Pdf downloaden
Pdf downloaden
Inductie is het vermogen van een spoel om te voorkomen dat er een elektrische stroom doorheen loopt. Een inductiespoel kan een stroom tegenhouden zodat een andere stroom kan vloeien. Tv's en radio's, bijvoorbeeld, gebruiken inductie om verschillende kanalen te ontvangen en erop af te stemmen. Inductie wordt meestal gemeten in eenheden millihenry of microhenry. Het meten zelf gebeurt gewoonlijk met een frequentiegenerator en een oscilloscoop, of een LCM-multimeter. Inductie kan ook worden berekend door middel van een grafiek van de spanning uitgezet te gen de stroom, die de verandering meet in de elektrische stroom die door een spoel gaat.
Stappen
-
Kies een weerstand van 100 ohm met 1% weerstand. Weerstanden hebben gekleurde banden die je kunnen helpen ze uit elkaar te houden. Een weerstand van 100 ohm heeft een bruine, een zwarte en een bruine band. De laatste band aan het uiteinde is ook bruin, om 1% weerstand aan te geven. Als je verschillende weerstanden hebt om uit te kiezen, kies er dan een met een bekende weerstandswaarde. [1] X Bron
- Weerstanden zijn gelabeld als ze nieuw zijn, maar je kunt je gemakkelijk vergissen als ze eenmaal uit de verpakking zijn. Test de inductie altijd met een weerstand waarvan je de waarde kent, om er zeker van te zijn dat je een nauwkeurig resultaat krijgt.
-
Verbind de inductiespoel in serie met de weerstand. In serie betekent dat de stroom eerst door de ene component gaat en dan door de andere. Begin met het opzetten van een schakeling , door de spoel en de weerstand naast elkaar te plaatsen. Zorg ervoor dat ze één aansluitpunt hebben dat elkaar raakt. Om de schakeling af te maken, moet je ook stroomdraden aan de draden van de weerstand en de spoel bevestigen. [2] X Bron
- Je kunt stroomdraden online of bij een bouwmarkt kopen. Ze zullen meestal rood en zwart zijn, zodat je ze gemakkelijk uit elkaar kunt houden. Sluit de rode draad aan het ene uiteinde op het draad van de weerstand en de zwarte draad op het andere uiteinde van de spoel.
- Als je er nog geen hebt, overweeg dan om een 'breadboard' aan te schaffen. De gaten in het bord helpen veel bij het aansluiten van de draden en componenten.
-
Sluit een functiegenerator en een oscilloscoop aan op de schakeling. Neem de uitgangskabels van de functiegenerator en sluit ze aan op de oscilloscoop. Zet vervolgens beide apparaten aan om er zeker van te zijn dat ze werken. Zodra ze allebei aan staan, neem je de rode uitgangskabel van de functiegenerator en sluit je die aan op de rode stroomdraad in je schakeling. Verbind de zwarte ingangskabel van de oscilloscoop met de zwarte draad in je schakeling. [3] X Bron
- Een functiegenerator is een elektrisch testapparaat dat elektrische golven door de schakeling stuurt. Hiermee kun je het signaal dat door de spoel beweegt controleren, zodat je de inductie nauwkeurig kunt berekenen.
- De oscilloscoop wordt gebruikt om de signaalspanning die door de schakeling loopt te detecteren en weer te geven. Je hebt hem nodig om het signaal dat je met de functiegenerator instelt, zichtbaar te maken.
-
Laat met de functiegenerator een stroom door de schakeling lopen. De functiegenerator simuleert stromen die de spoel en de weerstand zouden ontvangen als ze werkelijk werden gebruikt. Gebruik de regelknop op het apparaat om de stroom te starten. Probeer de functiegenerator in te stellen op iets als 100 of 50 ohm. Zorg ervoor dat de generator is ingesteld op sinusgolven, zodat je grote golven ziet die gestaag over het scherm stromen. [4] X Bron
- Ga naar de instellingen van de generator om het golftype te veranderen. Functiegeneratoren kunnen vierkante golven, driehoekige golven en andere variëteiten maken die niet nuttig zijn voor het berekenen van inductie.
-
Monitor de ingangsspanning en de weerstandsspanning op het scherm. Zoek op het oscilloscoopscherm naar een paar sinusgolven. De ene zal door de functiegenerator bestuurd kunnen worden. De andere, kleinere golf komt van de plaats waar de spoel en de weerstand samenkomen. Regel de frequentie van de functiegenerator zodanig dat de op het scherm aangegeven knooppuntspanning (junction voltage) de helft bedraagt van de oorspronkelijke ingangsspanning. [5] X Bron
- Stel bijvoorbeeld de frequentie van de generator zo in dat de spanning tussen de pieken van beide golven 1 V bedraagt, wat je op de oscilloscoop zult zien. Verander het dan tot het voltage 0,5 V is.
- De knooppuntspanning is het verschil tussen de sinusgolven op de oscilloscoop. Het moet de helft zijn van de oorspronkelijke spanning van de signaalgenerator.
-
Zoek de frequentie van de stroom van de functiegenerator. Deze zal worden weergegeven op de oscilloscoop. Controleer de getallen aan de onderkant van de uitlezing om er een te vinden in kilohertz, of kHz. Noteer dit getal, want je gaat het gebruiken in een berekening om de inductie te vinden. [6] X Bron
- Als je hertz (Hz) moet omrekenen naar kilohertz, onthoud dan dat 1 kHz = 1.000 kHz. Bijvoorbeeld: 1 Hz / 1.000 kHz = 0,001 kHz.
-
Bereken de inductie met behulp van een wiskundige formule. Gebruik de formule L = R x sqrt(3) / (2 x pi x f). L is de inductie, dus heb je de weerstand (R) en de frequentie (f) nodig die je eerder hebt berekend. Een andere optie is om je metingen in te typen in een inductie-calculator, zoals op https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml . [7] X Bron
- Begin met het vermenigvuldigen van de waarde van de weerstand met de vierkantswortel van drie. Bijvoorbeeld: 100 ohm x 1,73 = 173.
- Vermenigvuldig vervolgens twee, pi, en de frequentie. Bijvoorbeeld: als de weerstand 20 kHz is, dan geldt 2 x 3,14 x 20 = 125,6.
- Rond dit af door het eerste getal te delen door het tweede getal. In dit geval dus 173 / 125,6 = 1,38 mH.
- Om millihenry om te zetten in microhenry (uH), vermenigvuldig je met 1000: 1,38 x 1,000 = 1378 uH.
Advertentie
-
Zet de LCR-meter aan en wacht tot hij aangaat. Een standaard LCR-meter lijkt veel op een multimeter die normaal gebruikt wordt om zaken als spanning en stroom te meten. De meeste meters zijn handheld met een afleesscherm dat nul weergeeft nadat je de aan/uit-knop hebt ingedrukt. Als de meter geen nul aangeeft, druk dan op de reset-knop om de meter op nul te zetten. [8] X Bron
- Er zijn ook grotere elektronische machines die het testproces nog eenvoudiger maken dan normaal. Die bieden vaak ruimte om de inductiespoel in te pluggen, voor een nauwkeuriger resultaat.
- Multimeters kunnen niet gebruikt worden om inductie te meten. Ze hebben de mogelijkheid niet, maar gelukkig zijn er online goedkope handheld LCR-meters verkrijgbaar.
-
Stel de LCR in om L (de inductie) te meten. Een LCR-meter kan verschillende metingen verrichten, die op de wijzerplaat worden vermeld. L betekent inductie, dus die heb je nodig. Bij draagbare meters draai je de wijzerplaat naar de L. Als je een elektronisch apparaat gebruikt, druk je op de knoppen op het scherm om het apparaat op L te zetten. [9] X Bron
- LCR-meters hebben meerdere instellingen, dus zorg ervoor dat je de juiste gebruikt. De C-instelling is voor capaciteit en de R voor weerstand.
-
Stel de meter in op 100 kHz bij 1 volt. LCR-meters hebben over het algemeen verschillende testinstellingen. De laagste inductietest is meestal iets van 200 uH. Als je een tafelmodel meter instelt, is 100 kHz bij 1 volt perfect voor de meeste apparaten. [10] X Bron
- Het gebruik van de verkeerde instelling maakt de test onnauwkeuriger. De meeste LCR-meters zijn bedoeld om met een lage stroom te testen, maar je moet nog steeds voorkomen dat de stroom sterker wordt dan wat de inductiespoel aankan.
-
Verbind de draden van de testpennen met de LCR-meter. De meter heeft een zwarte en een rode draad, net als een multimeter. Het rode draad past in de positieve stekker, terwijl het zwarte draad in de negatieve stekker past. Raak de testpennen aan op de aansluitpunten van het apparaat dat je aan het testen bent, om er stroom doorheen te sturen. [11] X Bron
- Sommige LCR-meters hebben een poort waar je te testen componenten, zoals condensatoren en spoelen, in kunt steken. Steek de aansluitingen van het apparaat in de poorten om de component te testen.
-
Kijk op het scherm om de inductie te bepalen. LCR-apparaten voeren inductietests bijna ogenblikkelijk uit. Je zult zien dat de uitlezing op het scherm meteen verandert. Het zal je een getal in microhenry (uH) tonen. Zodra je de waarde hebt, kun je de meter uitzetten en het apparaat aan de kant zetten.Advertentie
-
Sluit de spoel van de spoel aan op een pulserende spanningsbron. De gemakkelijkste manier om een pulserende stroom te krijgen is door een pulsgenerator te kopen. Deze werkt net als een gewone functiegenerator en wordt op dezelfde manier op een schakeling aangesloten. Haak het uitgangssnoer van de generator aan een rode stroomdraad die je met een sensorweerstand gaat verbinden. [12] X Bron
- Een andere manier om een puls te krijgen is door een schakeling te bouwen voor het genereren ervan . Een dergelijke schakeling kan nabijgelegen elektronica beschadigen, dus wees voorzichtig als je het gebruikt.
- Pulsgeneratoren geven je meer controle over de stroom dan een zelfgebouwde schakeling, dus gebruik liever een generator, als je die bij de hand hebt.
-
Stel de stroommonitors in met een sensorweerstand en een oscilloscoop. Je hebt een stroomdetectieweerstand nodig om in de schakeling te plaatsen. Plaats deze achter de spoel en zorg ervoor dat de uiteinden elkaar raken, alvorens een rode stroomdraad aan te sluiten op het andere uiteinde. Voeg vervolgens de oscilloscoop toe, door de zwarte ingangsdraad aan te sluiten op een zwarte stroomdraad aan het uiteinde van de spoel. [13] X Bron
- Test de monitoren nadat alle draden zijn aangesloten. Als alles werkt, zie je beweging op het oscillatorscherm als de puls-stroom wordt aangezet.
- Een stroomdetectieweerstand is een speciaal soort weerstand die een minimale hoeveelheid stroom opneemt. Het wordt ook wel een shuntweerstand genoemd en is noodzakelijk om een nauwkeurige spanningsmeting te krijgen.
-
Stel de cyclus van de puls in op 50% of minder. Bekijk de puls terwijl hij over het oscilloscoopscherm beweegt. De hoge punten van de golf geven aan wanneer de puls actief is. Die hoge punten moeten ongeveer even lang zijn als de lage punten. De puls-cyclus is de lengte van één volledige golf op de oscilloscoop. [14] X Bron
- De puls kan bijvoorbeeld één seconde actief zijn en dan één seconde uit. Het golfpatroon op het display zou er zeer consistent uitzien, omdat de puls slechts de helft van de tijd actief is.
-
Lees de piekstroom en de tijd uit tussen spanningspulsen. Controleer de oscilloscoop voor deze metingen. De piekstroom is de top van de hoogste golf die je op het scherm ziet en wordt gemeten in ampère. De tijd tussen deze toppen wordt weergegeven in microseconden. Als je beide metingen hebt, kun je de inductie berekenen. [15] X Bron
- Er gaan 1.000.000 microseconden in een seconde. Als je moet omrekenen naar seconden, deel dan het aantal microseconden door 1.000.000.
-
Vermenigvuldig het voltage en de lengte van de pulsen. Gebruik de formule L = V x Ton/Ipk om de inductie te berekenen. Alle benodigde waarden moeten zo van de oscilloscoop afgelezen kunnen worden. V staat voor de spanning die door de pulsen wordt geleverd, 'Ton' staat voor de tijd tussen elke puls, en lpk is de piekstroom die je eerder hebt gemeten. [16] X Bron
- Als er bijvoorbeeld elke vijf microseconden een puls van 50 volt wordt gegeven: 50 x 5 = 250 volt-microseconde.
- Een andere mogelijkheid is om hiervoor een online calculator te gebruiken, zoals die op https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml .
-
Deel het product door de piekstroom om de inductie te krijgen. Raadpleeg de uitlezing van de oscilloscoop om de piekstroom te bepalen. Substitueer deze in de formule om de berekening succesvol af te ronden!
- Bijvoorbeeld: 250 volt-microseconde / 5 ampère = 50 microhenry (mH).
- Hoewel de wiskunde vrij eenvoudig lijkt, is het opzetten van de meting complexer dan andere methodes. Als alles eenmaal werkt, is het bepalen van de inductie een fluitje van een cent!
Advertentie
Tips
- Langere spoelen hebben meestal een lagere inductie dan kortere spoelen vanwege hun vorm.
- Als een groep inductoren in serie wordt geschakeld, is hun totale inductie de som van alle inductoren.
- Als je een groep inductiespoelen parallel schakelt, is de totale inductie veel minder dan normaal. Je moet dan één delen door elke spoel, het totaal optellen en dan één delen door dat getal.
- Inductoren kunnen worden geconstrueerd als staafspoelen, ringvormige kernen, of een dunne film. Hoe meer windingen of oppervlak de spoel heeft, hoe groter de zelfinductie zal zijn.
Advertentie
Waarschuwing
- Hoogwaardige inductiemeters zijn vaak duur en zeldzaam zijn. Betaalbare LCR-meters werken echter meestal bij een lage stroom, waardoor ze niet bruikbaar zijn voor het testen van grote inductoren.
Benodigdheden
Inductie bepalen met een weerstand
- Functiegenerator
- Oscilloscoop
- Inductiespoel
- Aansluitdraden
- Rekenmachine
Meten met een LCR-meter
- LCR-meter
- Inductor of een ander apparaat
- Zwarte en rode draden
Inductie berekenen met een pulserende stroom
- Pulserende spanningsgenerator
- Oscilloscoop
- Stroomdetectieweerstand
- Inductiespoel
- Aansluitdraden
- Online calculator
Bronnen
- ↑ https://sciencing.com/connect-diodes-5462387.html
- ↑ https://www.testandmeasurementtips.com/how-to-measure-inductance/
- ↑ https://meettechniek.info/passive/inductance.html
- ↑ https://www.dos4ever.com/inductor/inductor.html#method
- ↑ https://www.dos4ever.com/inductor/inductor.html#method
- ↑ https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-3/series-resistor-inductor-circuits/
- ↑ https://doc.modelica.org/Modelica%203.2.3/Resources/helpMapleSim/Electrical/QuasiStationary/MultiPhase/Examples/index.html
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=BYjNkWE2v2E&feature=youtu.be&t=26
- ↑ https://www.electronics-notes.com/articles/test-methods/lcr-meter-bridge/primer-basics.php
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=zZiVvgUiRdc&feature=youtu.be&t=29
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=Jcuxh7iJ_nI&feature=youtu.be&t=814
- ↑ https://webassign.net/labsgraceperiod/ncsulcpem2/lab_7/manual.html
- ↑ https://meettechniek.info/passive/inductance.html
- ↑ https://www.testandmeasurementtips.com/how-to-measure-inductance/
- ↑ https://www.testandmeasurementtips.com/how-to-measure-inductance/
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=bnqYDxMtOL8&feature=youtu.be&t=275
Over dit artikel
Deze pagina is 5.413 keer bekeken.
Advertentie
Meld je aan voor de gratis nieuwsbrief van wikiHow!
Je vindt dan elke week handige handleidingen in je inbox.
Meld me aan!
