Đo trở kháng cuộn cảm

Cuộn cảm hay cuộn dây là gì?

Cuộn dây có thể là coreless (có lõi không khí hoặc lõi làm từ kim loại không từ tính), hoặc chúng có lõi được làm từ kim loại từ tính (nghĩa là kim loại có tính thấm từ cao) như ferit. Cuộn cảm với lõi thể hiện sự phụ thuộc dòng điện.

Ví dụ về cài đặt các điều kiện đo

* Nếu không, cài đặt mặc định sẽ được sử dụng.

* Các cài đặt ở trên áp dụng cho một phép đo mẫu. Vì các điều kiện tối ưu khác nhau với các đối tượng đo, nên các cài đặt cụ thể phải được xác định bởi người dùng.

Cài đặt tần số đo

Hiện tượng cộng hưởng LC với điện cảm của cuộn dây (cuộn cảm) và điện dung ký sinh được gọi là tự cộng hưởng. Tần số mà tại đó tự cộng hưởng xảy ra được gọi là tần số tự cộng hưởng. Khi đánh giá cuộn dây, đảm bảo đo L và Q ở tần số đủ thấp hơn tần số tự cộng hưởng.

Độ tự cảm của cuộn dây tăng theo tần số, có thể được tính bằng phương trình sau: Z = j2πfL. Để đo điện cảm hiệu quả trong khi thay đổi tần số, hãy đặt dải đo thành tự động AUTO. Để đo với độ chính xác cao hơn, hãy đặt tần số tạo ra một trở kháng có thể đo được với dải có độ chính xác cao.

Cài đặt mức tín hiệu đo lường

Dòng điện đo lường có thể được tính toán từ điện áp hở mạch, trở kháng đầu ra thiết bị và trở kháng đối tượng đo. Đặt điện áp đo sao cho dòng điện không vượt ngưỡng.

Khi đo một cuộn dây thể hiện sự phụ thuộc dòng điện (tức là, một cuộn dây có lõi từ), cài đặt thiết bị ở mức tín hiệu sao cho lõi từ không bão hòa. Khi đo một cuộn dây không thể hiện sự phụ thuộc dòng điện, nên cài đặt thiết bị ở mức tín hiệu với độ chính xác cao nhất. Với dòng sản phẩm IM35xx, độ chính xác tốt nhất đạt được với cài đặt 1 V của chế độ V. Với dòng sản phẩm IM758x, mức tín hiệu đo được xác định cho công suất khi sử dụng trở kháng đầu vào cổng DUT là 50Ω, và cài đặt có độ chính xác cao nhất là +1 dBm.

Khi đo một cuộn dây có lõi hoặc cuộn dây có dòng điện định mức thấp, chế độ CC (dòng điện không đổi) của dòng sản phẩm IM35xx rất thuận tiện. Dòng điện được đo lường được kiểm soát trong phần mềm sao cho nó vẫn không đổi.

Các thiết bị được sử dụng

Ứng dụng sản xuất hàng loạt

Ứng dụng nghiên cứu và phát triển

Lựa chọng các thông số, Ls hoặc Lp

Nói chung, chế độ mạch tương đương nối tiếp được sử dụng khi đo các phần tử trở kháng thấp (khoảng 100Ω hoặc nhỏ hơn) và chế độ mạch tương đương song song được sử dụng khi đo các phần tử trở kháng cao (khoảng 10 kΩ hoặc lớn hơn). Khi chế độ mạch tương đương thích hợp không rõ ràng, ví dụ khi đo mẫu có trở kháng từ khoảng 100Ω đến 10 kΩ, hãy kiểm tra với nhà sản xuất linh kiện.

Một cuộn cảm sẽ hoạt động như thể tổn hao đồng Rs và tổn hao lõi từ Rp đã được kết nối với một cuộn cảm lý tưởng L. Cảm kháng cuộn dây có thể được tính như sau: XL ＝ j2πfL. Mặc dù không thể có công thức chung vì nó thay đổi theo độ lớn R và Rp, cuộn cảm có độ tự cảm thấp được đặc trưng bởi một XL nhỏ, cho phép trở kháng khi Rp và L được đặt song song để được xử lý tương đương với XL. Rs có thể được bỏ qua vì Ls là nhỏ, do đó, mạch tương đương nối tiếp được sử dụng. Ngược lại, khi trở kháng là cao, Rp không thể bỏ qua nhưng Rs có thể, do đó, thiết lập có thể được coi là một mạch tương đương song song.

Dòng điện chạy vào cuộn dây

Dòng điện chạy tới cuộn dây có thể được tính toán dựa trên điện áp đầu cuối mở, trở kháng đầu ra của thiết bị và trở kháng của mục tiêu đo lường.

* 1 Trở kháng đầu ra thay đổi tùy theo kiểu máy và cho dù chế độ có độ chính xác cao trở kháng thấp đã được bật. Vui lòng tham khảo các thông số kỹ thuật của sản phẩm trong hướng dẫn sử dụng.

Đo Rdc

Trong đánh giá cuộn dây, L, Q, và Rdc được đo. Các thiết bị như IM3533 và IM3536 có thể đo L, Q và Rdc mà không cần sử dụng bất kỳ thiết bị nào khác. Sau khi đo L và Q với tín hiệu AC, đo Rdc bằng tín hiệu DC.

* Rs và Rp không bằng Rdc. Rs và Rp là các giá trị điện trở được đo bằng tín hiệu AC. Chúng bao gồm các thành phần như tổn thất cuộn dây và điện trở cuộn dây, tăng lên do hiệu ứng lớp mặt và hiệu ứng lân cận.

Khi vật liệu cuộn dây có hệ số nhiệt độ lớn, Rdc sẽ thay đổi theo nhiệt độ. IM3533 có chức năng chỉnh nhiệt độ cho Rdc.

Đặc tính chồng chất DC

Đặc tính cuộn dây bao gồm các đặc tính chồng chất DC, cho biết mức độ tự cảm giảm tương đối so với dòng điện DC, một mục đánh giá quan trọng cho các cuộn dây sẽ được sử dụng trong các mạch như mạch cấp nguồn dòng điện lớn.

Chức năng ứng dụng điện áp lệch DC được tích hợp trong đồng hồ đo LCR của Hioki được thiết kế để sử dụng trong việc đo các tụ điện, và nó không thể được sử dụng cho dòng điện DC. Để siêu tín hiệu DC, hãy sử dụng DC Bias Current Unit 9269 (hoặc 9269-10) và nguồn điện bên ngoài, hoặc tạo mạch riêng cho mục đích này.

Cài đặt thời gian trễ

Để giảm sai số đo trong quá trình đo Rdc, đồng hồ đo LCR của Hioki thực hiện chu kỳ mà điện áp phát được bật hoặc tắt để hủy bù đắp bên trong (chức năng điều chỉnh DC).

Khi điện áp trên cuộn cảm thay đổi, điện trở đầu ra và điện trở và trở kháng nối tiếp tương đương của điện cảm gây ra hiện tượng thoáng qua. Đặt thời gian trễ đủ dài trong quá trình đo Rdc để đảm bảo rằng kết quả đo không bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng này. Tên được đặt cho cài đặt thời gian trễ thay đổi theo mô hình, cũng như thời gian đo. Để biết thêm thông tin, vui lòng xem hướng dẫn sử dụng cho mô hình định sử dụng.

Nếu không chắc chắn về thời gian trễ thích hợp, trước tiên hãy đặt thời gian trễ càng lâu càng tốt. Sau đó, rút ngắn thời gian trễ trong khi xác minh rằng các giá trị đo được không thể hiện bất kỳ sự thay đổi nào.

Chia Sẻ