Tweet
Luồng này thảo luận các phương án đo điện cảm trong ĐTCS và thảo luận cách chế tạo đồng hồ đo, từ kinh nghiệm trong quá trình làm nghề cho thấy, động đến "lờ" (L) là rất rách việc và mệt mỏi, nhưng ta lại không thể bỏ qua nó.
Lý do nên có luồng này vì đồng hồ đo LCR chuyên nghiệp giá thành đắt đỏ (>$400), không phổ thông với tất cả mọi người, nhất là chỉ phục vụ học tập.
Nếu chưa có nó, bạn nên chọn một trong cách phương án thảo luận dưới đây để sử dụng, từ giờ trở đi tôi mặc định bạn đã có nó để tiếp tục các chủ đề đã định làm.
1. Đo điện cảm dùng máy phát xung và máy hiện sóng
Mắc điện cảm L cần đo nối tiếp với một điện trở chính xác R đã biết trước giá trị, cấp điện áp sine xoay chiều từ máy phát xung như hình vẽ.
Một số điều kiện cố định :
- Giá trị điện trở R = 24K (1%), mắc nối tiếp hai điện trở chuẩn 12K
- Tần số máy phát xung chọn là f = 50kHz, dạng sóng sine xoay chiều, biên độ khoảng hơn 6V đỉnh-đỉnh
- Dùng máy hiện sóng đo biên độ đỉnh-đỉnh của hai điện áp VL và VZ (đo từ đỉnh âm tới đỉnh dương)
Tính toán ở điều kiện gần đúng ta có :
L = VL * R / (VZ * 2 * PI * f)
Ví dụ :
Bạn đo được VZ = 6V và VL = 0.5V thì ta có
L = 0.5 * 24000 / (6*2*3.14*50000) = 6.3mH
Ưu điểm là đơn giản, nhược điểm là khó đo điện cảm nhỏ, độ chính xác phụ thuộc vào thị lực của người đo, có thể tăng tần số để đo điện cảm nhỏ.
2. Đo điện cảm bằng tần số cộng hưởng
Vẫn sử dụng máy phát xung và máy hiện sóng, kết nối mạch như hình dưới đây
Với giá trị R khoảng vài chục ohm
Trình tự tiến hành:
- Điều chỉnh tần số của máy phát xung sine trên một dải rộng và quan sát sự biến đổi của VR, đỉnh cộng hưởng là khi VR cực đại sau đó lại giảm nếu tăng tần số.
- Chỉnh tần số sao cho biên độ của VR trên máy hiện sóng là lớn nhất, ghi lại tần số này, đây chính là tần số cộng hưởng của LC
- Chọn lại giá trị của C nếu không thấy hiện tượng cộng hưởng
Ta có công thức đơn giản
L = 1 / ((2*PI*f)^2 * C)
Ví dụ :
Nếu bạn xác định được tần số cộng hưởng f = 42kHz, giá trị tụ C = 100nF thì điện cảm
L = 1 / ((2*3.14*42000)^2 * 100 * 10^-9) = 143uH
Ưu điểm vẫn là đơn giản - đo được điện cảm nhỏ, nhược điểm là phải phối hợp với tụ C biết trước để tìm dải cộng hưởng.
3. Các giải pháp DIY
Đặc điểm chung của các giải pháp này là đo tần số của khung dao động LC bằng một chip khả trình từ đó tính ngược lại điện cảm
Một số giải pháp :
- Simple LC meter
- LCFESRmero
- DIY inductance meter
- dsPIC30F4012 DIY LCR Meter
- AVR LC Meter With Frequency Measurement
Phương pháp đo tần số dao động khá chính xác nếu bạn có các linh kiện mẫu sai số nhỏ, đối với điện trở thì sai số 0.1% và tụ đo lường thì sai số dưới 5%, độ trôi nhiệt dưới 50ppm.
Trừ khi bạn đã có một LCR meter tốt, nếu không hãy thử một trong các phương án trên và thảo luận kết quả trong luồng này.
Chúc các bạn thành công.
Lý do nên có luồng này vì đồng hồ đo LCR chuyên nghiệp giá thành đắt đỏ (>$400), không phổ thông với tất cả mọi người, nhất là chỉ phục vụ học tập.
Nếu chưa có nó, bạn nên chọn một trong cách phương án thảo luận dưới đây để sử dụng, từ giờ trở đi tôi mặc định bạn đã có nó để tiếp tục các chủ đề đã định làm.
1. Đo điện cảm dùng máy phát xung và máy hiện sóng
Mắc điện cảm L cần đo nối tiếp với một điện trở chính xác R đã biết trước giá trị, cấp điện áp sine xoay chiều từ máy phát xung như hình vẽ.
Một số điều kiện cố định :
- Giá trị điện trở R = 24K (1%), mắc nối tiếp hai điện trở chuẩn 12K
- Tần số máy phát xung chọn là f = 50kHz, dạng sóng sine xoay chiều, biên độ khoảng hơn 6V đỉnh-đỉnh
- Dùng máy hiện sóng đo biên độ đỉnh-đỉnh của hai điện áp VL và VZ (đo từ đỉnh âm tới đỉnh dương)
Tính toán ở điều kiện gần đúng ta có :
L = VL * R / (VZ * 2 * PI * f)
Ví dụ :
Bạn đo được VZ = 6V và VL = 0.5V thì ta có
L = 0.5 * 24000 / (6*2*3.14*50000) = 6.3mH
Ưu điểm là đơn giản, nhược điểm là khó đo điện cảm nhỏ, độ chính xác phụ thuộc vào thị lực của người đo, có thể tăng tần số để đo điện cảm nhỏ.
2. Đo điện cảm bằng tần số cộng hưởng
Vẫn sử dụng máy phát xung và máy hiện sóng, kết nối mạch như hình dưới đây
Với giá trị R khoảng vài chục ohm
Trình tự tiến hành:
- Điều chỉnh tần số của máy phát xung sine trên một dải rộng và quan sát sự biến đổi của VR, đỉnh cộng hưởng là khi VR cực đại sau đó lại giảm nếu tăng tần số.
- Chỉnh tần số sao cho biên độ của VR trên máy hiện sóng là lớn nhất, ghi lại tần số này, đây chính là tần số cộng hưởng của LC
- Chọn lại giá trị của C nếu không thấy hiện tượng cộng hưởng
Ta có công thức đơn giản
L = 1 / ((2*PI*f)^2 * C)
Ví dụ :
Nếu bạn xác định được tần số cộng hưởng f = 42kHz, giá trị tụ C = 100nF thì điện cảm
L = 1 / ((2*3.14*42000)^2 * 100 * 10^-9) = 143uH
Ưu điểm vẫn là đơn giản - đo được điện cảm nhỏ, nhược điểm là phải phối hợp với tụ C biết trước để tìm dải cộng hưởng.
3. Các giải pháp DIY
Đặc điểm chung của các giải pháp này là đo tần số của khung dao động LC bằng một chip khả trình từ đó tính ngược lại điện cảm
Một số giải pháp :
- Simple LC meter
- LCFESRmero
- DIY inductance meter
- dsPIC30F4012 DIY LCR Meter
- AVR LC Meter With Frequency Measurement
Phương pháp đo tần số dao động khá chính xác nếu bạn có các linh kiện mẫu sai số nhỏ, đối với điện trở thì sai số 0.1% và tụ đo lường thì sai số dưới 5%, độ trôi nhiệt dưới 50ppm.
Trừ khi bạn đã có một LCR meter tốt, nếu không hãy thử một trong các phương án trên và thảo luận kết quả trong luồng này.
Chúc các bạn thành công.
Comment