Cara mengukur kualitas induktansi_Cara menilai kualitas induktansi dengan multimeter
Pertama, definisi induktansi
Induktansi adalah rasio fluks magnet kawat dengan arus yang menghasilkan fluks magnet ini ketika arus bolak-balik dilewatkan melalui kawat, yang menghasilkan fluks magnet bolak-balik di dalam dan sekitar kawat.
Ketika arus DC dilewatkan melalui induktor, hanya ada garis gaya magnet tetap di sekitarnya, yang tidak berubah terhadap waktu; namun, ketika arus AC dilewatkan melalui koil, akan ada garis gaya magnet di sekitarnya yang berubah seiring waktu. Menurut Hukum Induksi Elektromagnetik---Listrik Magnetik Faraday, perubahan garis gaya magnet akan menghasilkan potensial induksi di kedua ujung kumparan, yang setara dengan "catu daya baru". Ketika loop tertutup terbentuk, potensial induksi ini akan menghasilkan arus induksi. Diketahui dari hukum Lenz bahwa jumlah total garis medan magnet yang dihasilkan oleh arus induksi harus mencoba untuk mencegah perubahan garis medan magnet asli. Karena perubahan garis medan magnet asli berasal dari perubahan catu daya bolak-balik eksternal, dari efek objektif, kumparan induktansi memiliki karakteristik mencegah perubahan arus dalam rangkaian arus bolak-balik. Kumparan induktansi memiliki karakteristik yang mirip dengan inersia dalam mekanika, dan disebut "induksi sendiri" dalam listrik. Biasanya percikan api akan terjadi pada saat sakelar pisau dibuka atau sakelar pisau dihidupkan. Ini adalah fenomena induksi diri. disebabkan oleh potensial induksi yang tinggi.
Singkatnya, ketika kumparan induktansi dihubungkan ke catu daya AC, garis gaya magnet di dalam kumparan akan berubah secara konstan dengan arus bolak-balik, menyebabkan kumparan terus menghasilkan induksi elektromagnetik. Gaya gerak listrik yang dihasilkan oleh perubahan arus kumparan itu sendiri disebut "gaya gerak listrik yang diinduksi sendiri". Dapat dilihat bahwa induktansi hanyalah parameter yang terkait dengan jumlah lilitan, ukuran, bentuk, dan media kumparan. Ini adalah ukuran inersia kumparan induktif dan tidak ada hubungannya dengan arus yang diberikan.
2. Karakteristik induktansi
Karakteristik induktor adalah kebalikan dari kapasitor. Mereka memiliki karakteristik mencegah arus bolak-balik melewati dan membiarkan arus searah melewati dengan lancar. Ketika sinyal DC melewati koil, resistansi adalah penurunan tegangan resistansi dari kawat itu sendiri. Ketika sinyal AC melewati koil, gaya gerak listrik yang diinduksi sendiri akan dihasilkan di kedua ujung koil. Arah gaya gerak listrik yang diinduksi sendiri berlawanan dengan arah tegangan yang diberikan, yang menghalangi arus AC. , jadi karakteristik induktor adalah melewatkan DC dan memblokir AC. Semakin tinggi frekuensinya, semakin besar impedansi kumparan. Induktor sering bekerja dengan kapasitor di sirkuit untuk membentuk filter LC, osilator LC, dll. Selain itu, orang juga menggunakan karakteristik induktansi untuk membuat kumparan tersedak, transformator, relai, dll. Arus searah: Artinya induktor dalam keadaan tertutup menyatakan arus searah. Jika resistansi kumparan induktansi tidak diperhitungkan, maka arus searah dapat melewati induktor "tanpa hambatan". Untuk arus searah, resistansi kumparan itu sendiri memiliki efek penghambatan arus searah yang sangat kecil, sehingga sering diabaikan dalam analisis rangkaian.
Memblokir arus bolak-balik: Ketika arus bolak-balik melewati kumparan induktif, induktor menghalangi arus bolak-balik, dan itu adalah reaktansi induktif dari kumparan induktif yang menghalangi arus bolak-balik.
3. Struktur induktansi
Induktor umumnya terdiri dari kerangka, belitan, pelindung, bahan pengemas, inti magnet atau inti besi.
1. Rangka Rangka umumnya mengacu pada braket untuk melilitkan kumparan. Beberapa induktor tetap yang lebih besar atau induktor yang dapat disesuaikan (seperti kumparan berosilasi, kumparan tersedak, dll.), Sebagian besar adalah kawat berenamel (atau kawat berlapis benang) di sekitar kerangka, dan kemudian inti magnet atau inti tembaga, inti besi, dll. Dipasang ke dalam rongga dalam rangka untuk meningkatkan induktansinya. Kerangka biasanya terbuat dari plastik, bakelite, dan keramik, dan dapat dibuat menjadi berbagai bentuk sesuai dengan kebutuhan sebenarnya. Induktor kecil (seperti induktor berkode warna) umumnya tidak menggunakan gelendong, melainkan memiliki kawat berenamel yang dililitkan langsung di sekitar inti. Induktor inti udara (juga dikenal sebagai gulungan terbuka atau gulungan inti udara, sebagian besar digunakan dalam sirkuit frekuensi tinggi) tidak menggunakan inti magnet, kerangka dan pelindung, dll., tetapi pertama-tama dililitkan pada cetakan dan kemudian lepas cetakannya , dan kumparan ditarik di antara setiap kumparan. Berkendara dengan jarak tertentu.
2. Belitan Belitan mengacu pada sekelompok kumparan dengan fungsi tertentu, yang merupakan komponen dasar induktor. Ada belitan satu lapis dan banyak lapis. Ada dua jenis belitan satu lapis: belitan padat (konduktor dililit satu putaran demi satu) dan belitan perantara (ada jarak tertentu antara setiap putaran kabel selama belitan); belitan multi-lapisan memiliki belitan datar berlapis, belitan acak, belitan sarang lebah, dll.
3. Inti magnet dan batang magnet Inti magnet dan batang magnet umumnya terbuat dari ferit nikel-seng (seri NX) atau ferit mangan-seng (seri MX) dan bahan lainnya. Bentuk, bisa bentuk dan bentuk lainnya.
4. Inti besi Bahan inti besi terutama meliputi lembaran baja silikon, permalloy, dll., Dan bentuknya kebanyakan tipe "E".
5. Penutup pelindung Untuk mencegah medan magnet yang dihasilkan oleh beberapa induktor memengaruhi operasi normal sirkuit dan komponen lain, penutup layar logam (seperti kumparan osilasi radio semikonduktor, dll.) ditambahkan ke dalamnya. Penggunaan induktor berpelindung akan meningkatkan rugi-rugi koil dan menurunkan nilai Q.
6. Bahan pengemas Setelah beberapa induktor (seperti induktor kode warna, induktor cincin warna, dll.) digulung, kumparan dan inti magnet disegel dengan bahan pengemas. Bahan enkapsulasi adalah plastik atau resin epoksi.
Keempat, parameter utama induktor
1. Induktansi
Induktansi, juga dikenal sebagai koefisien induktansi diri, adalah kuantitas fisik yang mewakili kemampuan induktor untuk menghasilkan induksi diri. Ukuran induktansi induktor terutama tergantung pada jumlah lilitan (jumlah lilitan) kumparan, metode belitan, ada tidaknya inti magnet dan bahan inti magnet, dll. Umumnya, semakin banyak lilitan kumparan dan semakin padat lilitan kumparan, semakin besar induktansinya. Kumparan dengan inti magnet memiliki induktansi yang lebih besar daripada kumparan tanpa inti magnet; kumparan dengan permeabilitas inti magnet yang lebih besar memiliki induktansi yang lebih besar.
Unit dasar induktansi adalah Henry (disebut sebagai Henry), yang diwakili oleh huruf "H". Satuan yang umum digunakan adalah milihenry (mH) dan mikrohenry (μH). Hubungan antara mereka adalah:
1H=1000mH
1mH=1000μH
2. Penyimpangan yang diperbolehkan
Penyimpangan yang diijinkan mengacu pada nilai kesalahan yang diijinkan antara induktansi nominal pada induktor dan induktansi sebenarnya. Induktor yang umumnya digunakan dalam rangkaian seperti osilasi atau penyaringan membutuhkan presisi tinggi, dan penyimpangan yang diperbolehkan adalah ±{{0}}.2 persen 0.5 persen ; sementara persyaratan akurasi untuk koil seperti kopling dan arus pemblokiran frekuensi tinggi tidak tinggi; penyimpangan yang diperbolehkan adalah ±10 persen ~15 persen .
3. Faktor kualitas
Faktor kualitas, juga dikenal sebagai nilai Q atau angka prestasi, adalah parameter utama untuk mengukur kualitas induktor. Ini mengacu pada rasio reaktansi induktif yang disajikan oleh induktor terhadap resistansi rugi setara ketika beroperasi di bawah tegangan AC pada frekuensi tertentu. Semakin tinggi Q induktor, semakin rendah kerugiannya dan semakin tinggi efisiensinya. Faktor kualitas induktor terkait dengan resistansi DC kawat kumparan, kerugian dielektrik kerangka kumparan, dan kerugian yang disebabkan oleh inti besi dan pelindung.
4. Kapasitansi terdistribusi
Kapasitansi terdistribusi mengacu pada kapasitansi yang ada di antara belitan kumparan, antara kumparan dan inti magnet, antara kumparan dan tanah, dan antara kumparan dan logam. Semakin kecil kapasitansi terdistribusi induktor, semakin baik stabilitasnya. Kapasitansi terdistribusi dapat membuat resistansi disipasi energi setara lebih besar dan faktor kualitas lebih besar. Untuk mengurangi kapasitansi terdistribusi, kawat tertutup kawat atau kawat berenamel multi-untai biasanya digunakan, dan terkadang metode lilitan sarang lebah digunakan.
5. Nilai saat ini
Arus pengenal mengacu pada nilai arus maksimum yang dapat ditahan oleh induktor di bawah lingkungan kerja yang diizinkan. Jika arus operasi melebihi arus pengenal, parameter kinerja induktor akan berubah karena panas yang dihasilkan, dan bahkan terbakar karena kelebihan arus.
Lima, fungsi induktor
Induktor terutama memainkan fungsi penyaringan, osilasi, penundaan dan takik di sirkuit, serta menyaring sinyal, menyaring kebisingan, menstabilkan arus dan menekan interferensi gelombang elektromagnetik. Peran paling umum dari induktor dalam rangkaian adalah membentuk rangkaian filter LC bersama dengan kapasitor. Kapasitor memiliki karakteristik "memblokir DC dan melewatkan AC", sedangkan induktor memiliki fungsi "melewati DC dan memblokir AC". Jika DC dengan banyak sinyal interferensi dilewatkan melalui rangkaian filter LC, sinyal interferensi AC akan dikonsumsi oleh induktansi menjadi energi panas; ketika arus DC yang lebih murni melewati induktor, sinyal interferensi AC juga akan berubah menjadi induksi magnetik. Dan energi panas, frekuensi yang lebih tinggi kemungkinan besar adalah impedansi oleh induktor, yang dapat menekan sinyal interferensi frekuensi yang lebih tinggi.
Induktor memiliki sifat memblokir aliran arus bolak-balik dan memungkinkan arus searah mengalir dengan lancar. Semakin tinggi frekuensinya, semakin besar impedansi kumparan. Oleh karena itu, fungsi utama induktor adalah mengisolasi dan menyaring sinyal AC atau membentuk rangkaian resonansi dengan kapasitor dan resistor.
6. Bagaimana menilai kualitas induktansi dengan multimeter
1. Pengukuran induktansi: putar multimeter ke roda gigi dioda buzzer, pasang kabel uji pada kedua pin, dan lihat pembacaan multimeter.
2. Penilaian baik atau buruk: Pembacaan induktansi chip harus nol saat ini. Jika pembacaan multimeter terlalu besar atau tidak terbatas, berarti induktansinya rusak.
Untuk kumparan induktif dengan jumlah lilitan yang banyak dan diameter kawat yang tipis, pembacaannya akan mencapai puluhan hingga ratusan kali lipat. Biasanya resistansi DC koil hanya beberapa ohm. Kerusakan dimanifestasikan sebagai kerusakan panas atau nyata pada cincin magnet induktansi. Jika kumparan induktansi tidak rusak parah dan tidak dapat ditentukan, induktansi dapat diukur dengan meteran induktansi atau metode penggantian dapat digunakan untuk menilai.
Untuk kumparan induktor dengan pelindung logam, juga perlu diperiksa apakah ada hubungan pendek antara kumparan dan pelindung. Jika resistansi antara setiap pin koil dan selubung (perisai) yang terdeteksi oleh multimeter tidak terbatas, tetapi memiliki nilai resistansi tertentu atau resistansi nol, itu berarti induktor dihubung pendek secara internal.
Tindakan pencegahan:
1. Untuk komponen induktif, inti dan belitan rentan terhadap perubahan induktansi akibat pengaruh kenaikan suhu. Perlu diperhatikan bahwa suhu tubuh harus berada dalam lingkup spesifikasi penggunaan. .
2. Belitan induktor mudah membentuk medan elektromagnetik setelah arus melewatinya. Saat menempatkan komponen, perhatikan agar induktor yang berdekatan menjauh satu sama lain, atau buat belitan pada sudut siku-siku satu sama lain untuk mengurangi induktansi timbal balik.
3. Di antara lapisan belitan induktor, terutama kabel tipis multi-putaran, kapasitansi celah juga akan dihasilkan, yang akan menyebabkan bypass sinyal frekuensi tinggi dan mengurangi efek penyaringan sebenarnya dari induktor.
4. Saat menguji nilai induktansi dan nilai Q dengan instrumen, untuk mendapatkan data yang benar, ujung uji harus sedekat mungkin dengan badan komponen.
