Измерение индуктивности.

Тема в разделе "Технологии радиолюбителя", создана пользователем CryNET, 2 авг 2017.

  1. CryNET

    CryNET Гик

    Понадобилось мне вдруг измерить индуктивность в катушках, но вот не задача - LCR-метра у меня нету.
    Есть в интернете схемы и гуиды как из ардуино сделать измеритель емкости и индуктивности, но я не совсем понял на каком принципе работает измерение... Как то лень было разбираться, срочно надо было.

    Воспользуемся старым дедовским методом - "на коленке из кондера и резисторов"
    Смотрим в интернете измерительный мостик Максвелла.
    upload_2017-8-2_22-23-26.png
    Эта схема немного отличается от схемы в статье, но у неё один плюс - т.к. её сделали "наоборот", то индуктивность Lx и сопротивление Rx находятся "наоборот" по следующим формулам:
    upload_2017-8-2_22-23-38.png
    Это удобнее, т.к. не нужно ничего делить, в калькуляторе сразу все умножаем.

    Некоторые замечание, на которые хочу обратить внимания:
    Там, где C2 следует сделать "магазин" конденсаторов, чтобы перемычкой менять "на лету" емкость: от 10 нФ до 100 мФ (10 нФ, 100 нФ, 1000 нФ, 10 мкФ, 100 мкФ, 1000 уже не очень нужна)
    R1 и R4 следует сделать переменными резисторами, более 1 кОм нету смысла ставить. Чем "уже" интервал, там точнее можно измерять, подбирая Омы.
    По сути в идеале один на 100 Ом, второй на 10 Ом, этого достаточно. Но опять повторюсь - не суть, т.к. по формуле они все умножаются.

    Почему удобно с магазинами конденсаторов?

    К примеру, я беру катушку индуктивностью 4.2 мкГн
    Я ставлю C2 как 100 нФ, а резисторами R1 и R4 кручу, добиваясь минимального значения на гальванометре (вместо него я осциллограф подключал, можно цешку, будет зависеть точность) я умножаю R1, R4 (в Омах) и умножаю на 100 нф. Получилось значение в нГн (нано), для удобства делю на 1000 - получаю в мкГн значение.
    Еще проще, чтобы даже не переводить, ставлю перемычку на 1 мкФ, и почти не крутя чуть чуть в начале подбираю минимальное значение и вуаля - сразу значение в мкГн. Суть, думаю, ясна.

    Так же хочу сделать замечание по поводу R2. Я ставил туда 1 МОм. Можно поставить туда магазин от 100 кОм до 100 МОм (ну можно от 10 кОм или 1 кОм, просто по формуле делитель R2 должен быть большим, такие катушки).

    Про синусный источник.
    У меня такового генератора нету. Если есть - у вас нету проблем.
    Я же поступил просто - скачал на компьютер простой генератор частоты, можно даже в онлайн найти сайт генератор, и от "джека" брал сигнал.

    По этим формулам я не вижу зависимость частоты, поэтому типо можно на любой частоте измерить. Но опытным путем я заметил, что это не так.
    При больших индуктивностях, к примеру от 1 мГн (милли), частоту лучше снижать до 1 кГц, так "полоса" амплитуды сужается (я на осциллографе смотрел). Для мелких индуктивностей наоборот, я делал 10 кГц и спокойно все измерял.
    Не знаю в чем прикол, скорее всего из-за резистора R2, т.к. я впаял 1 МОм и не парился. R3 я не измерял, мне это было не нужно, поэтому забил на R2.

    В принципе, я вроде все рассказал, ничего не утаив.
    Измерять им легко - крутишь R1 и R4 в разные стороны, пытаясь максимально на сколько возможно "сузить" амплитуду колебаний. Она будет большая, потом вы приблизитесь к той самой точки равновесия, амплитуда будет минимальна. Потом вы ее проскочите и амплитуда снова пойдет на возрастание. Возвращаете к точке равновесия, можете крутить 2, можете по одному - не суть.
    Если сильно выкрутить один резистор - второй будет очень резко регулировать уровень амплитуды. Поэтому ищите баланс, чтобы плавно и максимально близко приблизится к точке минимальной амплитуды. (Из формулы это и следует). Начинать измерения при почти-нулевых показаний переменных резисторов. Если же вы плавно все делали, но амплитуда не может прийти к минимуму - меняйте C2 на больше или меньше. Чем меньше C2, и чем дальше (больше) показания на каждом переменном резисторе (дальше от нулевого положения повернули), тем точнее будет измерение.

    Вроде все. В принципе, роль измерения и расчета можно дать ардуине, а крутить вручную.
    Возможно, скоро этим займусь, если найду немного времени на это.
     
    Промах, akl, ИгорьК и ещё 1-му нравится это.
  2. akl

    akl Гик

    очень простой генератор можно собрать на микросхеме xr2206. хотя она не очень дешевая.