"การเหนี่ยวนำ" หมายถึงการเหนี่ยวนำร่วมกัน ซึ่งก็คือเมื่อวงจรไฟฟ้าสร้างแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสในเกลียวอื่น ๆ และการเหนี่ยวนำตนเอง ซึ่งเป็นการสร้างแรงดันในเกลียวเนื่องจากกระแสของมันเอง ในทั้งสองรูปแบบ ความเหนี่ยวนำคืออัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าต่อกระแสและวัดในหน่วยที่เรียกว่าเฮนรี่ ซึ่งกำหนดเป็น 1 โวลต์วินาทีต่อแอมแปร์ เนื่องจากเฮนรี่เป็นหน่วยที่ใหญ่มาก การเหนี่ยวนำจึงมักจะวัดเป็น electenry (mH) ซึ่งเท่ากับหนึ่งต่อหนึ่งพันเฮนรี่ หรือไมโครเฮนรี (uH) หรือที่รู้จักว่าหนึ่งต่อล้านเฮนรี่ ปฏิบัติตามวิธีการต่อไปนี้เพื่อวัดค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 3: การวัดค่าความเหนี่ยวนำบนกราฟกระแสไฟแรงดัน
ขั้นตอนที่ 1. เชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำกับแหล่งจ่ายแรงดันพัลซิ่ง
ให้ชีพจรต่ำกว่า 50%
ขั้นตอนที่ 2 ตั้งค่าโฟลว์มอนิเตอร์
คุณจะต้องเชื่อมต่อตัวต้านทานความรู้สึกปัจจุบันกับเกลียว หรือใช้โพรบปัจจุบัน (ปลายโลหะในการวัด) ทั้งสองต้องเชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคป
ขั้นตอนที่ 3 อ่านค่ากระแสสูงสุดและระยะเวลาระหว่างพัลส์แรงดันไฟฟ้าแต่ละอัน
กระแสไฟฟ้าสูงสุดจะวัดเป็นแอมแปร์ และเวลาระหว่างพัลส์จะวัดเป็นไมโครวินาที
ขั้นตอนที่ 4 คูณแรงดันไฟฟ้าที่ส่งในแต่ละจังหวะด้วยความยาวของแต่ละจังหวะ
ตัวอย่างเช่น หากใช้ 50 โวลต์ทุกๆ 5 ไมโครวินาที การคำนวณจะเป็น 50 x 5 = 250 โวลต์-ไมโครวินาที
ขั้นตอนที่ 5. หารด้วยกระแสสูงสุด
จากตัวอย่างข้างต้น เราจะหารผลคูณของแรงดันไฟและความยาวพัลส์ด้วยกระแสพีค ถ้ากระแสสูงสุดคือ 5 แอมแปร์ ความเหนี่ยวนำที่ได้รับคือ 250 โวลต์-ไมโครวินาที / 5 แอมแปร์ = 50 ไมโครเฮนรี
แม้ว่าการคำนวณจะง่าย แต่การเตรียมการค้นหาวิธีการเหนี่ยวนำนี้ซับซ้อนกว่าวิธีอื่น
วิธีที่ 2 จาก 3: การวัดค่าความเหนี่ยวนำโดยใช้ตัวต้านทาน
ขั้นตอนที่ 1 เชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำกับตัวต้านทานที่มีความต้านทานที่รู้จักเพื่อสร้างวงจรอนุกรม
ตัวต้านทานต้องอยู่ภายใน 1% หรือน้อยกว่า วงจรอนุกรมบังคับให้กระแสไหลผ่านตัวต้านทานและตัวเหนี่ยวนำภายใต้การทดสอบ ขั้วหนึ่งของตัวต้านทานและตัวเหนี่ยวนำต้องสัมผัสกัน
ขั้นตอนที่ 2 วิ่งกระแสผ่านเกลียว
ทำได้โดยใช้ตัวสร้างฟังก์ชัน เครื่องกำเนิดฟังก์ชันจะกระตุ้นกระแสที่ตัวเหนี่ยวนำและตัวต้านทานจะได้รับเมื่อใช้
ขั้นตอนที่ 3 ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและแรงดันไฟฟ้าที่ตัวเหนี่ยวนำและตัวต้านทานมาบรรจบกัน
ปรับความถี่จนกว่าแรงดันไฟฟ้ารวมที่ทางแยกของตัวเหนี่ยวนำและตัวต้านทานจะเป็นครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
ขั้นตอนที่ 4 ค้นหาความถี่ปัจจุบัน
ความถี่ของกระแสคำนวณเป็นกิโลเฮิรตซ์
ขั้นตอนที่ 5. คำนวณการเหนี่ยวนำ
ตรงกันข้ามกับวิธีแรงดันและกระแส การเตรียมการทดสอบนี้ง่ายกว่า แต่การคำนวณจะซับซ้อนกว่า รายละเอียดมีดังนี้:
- คูณความต้านทานของตัวต้านทานด้วยลูกบาศก์รูท หากตัวต้านทานมีความต้านทาน 100 โอห์ม ให้คูณด้วย 1.73 (ค่ารากเป็นลูกบาศก์เป็นทศนิยมสองตำแหน่ง) เพื่อให้ได้ 173
- หารผลการคำนวณข้างต้นด้วยผลลัพธ์ 2 ไพ คูณความถี่ ถ้าความถี่เป็น 20 กิโลเฮิรตซ์ การคำนวณจะเป็น 2 x 3.14 (ไพ ถึง ทศนิยมสองตำแหน่ง) x 20 = 125 6. เพื่อให้ได้ค่าความเหนี่ยวนำ ให้หาร 173 ด้วย 125.6 เพื่อให้ได้ 1.38 มิลลิเฮนรี
- mH = (R x 1.73) / (6.28 x (Hz / 1,000))
- ตัวอย่าง เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า R = 100 และ Hz = 20,000
- mH = (100 X 1.73) / (6.28 x (20,000 / 1,000)
- mH = 173 / (6.28 x 20)
- mH = 173/125, 6
- mH = 1.38
วิธีที่ 3 จาก 3: การวัดค่าความเหนี่ยวนำโดยใช้ตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน
ขั้นตอนที่ 1 เชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำขนานกับตัวเก็บประจุของความจุที่รู้จัก
ตัวเหนี่ยวนำที่ต่อขนานกับตัวเก็บประจุจะสร้างวงจรขนาน ใช้ตัวเก็บประจุที่มีความทนทานไม่เกิน 10%
ขั้นตอนที่ 2 เชื่อมต่อวงจรแบบขนานกับตัวต้านทานแบบอนุกรม
ขั้นตอนที่ 3 กระแสไหลผ่านวงจร
ใช้ตัวสร้างฟังก์ชันอีกครั้ง
ขั้นตอนที่ 4 วางโพรบจากออสซิลโลสโคปตามวงจรขนาน
ขั้นตอนที่ 5. เปลี่ยนความถี่ของตัวสร้างฟังก์ชันจากต่ำสุดไปสูงสุด
ขั้นตอนที่ 6 เมื่อเปลี่ยนความถี่ ให้ดูที่ความถี่เรโซแนนซ์ของเกลียวที่ออสซิลโลสโคปสร้างรูปคลื่นสูงสุด
ขั้นตอนที่ 7 คำนวณความเหนี่ยวนำ L = 1/((2 pi f)^2 * C)
ความถี่เรโซแนนซ์ของสาย LC มีหน่วยวัดเป็นเฮิรตซ์ และคุณรู้อยู่แล้วว่าความถี่ f = 1/ (2 pi sqrt(L*C)) ตัวอย่างเช่น หากค่าของความถี่เรโซแนนซ์คือ 5000Hz และความจุคือ 1 uF (1.0e-6 ฟารัด) ความเหนี่ยวนำคือ 0.001 เฮนรี่ หรือ 1,000 uH
เคล็ดลับ
- เมื่อกลุ่มของตัวเหนี่ยวนำเชื่อมต่อเป็นอนุกรม การเหนี่ยวนำทั้งหมดคือผลรวมของการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำแต่ละตัว เมื่อกลุ่มของตัวเหนี่ยวนำเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อสร้างวงจรคู่ขนาน ตัวเหนี่ยวนำหนึ่งตัวต่อทั้งหมดคือผลรวมของตัวเหนี่ยวนำแต่ละตัวต่อตัวเหนี่ยวนำแต่ละตัวในเกลียว
- ตัวเหนี่ยวนำสามารถจัดเรียงเป็นขดลวดแบบแท่ง แกนรูปวงแหวน หรือจากฟิล์มบาง ยิ่งขดลวดในตัวเหนี่ยวนำหรือพื้นที่หน้าตัดมากเท่าใด ความเหนี่ยวนำก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวเหนี่ยวนำแบบยาวมีความเหนี่ยวนำน้อยกว่าตัวเหนี่ยวนำแบบสั้น
คำเตือน
- สามารถวัดค่าความเหนี่ยวนำได้โดยตรงด้วยเครื่องวัดความเหนี่ยวนำ แต่เครื่องวัดเหล่านี้หาได้ยาก เครื่องวัดความเหนี่ยวนำส่วนใหญ่ทำขึ้นเพื่อวัดกระแสต่ำเท่านั้น
- ขออภัย การคำนวณในวิธีที่ 2 ขั้นตอนที่ 5 ไม่ถูกต้อง คุณควรจะหารด้วยกำลังสองของ 3 ไม่ใช่คูณ ดังนั้น สูตรที่ถูกต้องคือ L = R / (sqrt(3)*2*pi*f)