Misurare induttanza di una bobina., Come, dove, quando e perchè...

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icon3  view post Posted on 19/2/2007, 15:20
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Immane Rompiball

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Partiamo dall'idea di come si misura.

image

Come funziona si può comprendere dalle spiegazione di Wikipedia che non sto a ripetere.

http://it.wikipedia.org/wiki/Ponte_di_Wheatstone

La stessa misura che si fa con la resistenza incognita Rx si può fare con una reattanza incognita Xx.
Che si tratti di induttanza o capacità il discorso non cambia a patto che si usi un generatore di tensione alternata di frequenza adatta ad avere un buon valore di reattanza induttiva o capacitiva paragonabile al valore delle resistenze e tale che le resistenze si comportino ancora da resistenze e non a loro volta da capacità o induttanze.

Misurata la Xx si può impiegare la formula inversa per la reattanza.

Xc=1/2ΠfC

Xl=2ΠfL

C= 1/2ΠfC

L=2ΠfL

Tutto in Herny, Ohm, Farad ed Hertz.
Ricordarsi che le resistenze dovrebbero essere di precisione a basso coefficiente di temperatura e magari anche antinduttive e di valore coerente con la reattanza da misurare.
P.es.

Se abbiamo una bobina presumibilmente di 10Henry a 1000Hz dovremmo avere una reattanza di circa 62KOhm. Occorre scegliere le altre resistenze con un valore simile. Se le resistenze del ramo di riferimento sono uguali, supponiamo 68K, quando avremo azzerato il galvanometro regolando il potenziometro, potremo misurare il valore della resistenza del potenziometro e verificare che questa è di 62KOhm circa.
Spero di essere stato utile (e non aver scritto fesserie).
 
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maxwell2
view post Posted on 19/2/2007, 16:20




Nel mio caso specifico avrei una bobina di 120mm di diametro e lunga 600mm .
Mi piacerebbe sapere la sua induttanza( con le dovute approssimazioni del caso dovuta dagli strumenti e dalla tecnica usata per misurarla.)
La freq della bobina è 178 Khz.
Con che criterio scelgo i resistori da inserire nel ponte di Wheatstone?
 
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view post Posted on 19/2/2007, 16:43
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Immane Rompiball

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Tanto per cominciare ti devi organizzare con un generatore intorno ai 10Khz lontano dalla frequenza di risonanza naturale della bobina, poi ci metti in serie delle resistenze che so io, intorno ai 1000Ohm e vedi che succede alla tensione ai capi della resistenza. Se è circa metà di quella del generatore, connesso, sotto carico, hai il tuo valore per le resistenze da impiegare e di massima di quella variabile. Altrimenti provi con 470Ohm o 1500Oh. Se non si ha idea dell'induttanza occorre andare per tentativi.
 
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maxwell2
view post Posted on 19/2/2007, 17:00




Si potrebbe, per praticità , sostituire , R1 ed r3, con dei potenziometri?
 
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view post Posted on 19/2/2007, 18:23
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Immane Rompiball

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No, Max, non importa, R1 ed R3 sono di solito uguali e fissi intorno al valore della reattanza da misurare, mentre R2 può essere variabile, una scatola di resistori o un insieme scatola di resistori + potenziometro. Io di solito uso un potenziometro in cermet che poi stacco e misuro separatamente. Per R1 ed R3 uso delle resistenze allo 0.1% antinduttive di provenienza RS. Ma non è sempre necessario ricorrere a quelle precisioni li. Più che altro magari scegliere delle resistenze con coefficiente di temperatura inferiore ai 100ppm per evitare errori dovuti al riscaldamento del ponte, solo perchè lo tieni sotto la lampada del tavolo. Poi comunque, tutto il discorso cade quando devi misurare il potenziometro con un tester da tre palle un soldo, magari da tre digit con un convertitore da 1024 punti.
Ma ripeto, per una induttanza come dici tu questo è più che sufficiente. Che cosa ti cambia se invece di essere di 1.25H è 1.24967H? ;)
 
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maxwell2
view post Posted on 7/12/2007, 16:13




Vorrei integrare il discorso sulla misurazione dell' induttanza con questi due semplici metodi teorici.
Il primo, diciamo didattico , impiega un circuito composto da un trasformatore con uscita 12v 50Hz collegato con un resistore da 10ohm 15W e la bobina in serie allo stesso.
Misuro la caduta di tensione tra i capi della bobina e la sottraggo alla tensione del trasformatore ( 12 v).
Poi con la formula di ohm : I= V/R ottengo la corrente che scorre nella bobina.
Trovo la XL della bobina da R=V/I
Con questi dati ottengo la formula per ricavare L( induttanza in Henry) = XL/6.28*f( in Hz).

Il secondo utilizza la formula di Kordorfer.
Per semplificare il calcolo manuale cè un sito dove trovare tale programma per la soluzione con bobine un po' piu' importanti nelle dimensioni.
http://xoomer.alice.it/efhco/trascalcolo.htm
:)

Edited by maxwell2 - 7/12/2007, 17:02
 
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robo67
view post Posted on 13/12/2007, 09:44




CITAZIONE
Vorrei integrare il discorso sulla misurazione dell' induttanza con questi due semplici metodi teorici.
Il primo, diciamo didattico , impiega un circuito composto da un trasformatore con uscita 12v 50Hz collegato con un resistore da 10ohm 15W e la bobina in serie allo stesso.

Vorrei aggiungere una cosa: con questo metodo occorre prestare attenzione al fatto che l'induttanza da misurare abbia un elevato valore e che comunque sia in grado di sopportare elevate correnti; tanto per intenderci mi vengono in mente le induttanze usate per i filtri cross-over delle casse acustiche.
Se non vengono rispettate queste esigenze si avrà la circolazione di una elevata corrente attraverso resistenza (che non per niente ha una potenza di 15W quindi molto robusta) e attraverso la bobina.
Considerando che la reattanza della bobina é data da: XL=2*pigreco*f*L e che la frequenza usata é di soli 50Hz, per non avere correnti elevate occorre che L (l'induttanza) sia alta.
Oltre tutto lasciando collegata l'induttanza per un certo tempo (molto quanto?Dipende da molti fattori) si rischierebbe di aumentarne in modo significativo la temperatura e,essendo realizzata in rame, ne aumenterebbe anche la resistenza ohmmica, alterando il valore risultante dalla misura.
Che fare allora? Si potrebbe usare un generatore di onda sinusoidale, meglio se con frequenza variabile in decadi (100Hz,1KHz,10KHz, ecc.) e applicare lo stesso sistema resistenza/bobina; se si dovesse notare che la tensione (che ovviamente deve essere misurata con un oscilloscopio) ai capi della bobina é molto alta (pari o quasi a quella che alimenta il partitore) occorrerebbe abbassare la frequenza, se dovesse invece essere troppo bassa occorrerebbe usare una frequenza maggiore.
Facendo poi il rapporto fra tensione picco/picco che alimenta il partitore e quella misurata ai capi della bobina é possibile risalire al valore della reattanza induttiva e, di conseguenza, al valore dell'induttanza.

Forse il sistema più a portata di mano, perché entro ampi limiti di induttanza funziona senza grossi accorgimenti, é quello di realizzare un oscillatore LC dove la capacità é fissa e l'induttanza é quella della bobina da misurare. Misurando la frequenza di uscita con un frequenzimetro o oscilloscopio (ammesso che sia disponibile) é possibile calcolarsi il valore dell'induttanza.
Diversi anni fa su una rivista di elettronica (va bene, Nuova Elettronica per la precisione) realizzarono un induttanzimetro proprio usando questo sistema, integrandolo con un microprocessore che faceva i calcoli per visualizzare direttamente il valore dell'induttanza.
Io ce l'ho nel nostro laboratorio e devo dire che funziona molto bene, anche se di tanto in tanto, come tutti gli strumenti, bisognerebbe verificarne la taratura (non facile da fare, però).
 
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view post Posted on 13/12/2007, 10:35
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Immane Rompiball

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Meglio di così non si poteva dire. Quoto ed approvo. Io faccio sempre più o meno le induttanze ad occhio e croce, poi adatto il resto del circuito alla bobina. Naturalmente, se ho bisogno di una bobina di accordo di uscita in VHF non mi metto ad avvolgere 5000 spire di filo da 0.2mm su nucleo di ferro. Ormai l'esperienza mi aiuta nell'evitare un misuratore di induttanza. Nel caso dei cross over però, la grana è più grossa, perchè devono essere precisi a tagliare esattamente dove si vuole. Allora si fa all'incirca la bobina ad occhio, si monta il circuito, e si misura con oscilloscopio e generatore di segnale amplificato da un buon amplificatore da una ventina di watt indistorti, poi si tolgono o si aggiungono spire fino al raggiungimento di quello che si vuole. Essere pignoli sul valore di induttanza è pura follia, visto che poi ci sarà da qualche parte un condenstatore con un valore di ±20% che fa sballare tutti i conti, più ci sono le capacità parassite di qualche cosa e buonanotte alla precisione dell'induttanza.
Quello che è importante, nelle induttanze è il Q. Bisogna costruire l'induttanza con tecnologia più adatta possibile per ottenere il Q che si vuole se no non serve a nulla la precisione del suo valore.
 
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view post Posted on 15/1/2008, 12:38
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Immane Rompiball

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Visto l'argomento, credo di far piacere postare il sito dove si può acquistare per circa 66 euro un ponte LCR per misurare induttanze, capacità e resistenze.
Non credo che sia un campione di precisione ma per il comune uso di laboratorio il rapporto prezzo prestazioni mi sembrano buone.


ponte LCR



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maxwell2
view post Posted on 17/1/2008, 17:58




Peccato io abbia già un tester per misurare la capacità e le resistenze .Mi manca solo quello per le induttanze.... :(
 
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view post Posted on 17/1/2008, 18:17
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Immane Rompiball

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Ma questo è un misuratore a ponte, non è un semplice tester, le misure sono molto più precise, e la frequenza di prova credo che sia impostabile. Guarda la precisione specifica.
Non l'ho visto ma mi sta venendo voglia di comprarmelo... :rolleyes:
 
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nightghost
view post Posted on 26/3/2008, 20:54




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http://www.nuovaelettronica.it/it/kit/inde...ticoli_id=16345

questo induttanzimetro è molto carino e veloce, anche se non so quanto sia preciso. lo proverò e vi saprò dire. Penso che come strumento da banco mi sia molto comodo. costa sui 50 euro... probabilmente con induttanze piu grandi (teslari :P) non funziona?
 
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gyppe
view post Posted on 27/3/2008, 08:09




Caspita è carino e costa poco. Sarei indeciso però. Il ponte rcl che ha presentato law è più completo, però uno strumento da banco ha sempre un'altro fascino e se lo si usa in laboratorio è anche più comodo secondo me. Boh.
 
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Chris Steelhard
view post Posted on 28/3/2008, 13:36




Hi Hi, pensate che l'unico strumento che ho in casa (non ho laboratorio ricordatevi che sono appena ritornato dopo anni passati a fare ben altre cose) è un miserrimo tester digitale cinese...................Per fortuna mio figlio maggiore è il responsabile di un laboratorio tecnico, di professione fa il riparatore di elettromedicali, e l'attrezzatura ce l'ha lui, se serve.............
 
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view post Posted on 28/3/2008, 15:03
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Immane Rompiball

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Allora stai attento a come lo usi. Mio suocero ne ha comprato uno, lo ha ficcato nella spina per vedere se c'era tensione e BOOOMMMMMM.... botta con fumata.
Allora io subito... "Lo hai messo sulla portata in corrente, non si misura la "corrente" di linea in quel modo!" ...
... no, non era in corrente, era proprio in tensione 500V~ f.s. :o:
Uhm...
L'ho aperto, dentro lo stampato di cartone (non di backelite, di cartone ho scritto giusto) era tutto bruciato ed i componenti erano sparsi dovunque...
Il suocero lo riporta al cinese che gli risponde: "Non impolta, noi cambiale"...
Si riprova a misurare la 220V~ in portata 500V~ e di nuovo KABBOOOOOMMM...
Di nuovo... "Non impolta, noi cambiale" e così al quarto o quinto, abbiamo detto al cinese di provarli lui prima e ci ha detto: "Io no plovale. Tu plovale, io già sapele che scoppiano, tu ancola no capito" :lol: :lol: :lol:
 
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