- Потребни материјали
- Како функционише резервоарски круг?
- Подешавање за мерење индуктивности и капацитивности
- Како измерити резонантну фреквенцију осцилоскопом?
Отпорници, индуктори и кондензатори су најчешће коришћене пасивне компоненте у готово сваком електроничком колу. Од ове три вредности отпорници и кондензатори су обично означени на врху или као код боје отпорника или као нумеричка ознака. Такође се отпор и капацитет такође могу мерити помоћу нормалног мултиметра. Али на већини индуктора, нарочито на феритној и ваздушној језгри, из неког разлога изгледа да нема никаквих ознака. То постаје прилично досадно када морате да одаберете праву вредност индуктора за свој дизајн кола или сте га спасили са старе електронске плочице и желели да знате вредност истог.
Право решење за овај проблем је употреба ЛЦР мерача који може измерити вредност индуктора, кондензатора или отпорника и директно га приказати. Али немају сви при себи ЛЦР метар, па нам у овом чланку омогућавамо да научимо како помоћу осцилоскопа да меримо вредност индуктора или кондензатора помоћу једноставног кола и лаких прорачуна. Наравно, ако вам је потребан бржи и робуснији начин за то, можете такође да направите сопствени ЛЦ мерач који користи исту технику заједно са додатним МЦУ за очитавање вредности приказа.
Потребни материјали
- Осцилоскоп
- Генератор сигнала или једноставни ПВМ сигнал из Ардуина или другог МЦУ-а
- Диоде
- Познати кондензатор (0,1уф, 0,01уф, 1уф)
- Отпорник (560 охма)
- Калкулатор
Да бисмо измерили вредност непознатог индуктора или кондензатора, потребно је да направимо једноставно коло које се назива резервоарско коло. Овај круг се такође може назвати ЛЦ или резонантни круг или подешени круг. Спремничко коло је коло у коме ћемо имати индуктор и кондензатор који су паралелно повезани и када се круг напаја, напон и струја на њему ће резонирати на фреквенцији која се назива резонантна фреквенција. Хајде да схватимо како се то дешава пре него што кренемо напред.
Како функционише резервоарски круг?
Као што је раније речено, типични круг резервоара састоји се од паралелно повезане индуктивности и кондензатора. Кондензатор је уређај који се састоји од само две паралелне плоче који је способан да складишти енергију у електричном пољу, а индуктор је калем намотан преко магнетног материјала који је такође способан да складишти енергију у магнетном пољу.
Када се круг напаја, кондензатор се пуни, а када се напајање уклони, кондензатор празни своју енергију у индуктор. До тренутка када кондензатор одводи енергију у индуктор, индуктор се напуни и искористио би своју енергију да потисне струју назад у кондензатор у супротном поларитету, тако да се кондензатор поново напуни. Запамтите да пригушнице и кондензатори мењају поларитет када се пуне и празне. На овај начин напон и струја би се њихали напред-назад стварајући резонанцу као што је приказано на ГИФ слици изнад.
Али то се не може догодити заувек, јер сваки пут када се кондензатор или индуктор напуни и испразни, нека енергија (напон) се изгуби услед отпора жице или магнетне енергије и полако би величина резонантне фреквенције бледела како показује доле таласни облик.
Једном када добијемо овај сигнал у опсег, можемо измерити фреквенцију овог сигнала која није ништа друго до резонантна фреквенција, а затим можемо користити следеће формуле за израчунавање вредности индуктора или кондензатора.
ФР = 1 / / 2π √ЛЦ
У горњим формулама Ф Р је резонантна фреквенција, а онда ако знамо вредност кондензатора можемо израчунати вредност индуктора и слично знамо вредност индуктора можемо израчунати вредност кондензатора.
Подешавање за мерење индуктивности и капацитивности
Доста теорије, хајде сад да градимо круг на плочи. Овде имам индуктор чију вредност бих требало да сазнам употребом познате вредности индуктора. Постављање кола које овде користим приказано је доле
Кондензатор Ц1 и пригушница Л1 чине коло резервоара, диода Д1 се користи за спречавање повратка струје у извор ПВМ сигнала, а отпорник 560 ома служи за ограничавање струје кроз коло. Овде сам користио свој Ардуино за генерисање ПВМ таласног облика са променљивом фреквенцијом, можете користити генератор функција ако га имате или једноставно користите било који ПВМ сигнал. Опсег је повезан преко круга резервоара. Моја хардверска поставка изгледала је доле када је круг завршен. Овде можете видети и мој непознати индуктор торридног језгра
Сада укључите струјно коло помоћу ПВМ сигнала и осмотрите да ли постоји резонантни сигнал на опсегу. Можете покушати променити вредност кондензатора ако не добијете јасан сигнал резонантне фреквенције, обично 0.1уФ кондензатор треба да ради за већину индуктора, али такође можете покушати и са нижим вредностима као што је 0.01уФ. Једном када добијете резонантну фреквенцију, требало би да изгледа отприлике овако.
Како измерити резонантну фреквенцију осцилоскопом?
За неке људе ће се крива појавити као таква, за друге ћете можда морати мало да се прилагодите. Уверите се да је сонда опсега постављена на 10к јер нам је потребан кондензатор за одвајање. Такође подесите поделу времена на 20ус или мање, а затим смањите величину на мање од 1В. Покушајте сада да повећате фреквенцију ПВМ сигнала, ако немате генератор таласног облика, покушајте да смањите вредност кондензатора док не приметите резонантну фреквенцију. Једном када добијете резонантну фреквенцију, ставите опсег у једне секвенце. моду да бисте добили јасан таласни облик попут овог приказаног горе.
Након добијања сигнала морамо измерити фреквенцију овог сигнала. Као што видите, величина сигнала одумире како се време повећава, тако да можемо одабрати било који комплетни циклус сигнала. Неки опсег може имати режим мере да учини исто, али овде ћу вам показати како се користи курсор. Поставите прву линију курсора на почетак синусног таласа, а другу курсор на крај синусног таласа како је приказано доле да бисте измерили период фреквенције. У мом случају је временски период био истакнут на доњој слици. Мој опсег такође приказује учесталост, али за учење само узмите у обзир временски период, такође можете користити линије графикона и вредност поделе времена да бисте пронашли временски период ако га ваш опсег не приказује.
Измерили смо само временски период сигнала, да бисмо знали фреквенцију, једноставно можемо користити формуле
Ф = 1 / Т
Дакле, у нашем случају вредност временског периода је 29,5уС што је 29,5 × 10 -6. Тако ће вредност фреквенције бити
Ф = 1 / (29,5 × 10 -6) = 33,8 КХз
Сада имамо резонантну фреквенцију као 33,8 × 10 3 Хз и вредност кондензатора као 0,1уФ што је 0,1 × 10 -6 Ф замењујући све ово у формулама које добијамо
ФР = 1 / 2π √ЛЦ 33,8 × 10 3 = 1 / 2π √Л (0,1 к 10 -6)
Решење за Л добијамо
Л = (1 / (2π к 33,8 к 10 3) 2 / 0,1 × 10 -6 = 2,219 × 10 -4 = 221 × 10 -6 Л ~ = 220 уХ
Дакле, вредност непознате индуктивности израчунава се на 220уХ, слично томе такође можете израчунати вредност кондензатора користећи познати индуктор. Покушао сам и са неколико других познатих вредности индуктора и чини се да оне сасвим добро раде. Комплетни рад такође можете пронаћи у видео прилогу испод.
Надам се да сте разумели чланак и научили нешто ново. Ако имате било каквих проблема да ово ради за вас, оставите питања у одељку за коментаре или користите форум за више техничке помоћи.