него они указаны. Рекомендую исходить из эквивалентной схемы измерений и воспользоваться методом переходных процессов для перепроверки результатов. Для ясности необходима схема входных цепей прибора и метод измерения индуктивности. Есть вариант измерения параллельно соединённых резисторов. Эквивалентная паразитная ёмкость будет в 6 раз больше, а индуктивность в 6 раз меньше. Резонансная частота уменьшится. 

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
5 часов назад, _VN_ сказал:

С моей стороны объективная информация об индуктивности

Супер! Респект!

И в каком объективно информирующем параграфе говорится об ИНДУКТИВНОСТИ катушки?

От энергетического метода определения полного сопротивления катушки перешли к теоретической части его образования, а также влияния на потерю энергии и добротность.  Все те же повторяющиеся из отклика в отклик и далекие от сути темы (вопроса) физические величины. Гляжу, кроме философских приемчиков плутать вокруг да около и швыряться софизмами добавился еще один - тавтология )))))

Знаете, а Вы все более и более растете в моих глазах. Вот, до доцента кафедры философии уже доросли )))))

Может, следуя броуновской логике Вашего мышления, вообще отменить эту злосчастную индуктивность? Вместо нее в схемах указывать материал проводника и магнитопровода, их физические размеры, сопротивление потерь, эффективную энергию, паразитную емкость, добротность, рабочую и резонансную частототы... А тех, кто по старинке будет пользоваться параметром "индуктивность" признать лузером и дилетантом )))))

Благодарю за очередные философские перлы. Пишите еще )))))

Изменено пользователем alex123al97

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
27 минут назад, alex123al97 сказал:

От энергетического метода определения полного сопротивления катушки перешли к теоретической части его образования, а также влияния на потерю энергии и добротность.  Все те же повторяющиеся из отклика в отклик и далекие от сути темы (вопроса) физические величины.

  Окститесь, уважаемый, - Вы всё перепутали. Это же классика ТОЭ от самого Котельникова. 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Ну что Вы, уважаемый! Я с Котельниковым, равно как и с Томсоном, абсолютно согласен. И, думаю, на мой вопрос об индуктивности он бы ответил легко и доступно, а не скакал бы с бубном по параграфам, методикам и физическим величинам, не относящимся напрямую к теме разговора, как это делаете Вы.

Изменено пользователем alex123al97

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
9 часов назад, alex123al97 сказал:

"Индуктивность (именно ИНДУКТИВНОСТЬ!) катушки (с фиксированным сердечником или без него)  - величина постоянная или переменная?"

Катушку индуктивности с нулевым значением собственной ёмкости можно только нарисовать на бумаге или рассказать о ней малообразованным радиолюбителям, демонстрируя замечательную формулу Томсона, область применения которой тоже ограничена.  Отсюда следует, что индуктивность катушки не может быть представлена без значения её собственной резонансной частоты или собственной ёмкости, что сразу определяет диапазон частот, на которых эту катушку можно использовать, и, следовательно, зависимость от частоты. Значение эквивалентного активного сопротивления катушки тоже аналогичным образом зависит от частоты.  Мне пришлось пересказывать строки первоисточника, в которых это же сказано посредством формулы с использованием математики комплексных чисел.  

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Ну вот, уже более-менее трезвые мысли пошли, хотя до технически-грамотного ответа еще далековато.

Во-первых я нигде не упоминал об идеальности или сверхточности метода, а наоборот, в конце статьи сделал вывод: "Насколько точно он меряет – вопрос философский, поскольку все в этом мире относительно". Идеализмом и впадением в крайности как раз страдаете именно Вы, чем значительно усложняете простые и очевидные вещи.

И как бы Вы не пытались увильнуть от ответа, отрицать или навязывать свою точку зрения, индуктивность любой катушки с фиксированным сердечником или без него - величина постоянная и не зависящая ни от частоты, ни от собственной емкости, ни от эквивалентного или полного сопротивления. То же самое можно сказать и про емкость конденсатора, у которого по аналогии с катушкой помимо эквивалентного или полного сопротивления есть собственная индуктивность. От частоты зависит только реактивное сопротивление катушки, как раз вызванное ее индуктивностью и никак не наоборот. Поэтому не нужно путать эти физические величины, что Вы так усердно пробуете мне втюхать посредством статей Котельникова.

То же самое происходит и в конденсаторе. Также реактивные сопротивления катушки и конденсатора, в отличии от активных, имеет разные по полярности фазовые сдвиги векторов протекающих по ним токов по отношению к вектору падающего на них напряжения, от чего и выражаются комплексными числами.

А теперь давайте рассмотрим явление резонанса в параллельном колебательном контуре, в котором опять-таки вопреки всем Вашим мудризмам принимают участие исключительно, частота, а также суммарные емкость и индуктивность конденсатора и катушки. А происходят очень простые вещи - при достижении резонансной частоты противоположные по фазе суммарные емкостные и индуктивные сопротивления, а следовательно и протекающие через них токи, становятся одинаковыми по значению, чем друг-друга компенсируют. Также при резонансе полное сопротивление цепи достигает наибольшего значения, а следовательно и максимального падения напряжения на нем, что легко отслеживается любым мультиметром. Активное сопротивление контура, формируемое в основном катушкой индуктивности и связующими проводами, влияет исключительно на потери энергии в контуре, или иными словами на его добротность и никак не влияет ни на емкость, ни на индуктивность, на на частоту, ни на сам резонанс.

А теперь самое главное - метрология. Поскольку в конденсаторе практически отсутствует активное сопротивление, лично я его УСЛОВНО принимаю за абсолют емкости, которая к тому же нам заранее известна. Зная емкость и резонансную частоту, вычисляем его реактивное сопротивление, которое при резонансе равное по значению с реактивным сопротивлением катушки, из которого извлекаем ее индуктивность, значение которой по подобию с конденсатором также принимаю УСЛОВНО абсолютным. А учитывая взаимное присутствие небольших по значению паразитных емкости и индуктивности катушки и конденсатора, при резонансе лично я их также УСЛОВНО принимаю как взаимокомпенсирующиеся.

Что же касается сверхчастот и их побочных явлений, то и на них добиваются явления резонанса, поэтому не стоит формулу Томсона делать неполноценной, неполноценными могут быть лишь элементы, неспособные работать на этих частотах, которые в свою очередь для этих элементов попросту не могут быть резонансными. Иными словами, если резонанс не достигнут, нужно пробовать менять либо частоту, либо емкость, а если достигнут, то это автоматически говорит о том, что можно провести расчеты. И этот момент я также уточнил в конце своей статьи: "Как видите, метод немного неудобный, заставляет подстраивать контур под ограниченные пределы частоты (генератора)"

Вот и вся методика, неоднократно проверенная на разных типах катушек с разными типами сердечников и без них в пределах частот от 0 до 20000Гц, расчетные значения индуктивности которых совпадали с измеренными значениями разных специализированных измерительных приборов.

И, в заключение, чтоб Вас снова не поперло на философию, подытожу, что задача стоит вычислить только индуктивность катушки, которая есть величиной постоянной и не зависящей от частоты. Именно поэтому я использую метод резонанса, которому свойственно извлекать индуктивность катушки из общего набора ее физических и сопутствующих свойств, а также режимов, пределов и условий работы, которые меня не интересуют.

Изменено пользователем alex123al97
  • Одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
В 27.10.2017 в 06:47, alex123al97 сказал:

...более-менее трезвые мысли пошли, хотя до технически-грамотного ответа еще далековато.

Насколько точно он меряет – вопрос философский, поскольку все в этом мире относительно".

Идеализмом и впадением в крайности как раз страдаете именно Вы  

как бы Вы не пытались увильнуть от ответа, отрицать или навязывать свою точку зрения,

индуктивность любой катушки с фиксированным сердечником или без него - величина постоянная и

не зависящая ни от частоты,

ни от собственной емкости,

ни от эквивалентного или полного сопротивления.

От частоты зависит только реактивное сопротивление катушки,

как раз вызванное ее индуктивностью и никак не наоборот.

Поэтому не нужно путать эти физические величины, что Вы так усердно пробуете мне втюхать посредством статей Котельникова.

вопреки всем Вашим мудризмам 

..них в пределах частот от 0 до 20000Гц, расчетные значения индуктивности которых совпадали с измеренными значениями разных специализированных измерительных приборов.

чтоб Вас снова не поперло на философию

     Для чего столько лишнего написали? Ваш образ мышления и изложения мысей подходит для написания статей в журналы философско-юмористического направления с радиолюбительским уклоном. Ваши попытки изложения ТОЭ, Теоретических Основ Электротехники, посредством словесного аппарата вместо математического удивляют гибкостью, многословием и многочисленными отличиями от первоисточников, которые я пока даже не цитировал, а показал непосредственно сам первоисточник. И это не философия, а прямые выводы после чтения Ваших несвязных строк. Чувствуется крепкая хватка радиолюбителя со стажем. 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
9 часов назад, _VN_ сказал:

Для чего столько лишнего написали? Ваш образ мышления и изложения мысей подходит для написания статей в журналы философско-юмористического направления с радиолюбительским уклоном. Ваши попытки изложения ТОЭ, Теоретических Основ Электротехники, посредством словесного аппарата вместо математического удивляют гибкостью, многословием и многочисленными отличиями от первоисточников, которые я пока даже не цитировал, а показал непосредственно сам первоисточник. И это не философия, а прямые выводы после чтения Ваших несвязных строк. Чувствуется крепкая хватка радиолюбителя со стажем.

И действительно, к чему слова человеку, который и сам вместо слов и ссылок более ничем тут не блеснул. С этого момента хотите меня в чем-то разоблачить - делайте это практически. Переходим от теоретических основ к лабораторным работам - фото-видеоматериал в студию! )))))

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
23 часа назад, alex123al97 сказал:

...к чему слова человеку, который и сам вместо слов и ссылок более ничем тут не блеснул.

  О каких "ссылках" Вы пишите? В моих сообщениях страницы из учебника по ТОЭ, из которых, вероятно, Вам понятна только формула Томсона. 

  Вести  какой-либо диалог с оппонентом, для которого выражения типа "...Поэтому не нужно путать эти физические величины, что Вы так усердно пробуете мне втюхать посредством статей Котельникова...вопреки всем Вашим мудризмам..." являются допустимыми, нет смысла по этическим причинам.

  У Котельникова не статьи, а многочисленные учебники по ТОЭ, а одна из его теорем так и называется "Теорема Котельникова".  Основателей ТОЭ надо знать хотя бы по фамилии. 

 

     

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Мне к моему предыдущему отклику добавить нечего. Успехов в бла-бла-бла...

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

очень необычный метод.

Но неудобный для повторения.

А вообще, сам обожаю воплощать разные идеи, даже бредовые.

Дальнейших успехов!

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Да, метод неудобный и не актуальный.

Просто решил поделиться идеей.

Взаимных жизненных и творческих успехов!

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас