¿Cuál es la forma mejor/más fácil de medir una inductancia desconocida sin un medidor RLC?

He usado un oscilador de dos terminales, con el inductor en paralelo con un capacitor adecuado, con un osciloscopio o contador para medir la frecuencia de oscilación. Una vez verifiqué un inductor en un medidor de inductancia muy caro en el trabajo y los valores eran idénticos. El oscilador acoplado a la fuente que usa dos FET es ideal para esta aplicación, o el LM311:

Los métodos de barrido y oscilador son formas decentes, pero en muchos casos debe considerar el valor de la autocapacitancia parásita del inductor. También debe considerar qué errores se pueden producir si la Q del circuito sintonizado es baja. Más sobre eso en la parte inferior, pero por ahora asumo que puede crear un circuito resonante de alta Q a partir de una L desconocida y una C conocida.

Utilizar$Fn = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$para "extraer" el valor de la inductancia: el valor L que calcula se basa en la "capacitancia conocida" que resuena en paralelo en el circuito a la frecuencia Fn; este capacitor debe tener un valor conocido con precisión. Esto le da la primera estimación.

Agregue otro capacitor "conocido" en paralelo y obtendrá una nueva frecuencia más baja. Puede encontrar que si vuelve a calcular la inductancia en función del nuevo circuito, será ligeramente diferente al anterior y esto se debe a que la capacitancia parásita del inductor compensa los capacitores conocidos en un pequeño porcentaje.

Ahora tiene suficientes números para calcular el valor de inductancia preciso. También tiene suficiente información para calcular su propia capacitancia y, por lo tanto, su frecuencia de resonancia propia (SRF). ¡Haz matemáticas ahora!

Como verificación final, haga funcionar el inductor (sin capacitores agregados) en su SRF y vea si el componente resuena según lo previsto.

En la mayoría de los casos esto coincidirá. Sin embargo, si se trata de valores pequeños de inductancia (por ejemplo, < 100 nH), los parásitos involucrados serán del mismo orden que cualquier sonda de medición, etc. Entonces, diría que necesitará un equipo especializado para resolver estos problemas.

Los circuitos de bajo Q también incurrirán en un error. La frecuencia resonante "amortiguada" se reducirá a medida que se reduzca el factor Q y esto significa que la$\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$la fórmula se volverá progresivamente más imprecisa. Aquí hay una imagen wiki que explica: -

Tenga en cuenta que este gráfico funciona para situaciones mecánicamente resonantes o circuitos eléctricamente resonantes.

Si observa la línea azul en el gráfico, verá que aquí es donde se mueve el pico resonante a medida que aumenta la amortiguación. Puede producir errores significativos y ser consciente de ello. Agregar el límite adicional para tener una mejor oportunidad de calcular el valor real de la inductancia (como mencioné anteriormente) también aumentará la "amortiguación" del circuito, por lo que DEBE tener cuidado al intentar calcular la inductancia cuando el pico de "resonancia" no es muy fuerte.

Normalmente mido la inductancia de los estranguladores de potencia cargando un condensador a un voltaje fijo y luego aplicando momentáneamente ese voltaje al estrangulador. Observe la corriente a través del estrangulador con un alcance, y la pendiente y el voltaje le darán la inductancia.

Por lo tanto, necesitaría un alcance, algún medio para medir la corriente (una resistencia de derivación debería funcionar), un capacitor, algún medio para cargar el capacitor y un interruptor que pueda cortocircuitar el capacitor con el inductor de manera segura. Comience despacio, por supuesto; dependiendo del tamaño de su inductor, podría destruirlo fácilmente al ponerle demasiado voltaje o demasiada capacitancia. Un interruptor capaz de abrir el contacto (y manejar la inevitable patada inductiva) podría ser preferible, por lo que puede estar seguro de no descargar toda la energía en la tapa directamente para calentar el estrangulador.

John Becker tenía un proyecto de construcción en el que construyó un medidor PIC LCF. Usó el siguiente circuito para obtener la oscilación. Usó la puerta Nand 4011, pero también se puede intentar usar un búfer inversor (74LS04, etc.) en lugar de la puerta Nand. Probé el HEF40106 pero no funcionó del todo bien.

Se aplica la fórmula estándar:

Entonces, la capacitancia en serie C en este caso es 10nF. VR2 está ahí para garantizar que la oscilación se inicie de manera confiable y permanezca estable durante su funcionamiento. El inductor L1 proporciona una inductancia mínima que se puede restar para obtener el valor desconocido de L.