كيفية قياس جودة المحاثة _ كيف نحكم على جودة المحاثة بمقياس متعدد
أولا ، تعريف الحث
الحث هو نسبة التدفق المغناطيسي للسلك إلى التيار الذي ينتج هذا التدفق المغناطيسي عندما يمر تيار متناوب عبر السلك ، مما يولد تدفقًا مغناطيسيًا متناوبًا داخل السلك وحوله.
عندما يتم تمرير تيار مستمر عبر المحرِّض ، لا يوجد سوى خطوط مغناطيسية ثابتة حوله لا تتغير بمرور الوقت ؛ ومع ذلك ، عندما يتم تمرير تيار متناوب عبر الملف ، ستكون هناك خطوط قوة مغناطيسية حوله تتغير بمرور الوقت. وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي {{0} الكهرباء المغناطيسية ، ستولد خطوط القوة المغناطيسية المتغيرة جهدًا مستحثًا في كلا طرفي الملف ، وهو ما يعادل "مصدر طاقة جديد". عندما يتم تشكيل حلقة مغلقة ، فإن هذا الجهد المستحث سوف يولد تيارًا مستحثًا. من المعروف من قانون لينز أن الكمية الإجمالية لخطوط المجال المغناطيسي الناتجة عن التيار المستحث يجب أن تحاول منع تغيير خطوط المجال المغناطيسي الأصلية. نظرًا لأن تغيير خط المجال المغناطيسي الأصلي يأتي من تغيير مصدر الطاقة المتناوب الخارجي ، من التأثير الموضوعي ، فإن ملف الحث له خاصية منع التغيير الحالي في دائرة التيار المتردد. ملف الحث له خصائص مماثلة للقصور الذاتي في الميكانيكا ، ويسمى "الحث الذاتي" في الكهرباء. عادة ، تحدث الشرر في الوقت الذي يتم فيه فتح مفتاح السكين أو تشغيل مفتاح السكين. هذه هي ظاهرة الاستقراء الذاتي. بسبب الإمكانات العالية المستحثة.
باختصار ، عندما يتم توصيل ملف الحث بمصدر طاقة التيار المتردد ، فإن خطوط القوة المغناطيسية داخل الملف ستتغير باستمرار مع التيار المتردد ، مما يتسبب في توليد الملف باستمرار الحث الكهرومغناطيسي. هذه القوة الدافعة الكهربائية الناتجة عن تغيير تيار الملف نفسه تسمى "القوة الدافعة الكهربائية الذاتية". يمكن ملاحظة أن الحث ليس سوى معلمة مرتبطة بعدد الدورات وحجمها وشكلها ووسيطها. إنه مقياس لقصور الملف الاستقرائي ولا علاقة له بالتيار المطبق.
2. خصائص الحث
خصائص المحرِّضات هي عكس خصائص المكثفات. تتميز بخصائص منع التيار المتردد من المرور والسماح للتيار المباشر بالمرور بسلاسة. عندما تمر إشارة DC عبر الملف ، تكون المقاومة هي انخفاض جهد المقاومة للسلك نفسه. عندما تمر إشارة التيار المتردد عبر الملف ، سيتم إنشاء قوة دافعة كهربائية ذاتية التحريض على طرفي الملف. اتجاه القوة الدافعة الكهربائية الذاتية هو عكس اتجاه الجهد المطبق ، مما يعيق مرور التيار المتردد. ، لذلك فإن خصائص المحث هي تمرير التيار المستمر والتيار المتردد. كلما زاد التردد ، زادت مقاومة الملف. غالبًا ما تعمل المحاثات مع المكثفات في الدوائر لتشكيل مرشحات LC ومذبذبات LC وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الأشخاص أيضًا خصائص الحث لتصنيع ملفات الاختناق والمحولات والمرحلات وما إلى ذلك. التيار المباشر: يعني أن المحرِّض مغلق دولة للتيار المباشر. إذا لم يتم النظر في مقاومة ملف الحث ، فيمكن للتيار المباشر أن يمر عبر المحرِّض "بدون عوائق". بالنسبة للتيار المباشر ، فإن مقاومة الملف نفسه لها تأثير إعاقة ضئيل للغاية على التيار المباشر ، لذلك غالبًا ما يتم تجاهلها في تحليل الدائرة.
حجب التيار المتردد: عندما يمر التيار المتردد عبر الملف الحثي ، يعيق المحث التيار المتردد ، وهو التفاعل الحثي للملف الحثي الذي يعيق التيار المتردد.
3. هيكل الحث
تتكون المحاثات بشكل عام من هياكل عظمية أو لفائف أو دروع أو مواد تغليف أو نوى مغناطيسية أو نوى حديدية.
1. الهيكل العظمي يشير الهيكل العظمي بشكل عام إلى قوس لف الملف. بعض المحاثات الثابتة الأكبر حجمًا أو المحاثات القابلة للتعديل (مثل الملفات المتذبذبة ، ملفات الاختناق ، إلخ) ، معظمها عبارة عن سلك مطلي بالمينا (أو سلك مغطى بالخيوط) حول الهيكل العظمي ، ثم القلب المغناطيسي أو قلب النحاس ، قلب الحديد ، إلخ. يتم تثبيته في التجويف الداخلي للهيكل العظمي لزيادة الحث. عادة ما يكون الهيكل العظمي مصنوعًا من البلاستيك والباكليت والسيراميك ، ويمكن تصنيعه بأشكال مختلفة وفقًا للاحتياجات الفعلية. لا تستخدم المحرِّضات الصغيرة (مثل المحاثات ذات الترميز اللوني) بشكل عام بكرة ، ولكن بدلاً من ذلك يتم لف السلك المطلي بالمينا مباشرةً حول القلب. لا تستخدم المحرِّضات الهوائية (المعروفة أيضًا باسم الملفات غير المغلفة أو ملفات قلب الهواء ، والتي تُستخدم غالبًا في الدوائر عالية التردد) النوى المغناطيسية ، والهياكل العظمية والدروع ، وما إلى ذلك ، ولكنها تُلف أولاً على القالب ثم تخلع القالب ، ويتم سحب الملف بين كل ملف. قد مسافة معينة.
2. لف اللف يشير إلى مجموعة من الملفات ذات وظائف محددة ، والتي هي المكون الأساسي للمحثات. هناك لفات أحادية الطبقة ومتعددة الطبقات. هناك نوعان من اللفات أحادية الطبقة: اللف الكثيف (يتم لف الموصلات دورًا تلو الآخر) والملف المتوسط (هناك مسافة معينة بين كل لفة من الأسلاك أثناء اللف) ؛ اللفات متعددة الطبقات لها طبقات لف مسطحة ، لف عشوائي ، لف على شكل قرص العسل ، إلخ.
3. النوى والقضبان المغناطيسية تصنع النوى المغناطيسية والقضبان المغناطيسية عمومًا من حديد النيكل والزنك (سلسلة NX) أو الفريت المنغنيز والزنك (سلسلة MX) ومواد أخرى. يمكن أن الشكل والأشكال الأخرى.
4. اللب الحديدي تشتمل المواد الأساسية الحديدية بشكل أساسي على صفائح الفولاذ السليكونية ، بيرمالوي ، إلخ ، وشكلها في الغالب من النوع "E".
5. غطاء الحماية من أجل منع المجال المغناطيسي المتولد من بعض المحاثات من التأثير على التشغيل العادي للدوائر والمكونات الأخرى ، تمت إضافة غطاء شاشة معدني (مثل ملف التذبذب لراديو أشباه الموصلات ، إلخ). سيؤدي استخدام المحاثات المحمية إلى زيادة فقدان الملف وتقليل قيمة Q.
6. مواد التعبئة والتغليف بعد أن يتم لف بعض المحرِّضات (مثل محاثات رمز اللون ، محاثات حلقة اللون ، إلخ) ، يتم إحكام إغلاق الملفات والأقطاب المغناطيسية بمواد التغليف. مادة التغليف عبارة عن بلاستيك أو راتينج إيبوكسي.
الرابع ، المعلمات الرئيسية للمحث
1. الحث
الحث ، المعروف أيضًا باسم معامل الحث الذاتي ، هو كمية مادية تمثل قدرة المحرِّض على توليد الحث الذاتي. يعتمد حجم محاثة المحرِّض بشكل أساسي على عدد الدورات (عدد الدورات) للملف ، وطريقة اللف ، ووجود أو عدم وجود قلب مغناطيسي ومادة النواة المغناطيسية ، وما إلى ذلك. يتحول الملف وكلما كانت الملفات أكثر كثافة ، كلما زاد المحاثة. الملف ذو النواة المغناطيسية له محاثة أكبر من الملف بدون قلب مغناطيسي ؛ الملف ذو نفاذية النواة المغناطيسية الأكبر له محاثة أكبر.
الوحدة الأساسية للمحاثة هي Henry (المشار إليها باسم Henry) ، والتي يمثلها الحرف "H". الوحدات المستخدمة بشكل شائع هي ميليهنري (mH) و microhenry (μH). العلاقة بينهما هي:
1 س =1000 ميللي ساعة
1 مللي أمبير =1000 ميكرومتر
2. الانحراف المسموح به
يشير الانحراف المسموح به إلى قيمة الخطأ المسموح بها بين المحاثة الاسمية على المحرِّض والمحاثة الفعلية. تتطلب المحاثات المستخدمة عمومًا في الدوائر مثل التذبذب أو التصفية دقة عالية ، والانحراف المسموح به هو ± {{0}. 2 بالمائة 0.5 بالمائة ؛ في حين أن متطلبات الدقة للملفات مثل الاقتران وتيار الحجب عالي التردد ليست عالية ؛ الانحراف المسموح به هو ± 10 بالمائة ~ 15 بالمائة.
3. عامل الجودة
عامل الجودة ، المعروف أيضًا باسم قيمة Q أو رقم الجدارة ، هو المعلمة الرئيسية لقياس جودة المحرِّض. يشير إلى نسبة التفاعل الحثي الذي يقدمه المحرِّض إلى مقاومة الخسارة المكافئة عندما يعمل تحت جهد تيار متردد بتردد معين. كلما زادت Q للمحث ، انخفضت خسائره وزادت الكفاءة. يرتبط عامل الجودة للمحث بمقاومة التيار المستمر لسلك الملف ، وفقدان العزل الكهربائي للهيكل العظمي للملف ، والفقد الناجم عن قلب الحديد والدرع.
4. السعة الموزعة
تشير السعة الموزعة إلى السعة الموجودة بين لفات الملف ، وبين الملف والقلب المغناطيسي ، وبين الملف والأرض ، وبين الملف والمعدن. كلما كانت السعة الموزعة للمحث أصغر ، كان ثباتها أفضل. يمكن أن تجعل السعة الموزعة مقاومة تبديد الطاقة المكافئة أكبر وعامل الجودة أكبر. لتقليل السعة الموزعة ، يتم استخدام سلك مغطى بالأسلاك أو سلك مطلي بالمينا متعدد الخيوط بشكل شائع ، وفي بعض الأحيان يتم استخدام طريقة لف قرص العسل.
5. التصنيف الحالي
يشير التيار المقدر إلى الحد الأقصى للقيمة الحالية التي يمكن أن يتحملها المحرِّض في ظل بيئة العمل المسموح بها. إذا تجاوز تيار التشغيل التيار المقنن ، فإن معلمات أداء المحث ستتغير بسبب توليد الحرارة ، وحتى تحترق بسبب زيادة التيار.
خمسة ، وظيفة المحرِّض
تلعب المحاثات بشكل أساسي وظائف الترشيح والتذبذب والتأخير والشق في الدائرة ، بالإضافة إلى إشارات الترشيح وتصفية الضوضاء وتثبيت التيار وقمع تداخل الموجات الكهرومغناطيسية. يتمثل الدور الأكثر شيوعًا للمحثات في الدوائر في تكوين دوائر مرشح LC مع المكثفات. تتميز المكثفات بخصائص "حجب التيار المتردد وتمرير التيار المتردد" ، في حين أن للمحثات وظيفة "تمرير التيار المستمر ومنع التيار المتردد". إذا تم تمرير التيار المستمر مع العديد من إشارات التداخل عبر دائرة مرشح LC ، فسيتم استهلاك إشارة تداخل التيار المتردد بواسطة الحث إلى طاقة حرارية ؛ عندما يمر تيار DC الأكثر نقاءً عبر المحرِّض ، ستتحول إشارة تداخل التيار المتردد أيضًا إلى تحريض مغناطيسي. والطاقة الحرارية ، من المرجح أن يكون التردد الأعلى هو مقاومة بواسطة المحرِّض ، والذي يمكن أن يقمع إشارة تداخل التردد العالي.
للمحثات خاصية منع مرور التيار المتردد والسماح للتيار المباشر بالمرور بسلاسة. كلما زاد التردد ، زادت مقاومة الملف. لذلك ، تتمثل الوظيفة الرئيسية للمحث في عزل إشارة التيار المتردد وتصفيتها أو تكوين دائرة طنين بالمكثفات والمقاومات.
6. كيف نحكم على جودة الحث بجهاز متعدد
1. قياس الحث: أدر المتر المتعدد إلى ترس الصمام الثنائي الجرس ، وضع خيوط الاختبار على المسامير ، وشاهد قراءة المتر المتعدد.
2. حكم جيد أو سيئ: يجب أن تكون قراءة محاثة الشريحة صفرًا في هذا الوقت. إذا كانت قراءة المتر المتعدد كبيرة جدًا أو غير محدودة ، فهذا يعني أن المحاثة تالفة.
بالنسبة للملفات الاستقرائية ذات عدد كبير من المنعطفات وقطر سلك رفيع ، ستصل القراءة إلى عشرات إلى مئات المرات. عادةً ما تكون مقاومة التيار المستمر للملف بضعة أوم فقط. يتجلى الضرر كضرر ساخن أو واضح في الحلقة المغناطيسية للمحاثة. إذا لم يتضرر ملف الحث بشكل خطير ولا يمكن تحديده ، فيمكن قياس الحث بمقياس الحث أو يمكن استخدام طريقة الاستبدال للحكم.
بالنسبة لملف الحث المزود بدرع معدني ، من الضروري أيضًا التحقق مما إذا كانت هناك دائرة كهربائية قصيرة بين الملف والدرع. إذا كانت المقاومة بين كل دبوس من الملف والغلاف (الدرع) الذي تم اكتشافه بواسطة جهاز القياس المتعدد ليست لانهائية ، ولكن لها قيمة مقاومة معينة أو مقاومة صفرية ، فهذا يعني أن المحرض قصير الدائرة داخليًا.
احتياطات:
1. بالنسبة للمكونات الحثية ، فإن القلب والملفات عرضة للتغيير في المحاثة نتيجة لتأثير ارتفاع درجة الحرارة. وتجدر الإشارة إلى أن درجة حرارة الجسم يجب أن تكون ضمن نطاق مواصفات الاستخدام. .
2. ملف الحث يسهل تشكيل مجال كهرومغناطيسي بعد مرور التيار. عند وضع المكونات ، انتبه لإبقاء المحاثات المجاورة بعيدة عن بعضها البعض ، أو اجعل اللفات في زوايا قائمة لبعضها البعض لتقليل الحث المتبادل.
3. بين طبقات اللف للمحث ، خاصة الأسلاك الرفيعة متعددة الدورات ، سيتم أيضًا إنشاء سعة فجوة ، والتي سوف تتسبب في تجاوز إشارة التردد العالي وتقليل تأثير الترشيح الفعلي للمحث.
4. عند اختبار قيمة المحاثة وقيمة Q مع الأداة ، من أجل الحصول على البيانات الصحيحة ، يجب أن يكون اختبار الرصاص أقرب ما يمكن من جسم المكون.
