Измерение индуктивности

[Некролог 139]

Когда мы говорим про активное сопротивление, то имеем ввиду сопротивление постоянному току.

Ммм... Когда говорят о (последовательном) активном сопротивлении на какой-то частоте (как я) - тоже имеют в виду сопротивление постоянному току, а не полное сопротивление на модуль косинуса угла между током и напряжением, как написано во всех учебниках электротехники? :'(

И да, оно легко меняется в сотню раз. Вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотите, чтобы я Вам это доказал? Доказательство будет долгое и нудное.

Проще взять измеритель иммитанса, способный мерять и на 100 Гц, и на 100 кГц, и померять катушку Р596 3 мГн или 1 мГн. А ведь там НЕТ сердечника! :lol:

в модель кроме активного сопротивления требуется ввести некоторые дополнительные элементы, с помощью которых можно было бы объяснить этот эффект

Это невозможно. Там не полиномы. Для многих простейших форм аналитические выражения R=f(частота) просто не найдены - только через трёхмерное моделирование катушки.

[Данилов А.А. 1988]

Ммм... Когда говорят о (последовательном) активном сопротивлении на какой-то частоте (как я) - тоже имеют в виду сопротивление постоянному току, а не полное сопротивление на модуль косинуса угла между током и напряжением, как написано во всех учебниках электротехники? :'(

И да, оно легко меняется в сотню раз. Вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотите, чтобы я Вам это доказал? Доказательство будет долгое и нудное.

Проще взять измеритель иммитанса, способный мерять и на 100 Гц, и на 100 кГц, и померять катушку Р596 3 мГн или 1 мГн. А ведь там НЕТ сердечника! :lol:

Наверное, мы с Вами говорим о разном, хотя и на одном языке.

Мой язык таков: Есть, скажем, выпрямленный медный провод длиной 1 м, диаметром 0,1 мм. Его сопротивление постоянному току можно рассчитать по формуле (или измерить омметром). Если этот провод намотать в виде катушки индуктивности и измерить его сопротивление тем же омметром, оно останется без изменений. При этом комплексное сопротивление определяется формулой R+jwL. Надеюсь, с этим Вы согласны? Автор поста ни о чём больше не говорил. Его интересовала только L (а потом R).

Правильно ли я понял, что Вы говорите о том, что комплексное сопротивление будет равно R(w)+jwL(w), где R(w) и L(w) не являются постоянными, а являются функцией частоты. В частности, Вы утверждаете, что R(w)/R(0)>100.

[Некролог 139]

Правильно ли я понял, что Вы говорите о том, что комплексное сопротивление будет равно R(w)+jwL(w), где R(w) и L(w) не являются постоянными, а являются функцией частоты. В частности, Вы утверждаете, что R(w)/R(0)>100.

Абсолютно. Именно так и есть. R меняется в сотни раз до частот порядка 100 кГц для многослойных катушек. Или для однослойных катушек с сердечником. Причём этот эффект чаще всего не связан с паразитными ёмкостями.

Качественная картина: каждый виток и каждый миллиметр провода в многослойной катушке представляет собою короткозамкнутый виток вторичной обмотки трансформатора, где первичная - все остальные витки. Например, диаметр провода 1 мм - там мириады "проводящих контуров" с диаметром 1 мм. С ростом числа слоёв и частоты эффект растёт - ну очень нелинейно! А к чему приводит короткое замыкание вторичной обмотки трансформатора? К некоторому, говоря мягко, возрастанию потерь.

[Данилов А.А. 1988]

так и есть

что

1. комплексное сопротивление будет равно R(w)+jwL(w)

и/или

2. R(w)/R(0)>100?

[Некролог 139]

И то, и другое.

[Данилов А.А. 1988]

И то, и другое.

В такой трактовке следует вести речь не об измерении индуктивности и сопротивления, а об измерении активной и реактивной составляющих комплексного сопротивления.

Это не одно и то же.

[Некролог 139]

Активного сопротивления и реактивного сопротивления. Это именно то, что Вы имеете в виду под составляющими комплексного R, и именно так они фигурируют в учебниках. Слова "активное" достаточно, чтобы конкретизировать.

Или фразу "активное сопротивление зависит от частоты" можно понять как "сопротивление постоянному току зависит от частоты"? Какой-то странный разговор получается.

[Дмитрий Борисович 1016]

Или фразу "активное сопротивление зависит от частоты" можно понять как "сопротивление постоянному току зависит от частоты"? Какой-то странный разговор получается.

Да, разговор получается странным....

И возможно уходит в сторону?

Обратите еще раз на то, что значение индуктивности измеренное Е7-20 (на переменном токе!), МЕНЬШЕ чем при измерении

по приведенной схеме эксперимента.

Несколько слов к вопросу дискуссии о соотношении R(w)/R(0).

"Справочник по элементарной физике" Н.И.Кошкин и М.Г. Шоркевич, издательство "Наука", Москва 1974г. на стр.174

гласит:

Отношение на переменном и постоянном токах зависит от параметра е = 0,14*d*корень кв.((м*f)/р), где

d - диаметр провода, (см)

м - магнитная проницаемость

f - частота (Гц)

р - удельное сопротивление (ом*см).

И приводится график зависимости отношения сопротивлений на переменном и постоянном токах от этого параметра.

Только до значения е=2, можно считать R(w)/R(0)=1.Далее линейная зависимость от отношения е.

При соотношении е=20 отношение R(w)/R(0)=7,5.

Скин-эффект никто не отменял. Но мы привыкли к тому что это на ГГц! Но на самом деле это уже проявляется на кГц.

Пересчитайте сами например для проводника из меди диаметром 1мм ( удельное сопротивление 0,0175 Ом*(мм)^кв/м).

[Дмитрий Борисович 1016]

Странная последняя просьба...

Ну не хочется мучить человека навязчивыми мыслями.....

Но тем не менее попробую пояснить свои сомнения.

Посмотрите осциллограму напряжения на транзисторе VT1 - зеленый график (Отправлено 07 Май 2010 - 13:20 judchin ).

Общее время измерения по уровню 268мВ ( на резисторе 0,33Ом) - 62мкс.Показано на других графиках.

Так вот. При этом транзистор VT1, около 25мкс остается еще не включенным!

Т.е. получается что постоянная времени RL-цепи считается с учетом времени включения транзистора.

При изменении условий эксперимента ( 10В, 20Ом - что уже на мой взгляд лучше для этого транзистора,так как коммутируемое напряжение уже меньше управляющего), judchin отмечает:

т.к. после последнего опыта (см. рисунок) индуктивность стала замено меньше (наблюдается зависимость от тока)

Вот и хотелось бы увидеть напряжение на этом транзисторе при змененных условиях эксперимента.

Хотя пока непонятно почему при изменении номинала индуктивности коэффициент остается 0,57!!!???

Может дополнительно посмотреть напряжение на транзисторе VT1 и при разных индуктивностях???

[Некролог 139]

Обратите еще раз на то, что значение индуктивности измеренное Е7-20 (на переменном токе!), МЕНЬШЕ чем при измерении

по приведенной схеме эксперимента.

Это объяснено - максимальная магнитная проницаемость материала сердечника больше начальной.

на самом деле это уже проявляется на кГц.

Пересчитайте сами например для проводника из меди диаметром 1мм ( удельное сопротивление 0,0175 Ом*(мм)^кв/м).

Вот именно это я и говорю, в том числе.

Посмотрите осциллограму напряжения на транзисторе VT1 - зеленый график (Отправлено 07 Май 2010 - 13:20 judchin ).

Общее время измерения по уровню 268мВ ( на резисторе 0,33Ом) - 62мкс.Показано на других графиках.

Так вот. При этом транзистор VT1, около 25мкс остается еще не включенным!

Т.е. получается что постоянная времени RL-цепи считается с учетом времени включения транзистора.

1. У автора что, осциллограф с гальваническим разделением каналов, чтобы одновременно мерять напряжение на тестовом резисторе и транзисторе VT1? Или без, и осциллограмма на самом деле относится к напряжению на стоке VT2 относительно земли? А ведь похоже, очень похоже... :'(

2. Даже если речь о напряжении на VT1, то провал напряжения ниже нуля наверняка происходит в момент, когда VT2 уже закрыт, а VT1 - ещё не открыт (это так называемое мёртвое время, драйвера добавляют его специально, чтобы избежать сквозных токов, т.е. когда открыты одновременно оба транзистора) и объясняется тем, что остаточный ток катушки идёт по какому-то "нештатному" (не нарисованному в схеме) пути. Обратите внимание: напряжение на транзисторе отрицательно! То есть транзистор, если позволено будет такое выражение, не просто открыт, а "переоткрыт". То есть напряжение на катушке даже больше напряжения источника питания (если это действительно относится к транзистору VT1). Но, похоже, моё предположение из п. 1 верно - автор просто ткнул щупом канала 4 в сток VT2, а осциллограмма на шунте то ли получена в другое время, то ли не так обозначены транзисторы. В общем, автора к ответу!

А про 0,57 - может быть, просто совпадение?

[Дмитрий Борисович 1016]

А про 0,57 - может быть, просто совпадение?

Возможно здесь очень много совпадений.....

1.Все таки включение транзистора VT1 с N-каналом неудачное решение ( см. "Искусство схемотехники",часть 1

П.Хорвиц,У,Хилл.стр.416 -пример негодных схем).

2.Насчет влияния материала сердечника. Здесь Вы правы. И по ссылке данной ренее Вами:

"Micrometals - Сердечники из распылённого железа в импульсных источниках питания. Джим Кокс, перевод Терейковский А.С.",

можно найти ряд примеров приведенных для дросселя 30мкГ на ток 10А,

при напряжении 12,7В на частоте 100кГц.

У всех приведенных примеров - увеличение индуктивности!

Статью можно найти:http://ferrite.com.ua/site/p-3/op-literature

[Некролог 139]

Все таки включение транзистора VT1 с N-каналом неудачное решение ( см. "Искусство схемотехники",часть 1

П.Хорвиц,У,Хилл.стр.416 -пример негодных схем).

Нормальное решение. Там применён специальный драйвер-микросхема. В то время, когда открыт VT2, питание 12 В заряжает C3 через VD1. А когда настала пора открывать VT1, гальванически развязанная (чем - не вникал, такое чувство, что просто дифференциально-ёмкостным способом) часть, питающаяся от C3, подаёт на его затвор относительно истока это самое напряжение C3.

[Дмитрий Борисович 1016]

Нормальное решение

Тогда нужно уточнить год издания - 1983г. Москва, "МИР". стр.416.рис.а.

там никаких емкостей нет. Один транзистор. Коммутация на высокоомную (47кОм) нагрузку.

[Некролог 139]

:lol: Я имел в виду не схему из Хоровица и Хилла, а схему автора темы. Она нормальная (в части управления транзисторами).

[judchin 1]

Постараюсь ответить на все вопросы.

1. Исследования проводятся в рамках диссертационной работы, и, в конкретном случае, реальные значения R, L важны.

2. Привожу осциллограмму на VT1 при входном 10В и сопротивлении нагрузки 20 Ом.

3. Осциллограф с гальванически развязанными щупами.

4. Чтобы избежать влияния ключей, начал измерять индуктивность методом вольт-амперметра (как прибор E7-20) при синусоидальном сигнале (f=14 кГц, дополнительное сопротивление 10 Ом) но на больших токах. провел на данным момент три опыта (соответственно рисунки 1-2, 3-4, 5-6 (синий график - напряжение на RL- цепи, зеленый - падение напряжение на сопротивлении 10 Ом)). При увеличении тока также увеличивается индуктивность.

Далее планирую провести опыт с дополнительной постоянной составляющей.

[Данилов А.А. 1988]

1. Исследования проводятся в рамках диссертационной работы, и, в конкретном случае, реальные значения R, L важны.

Тогда R и L для каких условий? Частота? Форма сигнала? Как я понял, измерения проводите на sin, а работать планируете на сигнале прямоугольной формы

Кроме того, поскольку речь идёт о научных исследованиях, то сначала определитесь: что Вам действительно нужно. В диссертации Вы планируете заменить объект моделью, проверив при этом её адекватность объекту, с тем, чтобы потом можно было моделировать различные ситуации. Как Вы видите, Ваша модель дросселя в виде R и L объекту неадекватна. Значит, нужно искать другую модель (или схему замещения). Кроме того, если Вы планируете работать на сигнале прямоугольной формы, то зачем Вам знать параметры физической модели? Не достаточно ли будет представить модель в виде переходной функции, как реакции на единичное ступенчатое воздействие? Математика при этом будет другая, но результат получить проще...

И ещё. Не оказывает ли влияние емкость кабеля осциллографа? Не пробовали ли снимать осциллограммы через резистор?