Как измерить индуктивность мультиметром
При работе с любыми электроприборами или токопроводящими деталями, наличие измерительной аппаратуры является необходимым, будь то амперметр, вольтметр или омметр. Но для того чтобы не покупать все эти устройства, лучше обзавестись мультиметром.
Мультиметр является универсальным измерительным аппаратом, который позволяет измерить любую характеристику электричества. Мультиметры бывают аналоговые и цифровые.
Аналоговый мультиметр
Данный тип мультеметров отображает показания измерений при помощи стрелки, под которой установлено табло с различными шкалами значений. Каждая шкала отображает показания того или иного измерения, которые подписаны непосредственно на табло.
Но для новичков такой мультиметр будет не самым лучшим выбором, поскольку разобраться во всех обозначениях, которые находятся на табло довольно трудно. Это может привести к не правильному пониманию результатов измерения.
Цифровой мультиметр
В отличие от аналоговых, этот мультиметр позволяет с легкостью определять интересуемые величины, при этом его точность измерений гораздо выше по сравнению со стрелочными аппаратами.
Также наличие переключателя между различными характеристиками электричества исключает возможность перепутать то или иное значение, поскольку пользователю не нужно разбираться в градации шкалы показаний.
Результаты измерений отображаются на дисплее (в более ранних моделях – светодиодных, а в современных – жидкокристаллических). За счет этого цифровой мультиметр комфортен для профессионалов и прост и понятен в использовании для новичков.
Измеритель индуктивности для мультиметра
Несмотря на то, что определять индуктивность при работе с электроникой приходится редко, это все же иногда необходимо, а мультиметры с измерением индуктивности найти достаточно трудно. В данной ситуации поможет специальная приставка к мультиметру, позволяющая измерить индуктивность.
Зачастую для подобной приставки используется цифровой мультиметр установленный на измерение напряжения с порогом точности измерения в 200 мВ, который можно приобрести в любом магазине электро и радиоаппаратуры в готовом виде. Это позволит сделать простую приставку к цифровому мультиметру.
Сборка платы приставки
Собрать приставку-тестер к мультиметру для измерения индуктивности можно без особых проблем в домашних условиях, обладая базовыми знаниями и навыками в области радиотехники и пайки микросхем.
В схеме платы можно применять транзисторы КТ361Б, КТ361Г и КТ3701 с любыми буквенными маркерами, но для получения более точных измерений лучше использовать транзисторы с маркировкой КТ362Б и КТ363.
Эти транзисторы устанавливаются на плате в позициях VT1 и VT2. На позиции VT3 необходимо установить кремневый транзистор со структурой p-n-p, например, КТ209В с любой буквенной маркировкой. Позиции VT4 и VT5 предназначены для буферных усилителей.
Подойдет большинство высокочастотных транзисторов, с параметрами h21Э для одного не меньше 150, а для другого более 50.
Для позиций VD и VD2 подойдут любые высокочастотные кремневые диоды.
Резистор можно выбрать МЛТ 0,125 или аналогичный ему. Конденсатор С1 берется с номинальной емкостью 25330 пФ, поскольку он отвечает за точность измерений и ее значение стоит подбирать с отклонением не более 1%.
Такой конденсатор можно сделать объединив термостабильные конденсаторы разной емкости (например, 2 на 10000 пФ, 1 на 5100 пФ и 1 на 220 пФ). Для остальных позиций подойдут любые малогабаритные электролитические и керамические конденсаторы с допустимым разбросом в 1,5-2 раза.
Контактные провода к плате (позиция Х1) можно припаять или подключать при помощи пружинящих зажимов для «акустических» проводов. Разъем Х3 предназначен для подключения приставки к мультиметру (частотомеру).
Проводу к «бананам» и «крокодилам» лучше взять короче, что бы уменьшить влияние их собственной индуктивности на показания замеров. В месте припаивания проводов к плате, соединение стоит дополнительно зафиксировать каплей термоклея.
При необходимости регулирования диапазона измерений на плату можно добавить разъем для переключателя (например, на три диапазона).
Корпус приставки к мультиметру
Корпус можно сделать из уже готового короба подходящего размера или сделать короб самостоятельно. Материал можно выбрать любой, например, пластик или тонкий стеклотекстолит. Короб делается под размер платы, и в нем подготавливаются отверстия для ее крепления. Также делаются отверстия для подключения проводки. Все фиксируется небольшими шурупами.
Питание приставки осуществляется от сети при помощи блока питания с напряжением в 12 В.
Настройка измерителя индуктивности
Для того чтобы откалибровать приставку для измерения индуктивности понадобятся несколько индукционных катушек с известной индуктивность (например, 100 мкГн и 15 мкГн).
Катушки по очереди подключаются к приставке и, в зависимости от индуктивности, движком подстроечного резистора на экране мультиметра выставляется значение 100,0 для катушки на 100 мкГн и 15 для катушки на 15 мкГн с точностью 5%.
По такому же методу устройство настраивается и в других диапазонах. Важным фактором является то, что для точной калибровки приставки необходимы точные значение тестовых катушек индуктивности.
Альтернативным методом определения индуктивности является программа LIMP. Но этот способ требует некоторой подготовки и понимания работы программы.
Но как в первом, так и во втором случае точность подобных измерений индуктивности будет не очень высока. Для работы с высокоточным оборудованием данный измеритель индуктивности подходит плохо, а для домашних нужд или для радиолюбителей будет отличным помощником.
Проведение замеров индуктивности
После сборки приставку к мультиметру необходимо протестировать. Есть несколько способов, как проверить устройство:
- Определение индуктивности измерительной приставки. Для этого необходимо замкнуть два провода, предназначенных для подключения к индуктивной катушке. Например, при длине каждого провода и перемычки 3 см образуется один виток индукционной катушки. Этот виток обладает индуктивностью 0,1 – 0,2 мкГн. При определении индуктивности свыше 5 мкГн данная погрешность не учитывается в расчетах. В диапазоне 0,5 – 5 мкГн при измерении необходимо брать в расчет индуктивность устройства. Показания менее 0,5 мкГн являются примерными.
- Измерение неизвестной величины индуктивности. Зная частоту катушки, при помощи упрощенной формулы расчета индуктивности можно определить это значение.
- В случае, когда порог срабатывания кремниевых p-n переходов выше амплитуды измеряемой электрической цепи (от 70 до 80 мВ), можно измерить индуктивность катушек непосредственно в самой схеме (предварительно обесточив ее). Поскольку собственная емкость приставки имеет большое значение (25330 пФ), погрешность подобных измерений будет составлять не более 5% при условии, что емкость измеряемой цепи не превышает 1200 пФ.
При подключении приставки непосредственно к катушкам расположенным на плате применяется проводка длиной 30 сантиметров с зажимами для фиксации или щупами. Провода скручиваются с расчетом один виток на сантиметр длины. В таком случае образуется индуктивность приставки в диапазоне 0,5 – 0,6 мкГн, которую также необходимо учитывать при измерениях индуктивности.
Содержание
- Аналоговый мультиметр
- Цифровой мультиметр
- Катушка индуктивности
- Измеритель индуктивности для мультиметра
- Сборка платы приставки
- Корпус приставки к мультиметру
- Что зовется индуктивным сопротивлением
- Настройка измерителя индуктивности
- Как проверить стартер люминесцентной лампы
- Знакомство с косвенным методом измерения индуктивности.
- Типовые примеры использования LCR-метра и транзистор тестера для проверки радиодеталей
- Резисторы – самый распространенный вид радиокомпонентов
- Транзисторы
- Конденсаторы
- Дроссели и катушки индуктивности
- Проведение замеров индуктивности
- Схема lc метра на микроконтроллере
- Настройка и функции
- Приставка ВЧ детектор к мультиметру
- Как проверить дроссель люминесцентного светильника?
- Способы расчёта
- Через силу тока
- Соленоид конечной длины
- Катушка с тороидальным сердечником
Аналоговый мультиметр
Этот тип мультиметра отображает показания измерений с помощью стрелки, под которой находится дисплей с различными шкалами значений. Каждая шкала показывает показания того или иного измерения, которые подписываются прямо на табло.
Но для новичков такой мультиметр будет не лучшим выбором, так как разобраться во всех символах, которые есть на дисплее, довольно сложно. Это может привести к неправильному пониманию результатов измерения.
Цифровой мультиметр
В отличие от аналоговых, этот мультиметр позволяет легко определять интересующие величины, при этом его точность измерения намного выше, чем у стрелочных приборов.
Кроме того, наличие переключателя между различными характеристиками электричества исключает возможность спутать одно значение или другое, поскольку пользователю не нужно понимать градацию шкалы индикации.
Результаты измерений отображаются на дисплее (в старых моделях — светодиодный, а в современных — жидкокристаллический). По этой причине цифровой мультиметр удобен для профессионалов и прост и интуитивно понятен для начинающих.
Катушка индуктивности
это изолированный провод, многократно обернутый вокруг сердечника.
Обычно рама бывает цилиндрической или тороидальной.
Индуктивность считается основной характеристикой катушки. Это качество выражает способность элемента преобразовывать переменный ток в магнитное поле.
Важно! Даже одиночный провод обладает магнитными свойствами, если ток, протекающий по нему, изменяется. Воздействие лагеря направлено таким образом, чтобы противодействовать его изменению. Если он увеличивается, поле его замедляет, а если ослабевает, то усиливает.
Индукторы
Определение направления силовых линий подчиняется «правилу большого пальца»: если большой палец руки, сжатой в кулак, указывает в направлении изменения текущей силы, сомкнутые пальцы указывают направление поля силовых линий.
Следовательно, в случае, если проволока наматывается многократно на цилиндрическую основу, силовые линии разных витков складываются и проходят через ось.
Чтобы увеличить индуктивность, в центре цилиндра помещается ферромагнитный сердечник.
Измеритель индуктивности для мультиметра
Несмотря на то, что при работе с электроникой определять индуктивность требуется редко, иногда это все же необходимо и мультиметры с измерением индуктивности найти сложно. В этой ситуации поможет специальная насадка к мультиметру, позволяющая измерить индуктивность.
Часто для такой приставки используется цифровой мультиметр, который настроен на измерение напряжения с порогом точности измерения 200 мВ, который можно приобрести в любом магазине готовой электро- и радиотехники. Это позволит вам создать простую приставку к цифровому мультиметру.
Измерительные устройства для конкретной оценки значения измеряемой емкости включают микрофарадметры, действие которых основано на зависимости тока или напряжения в цепи переменного тока от величины входящей в нее измеренной емкости. Величина емкости определяется шкалой компаратора.
В более широком смысле, для измерения характеристик конденсаторов и катушек индуктивности используются симметричные мосты переменного тока, позволяющие получить небольшую погрешность измерения (до 1%). Питание моста осуществляется от генераторов, работающих на фиксированной частоте 400-1000 Гц, в качестве индикаторов используются электрические выпрямители или милливольтметры, а также осциллографические индикаторы.
Эта мера достигается за счет уравновешивания моста в результате попеременной регулировки его двух плеч. Показания снимаются с конечностей рук тех плеч, которые служат для уравновешивания моста.
В качестве примера рассмотрим измерительные мосты, являющиеся основой индуктивности EZ-3 (рис. 1) и измерителя емкости E8-3 (рис. 2).
При мостовых весах (рис. 1) индуктивность катушки и ее добротность определяются по формулам Lx = R1R2C2; Qx = wR1C1.
При балансировке перемычек (рис.2) измеряемая емкость и сопротивление потерь определяются по формулам
Измерение емкости и индуктивности методом амперметра-вольтметра
Для измерения малых емкостей (менее 0,01 — 0,05 мкФ) и высокочастотных индукторов в спектре их рабочих частот широко используются резонансные методы. Резонансный контур обычно содержит высокочастотный генератор, индуктивно или через емкость, подключенный к измерительному контуру LC. В качестве индикаторов резонанса используются высокочастотные чувствительные устройства, которые реагируют на ток или напряжение.
Методом амперметра-вольтметра определяются относительно большие емкости и индуктивности при питании измерительной цепи от низкочастотного источника 50 — 1000 Гц. Для измерения можно использовать схемы на рис.
По показаниям приборов импеданс
где это находится
из этих выражений можно найти
Когда можно пренебречь активными потерями в конденсаторе или катушке индуктивности, используйте схему рис. 4. В этом случае
Измерение взаимной индуктивности 2-х катушек можно проводить методом амперметра-вольтметра (рис. 5) и методом попеременно соединенных катушек.
При измерении по второму методу индуктивности 2-х поочередно соединенных катушек измеряются при включении катушек согласным LI и счетчиком LII. Взаимная индуктивность рассчитывается по формуле
Измерение индуктивности можно выполнить одним из описанных выше способов.
Сборка платы приставки
собрать тестер подключение к мультиметру для измерения индуктивности без проблем в домашних условиях можно, имея базовые знания и навыки в области радиотехники и пайки микросхем.
В схеме можно использовать транзисторы КТ361Б, КТ361Г и КТ3701 с любыми буквенными обозначениями, но для более точных измерений лучше использовать транзисторы с маркировкой КТ362Б и КТ363.
Эти транзисторы установлены на плате в позициях VT1 и VT2. В положение VT3 необходимо установить кремниевый транзистор с pnp структурой, например, КТ209В с любой буквенной маркировкой. Позиции VT4 и VT5 предназначены для буферных усилителей.
Подходит большинство высокочастотных транзисторов, с параметрами h21E для одного не ниже 150, а для другого выше 50.
Любой высокочастотный кремниевый диод подойдет для позиций VD и VD2.
Резистор можно выбрать МЛТ 0,125 или аналогичный. Конденсатор С1 берется номинальной емкостью 25330 пФ, так как он отвечает за точность измерения, и его величину следует выбирать с отклонением не более 1%.
Такой конденсатор может быть изготовлен путем объединения термостабильных конденсаторов разной емкости (например, от 2 до 10 000 пФ, от 1 до 5100 пФ и от 1 до 220 пФ). Для других локаций подходят любые малогабаритные электролитические и керамические конденсаторы с допустимым разбросом в 1,5-2 раза.
Контактные провода к плате (позиция X1) могут быть припаяны или подключены с помощью пружинных зажимов для «акустических» проводов. Разъем X3 предназначен для подключения приставки к мультиметру (частотомеру).
лучше всего использовать более короткий провод для «бананов» и «крокодилов», чтобы уменьшить влияние индуктивности на показания измерений. В том месте, где провода припаяны к плате, соединение необходимо дополнительно зафиксировать каплей горячего клея.
Если вам нужно отрегулировать диапазон измерения, вы можете добавить к карте разъем для переключателя (например, трех диапазонов).
Корпус приставки к мультиметру
Тело можно сделать из готовой коробки подходящего размера, а можно сделать коробку своими руками. Вы можете выбрать любой материал, например, пластик или тонкий стеклопластик. Коробка адаптирована к размерам стола и имеет отверстия для крепления. Также есть отверстия для подключения проводки. Все фиксируется винтиками.
Приставка питается от сети через блок питания 12 В.
Что зовется индуктивным сопротивлением
Когда на катушку подается переменное напряжение, ток, протекающий через нее, изменяется в соответствии с приложенным напряжением. Это вызывает изменение магнитного поля, которое создает электродвижущую силу, предотвращающую происходящее.
Схема измерения
В такой схеме существует зависимость электрических параметров двух типов — условная и индуктивная. Они обозначаются R и XL соответственно.
В нормальных условиях блок питания назначается. Однако на реактивных элементах он равен нулю. Это связано с постоянным изменением направления переменного тока на противоположное.
В течение периода колебаний энергия дважды накачивается в катушку и столько же раз возвращается к источнику.
Определение индуктивности
Настройка измерителя индуктивности
Для калибровки насадки индуктивности требуется несколько индукционных катушек с известной индуктивностью (например, 100 мкГн и 15 мкГн).
Катушки по очереди подключаются к приставке, и, в зависимости от индуктивности, ползунок подстроечного резистора на экране мультиметра устанавливает значение 100,0 для катушки 100 мкГн и 15 для катушки 15 мкГн с точностью 5%.
Таким же способом прибор настраивается на другие диапазоны. Важным фактором является то, что для точной калибровки насадки требуются точные значения испытательной индуктивности.
Альтернативный метод определения индуктивности — программа LIMP. Но этот метод требует некоторой подготовки и понимания программы.
Но как в первом, так и во втором случае точность таких измерений индуктивности будет не очень высокой. Для работы с высокоточным оборудованием этот измеритель индуктивности не очень подходит, но для домашних нужд или радиолюбителей станет отличным помощником.
Как проверить стартер люминесцентной лампы
Процесс проверки люминесцентных осветительных приборов предполагает не только проверку целостности спирали внутри лампочки, но и работу систем разгона и запуска.
- конденсаторы, которые не должны вздуваться, деформироваться или взрываться под воздействием чрезмерного напряжения в электрической сети;
- колба источника света, которую нельзя затемнять.
Целостность конденсатора проверяют мультиметром в режиме омметра с максимально возможным диапазоном измерения сопротивления.
Если показания тестера меньше 2,0 МОм, можно предположить, что в конденсаторе имеется недопустимый ток утечки. Как показывает практика, оптимальным вариантом при проведении самостоятельных ремонтных работ будет полная замена всех изношенных элементов (стартера и дроссельной заслонки) на новые устройства аналогичного типа.
Знакомство с косвенным методом измерения индуктивности.
Используя резистор 1 кОм, поэкспериментируйте с индуктивностью L
1, чтобы значение индуктивности можно было рассчитать по результатам измерения параметров результирующей цепи. В этом случае вы можете использовать как генератор гармоник, так и генератор прямоугольных сигналов. В первом случае можно использовать понятие индуктивного сопротивления и в цепи резистора с известным сопротивлением и катушки измерить коэффициент передачи и рассчитать индуктивность катушки на известной частоте. Во втором случае под действием импульса можно измерить постоянную времени той же цепи и рассчитать индуктивность.
Работа с компьютером
3. Изучите характеристики поведения RC
— Цепи.
3.1. Создайте интегрированную модель RC
-цепи с параметрами, предложенными в таблице. 7.1 и подключите его к модели генератора импульсов с амплитудой 5 В. Выберите частоту генератора так, чтобы период импульсов был больше 6τ, и измерьте постоянную времени цепи. Сравните с рассчитанной постоянной времени. Поместите диаграмму и осциллограммы в отчет.
3.2. Подключите нагрузочный резистор 2R к выходу схемы, используя тумблер
1. Наблюдайте за поведением схемы при воздействии импульсов с длительным периодом и изменением частотной характеристики при переключении нагрузки. Объясните поведение схемы. Как меняются постоянная времени и частота среза при переключении? Предложите формулу для расчета постоянной времени нагруженной схемы интегратора.
3.3. Подключите к конденсатору вольтметр постоянного тока. Увеличьте частоту импульсов, подаваемых на схему интегратора, в пять раз. Наблюдайте за поведением выходного сигнала, отслеживая форму волны и показания вольтметра. Вы можете видеть, что выходной сигнал колеблется около уровня 0,5E
при условии, что ширина импульса равна половине периода. Показания вольтметра также скачут около указанного уровня. Увеличьте частоту входящих импульсов в пять раз. Видно, что показания вольтметра практически не меняются и равны 0,5
И
… Амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе оказывается небольшой, поэтому выходное напряжение можно считать постоянным. Измените скважность входных импульсов. Показание вольтметра изменится. Найти зависимость выходного напряжения схемы интегратора от длительности импульса.
5. Для входного сигнала, уровни нуля и единицы которого определены на странице 3, постройте график поведения выходного сигнала дифференцирующей схемы при различных соотношениях постоянной времени схемы, периода повторения импульсов и рабочего цикла. Объясните результаты строительства.
6. Предложите схему устройства для преобразования положительного напряжения в отрицательное без использования трансформатора.
7. Предложите схему формирования кратковременного импульса для восстановления устройства в исходное состояние при включении питания. В этом случае и при ответе на следующие вопросы предполагается, что он используется, если необходимо, за исключением RC
— или
RL
— схемы, логические элементы с необходимыми логическими функциями.
8. Предложите схему увеличения длительности входного импульса.
9. Предложите схему, которая генерирует кратковременный импульс на заднем фронте входного импульса.
10. Предложите схему, которая генерирует кратковременные положительные импульсы на каждом фронте входного сигнала. Обратите внимание, что частота выходных импульсов в этом случае вдвое превышает входную частоту, предполагая, что рабочий цикл входных сигналов равен двум.
11. Предложите схему, которая генерирует положительные импульсы короткой длительности на каждом фронте входного сигнала, но при условии, что с нарастающим фронтом входного сигнала формируется импульс с длительностью, равной примерно половине длительности спадающего фронта.
12. Предложите схему интегратора, постоянная времени которой зависит от фронта сигнала, поступающего на вход. В этом случае возможно использование диодов.
13. Объясните амплитудно-частотные характеристики схем интегрирования и дифференцирования.
Лабораторная работа n. 8
Изучение свойств и областей возможного применения полупроводниковых диодов
Цель работы: исследование некоторых статических и динамических свойств и возможных применений полупроводниковых диодов.
Главная Информация
Полупроводниковый диод использует свойства pn
— Переход пропускает электрический ток только в одном направлении. Направление возможного тока указано в символе диода направлением стрелки. Идеальный диод должен иметь нулевое сопротивление и, следовательно, нулевое падение напряжения под действием прямого тока. Настоящий диод с прямым смещением характеризуется максимальным падением напряжения и максимально допустимым прямым током. При грубых расчетах можно предположить, что для кремниевых диодов прямое падение напряжения составляет (0,7-0,8) В, а для германиевых диодов прямое падение напряжения составляет (0,3-0,4) В. Прямое падение напряжения мало зависит от амплитуда прямого тока (если ток не близок к нулю). Идеальный диод должен иметь бесконечное сопротивление при обратном смещении. Часто в реальных диодах величиной обратного тока можно пренебречь. Вольт-амперная характеристика диода, т.е зависимость тока через диод от напряжения, хорошо описывается выражением.
В зависимости от конструкции и выбранных материалов диоды приобретают дополнительные свойства.
Есть светодиоды, особенностью которых является генерация видимого или невидимого светового излучения. Особенностью этих диодов является повышенное прямое падение напряжения и допустимый диапазон тока, в котором наблюдается свечение диода. Для ограничения тока через светодиод используются резисторы, включенные последовательно. При заданном внешнем напряжении E
Типовые примеры использования LCR-метра и транзистор тестера для проверки радиодеталей
Резисторы – самый распространенный вид радиокомпонентов
Проволочные резисторы, различающиеся номинальной мощностью
Если нет проблем с общими номиналами, измерение резисторов с низким сопротивлением может усложнить задачу. Обычным мультиметром часто можно измерить нормальное сопротивление порядка 1-2 Ом и выше, если ниже, то начинает сильно сказываться сопротивление проводов, щупов и низкое разрешение. Даже достаточно точный UNI-T UT61E имеет разрешение измерения в этом режиме всего 10 мОм, в то время как даже недорогой измеритель LCR имеет минимальное разрешение 0,1 мОм. | Цифровой мультиметр UNI-T UT61E
высокая точность с возможностью подключения к ПК для удаления логов |
Соответственно, если с помощью мультиметра можно относительно точно измерить резисторы сопротивлением 0,05-0,1 Ом, то при замере 10 мОм практически ничего не измерить, для сравнения ниже — измерение двух резисторов с номиналом 1 и 2,2 мОм.
Разница показаний мультиметра и тестера RLC при измерении резисторов низкого сопротивления
Измерение низкого сопротивления часто требуется при проверке, подборе размеров или производстве шунтов для измерения тока. Альтернативный вариант измерения падения напряжения, но нужен регулируемый блок питания, амперметр, вольтметр.
Токовый шунт представляет собой резистор с низким сопротивлением, который является резистором с низким сопротивлением
Возможность измерения низкого сопротивления также полезна для обнаружения таких проблем, как ошибки маркировки, особенно резисторов с низким сопротивлением.
Слева резистор обозначен как 0,1 Ом, справа как 0,22 Ом, но на самом деле они имеют почти такое же сопротивление. Такие ошибки иногда могут стоить очень дорого.
Перед установкой или пайкой резистора в цепи проверьте его сопротивление. Убедитесь, что номинальные и фактические значения резистора совпадают
Транзисторы
Оценить оригинальность полевых транзисторов поможет измерение малых сопротивлений. В настоящее время на рынке все больше и больше появляется поддельных транзисторов и транзисторов с измененной маркировкой. Хотя простое измерение сопротивления не дает полной информации, оно позволяет быстро понять, что находится перед вами.
Для теста, помимо прибора, достаточно батарейки на 9 вольт. Часто данные в таблицах данных приводятся к напряжению затвора 10 вольт, но в данном случае это несущественно. Кроме того, правильно измерять сопротивление сток-исток по току, оно обычно указывается в документации, но для этого нужен хотя бы лабораторный блок питания.
Для проверки транзистора: подключаем тестовые щупы к выводам стока и истока (обычно центральному и правому), на крайние выводы подаем 9 вольт. Постоянного приложения напряжения не требуется, достаточно зарядить конденсатор затвора, но нужно быть осторожным, не подключайте случайно аккумулятор к щупам тестера. Вы также можете сначала «загрузить» транзистор, а уже потом подключать щупы.
Конденсаторы
Конденсаторы используются несколько реже, но имеют свои особенности. Например, в отличие от резисторов они гораздо более подвержены старению, особенно если речь идет об электролитических конденсаторах, установленных в импульсных источниках питания, преобразователях материнских плат и т.д.
ESR конденсаторов имеет особое значение. Когда конденсатор сохнет почти без потери емкости, его внутреннее сопротивление значительно увеличивается.
Обычным мультиметром это не диагностировать, можно все поменять, но это не всегда удобно, часто сложно или дорого. Кроме того, измерители RLC часто позволяют проводить измерения без распайки компонента, хотя, конечно, это зависит от схемы подключения.
- Большинство мультиметров измеряют конденсатор как идеальный, т.е.без учета его особенностей, иногда этого достаточно, иногда нет.
- Более сложные устройства могут отделить конденсатор от его внутреннего сопротивления, а также измерить эти параметры по отдельности.
- Эквивалентная схема конденсатора выглядит намного сложнее — все эти параметры можно измерить, но это совсем другой класс устройств, который обычным радиолюбителям обычно не требуется.
Эквивалентная последовательная цепь, где R — электрическое сопротивление изоляции конденсатора, отвечающее за ток утечки, и эквивалентное последовательное сопротивление; L — эквивалентная последовательная индуктивность; — емкость конденсатора
Например, сравнение двух конденсаторов, дешевых и фирменных китайских. Несмотря на точность, обычный мультиметр считает, что они почти одинаковы, показывая лишь небольшую разницу в емкости. Но если подключить конденсаторы к измерителю LCR, то можно увидеть, что разница их внутреннего сопротивления почти в 5 раз! Если при коммутации блоков питания планируется использовать конденсаторы, именно эта разница сопротивлений будет влиять на нагрев и, как следствие, на срок службы и характеристики блока питания. Конденсаторы с высоким внутренним сопротивлением не могут эффективно гасить пики.
Дроссели и катушки индуктивности
Реакторы, трансформаторы и в целом обмоточные блоки, в отличие от конденсаторов и резисторов, еще сложнее контролировать, и, как правило, мультиметр может измерить индуктивность.
Основной характеристикой сужения является индуктивность, то есть коэффициент, определяющий зависимость скорости изменения электрического тока от напряжения на катушке
Измеритель импеданса облегчает изготовление узлов намотки, а также поиск короткого замыкания между витками. По сравнению с исправным компонентом или компонентом известного номинала можно понять, что трансформатор или индуктивность неисправны, поскольку его индуктивность сильно изменится.
Электрический контроль индукторов включает обнаружение короткого замыкания витков (короткого замыкания между витками обмотки). Если в студийной обмотке будет межвитковая цепь, то ее индуктивность резко упадет.
Как правило, существуют индикаторы для обнаружения закороченных шлейфов, но измеритель импеданса также обнаружит эту проблему. Например, слева рабочий трансформатор, справа он такой же, но с закороченным витком. Видно, что индуктивность обмотки стала значительно меньше, и виток также повлиял на результат измерения активного сопротивления обмотки.
Сравнение индуктивности рабочего трансформатора и трансформатора с замкнутым контуром
Проведение замеров индуктивности
После сборки необходимо проверить подключение мультиметра. Есть несколько способов управления устройством:
- Определение индуктивности измерительного соединения. Для этого необходимо замкнуть накоротко два провода, предназначенные для подключения к индуктивной катушке. Например, если длина каждого провода и перемычки составляет 3 см, образуется один виток индукционной катушки. Эта катушка имеет индуктивность 0,1 — 0,2 мкГн. При определении индуктивности более 5 мкГн эта погрешность в расчетах не учитывается. В диапазоне 0,5 — 5 мкГн при измерении необходимо учитывать индуктивность прибора. Показания ниже 0,5 мкГн являются приблизительными.
- Измерение неизвестного значения индуктивности. Зная частоту катушки, используя упрощенную формулу для расчета индуктивности, можно определить это значение.
- Если порог срабатывания кремниевых p-n переходов выше амплитуды измеряемой электрической цепи (от 70 до 80 мВ), можно измерить индуктивность катушек непосредственно в самой цепи (после ее обесточивания). Поскольку большое значение имеет емкость приставки (25330 пФ), погрешность таких измерений не будет более 5% при условии, что емкость измеряемой цепи не превышает 1200 пФ.
При подключении приставки непосредственно к катушкам, размещенным на плате, используется проводка длиной 30 см с зажимами для фиксации или щупами. Нити скручиваются из расчета один виток на сантиметр длины. При этом индуктивность атаки формируется в пределах 0,5 — 0,6 мкГн, что также необходимо учитывать при измерении индуктивности.
Схема lc метра на микроконтроллере
Настройка и функции
Сердце устройства — микроконтроллер PIC18F2520. Для стабильной работы генератора лучше всего использовать неполярные или танталовые конденсаторы, такие как C3 и C4. Можно использовать любое реле, соответствующее напряжению (3-5 вольт), но желательно с минимально возможным контактным сопротивлением в замкнутом положении. Для звука используется зуммер без встроенного генератора или обычный пьезоэлемент.
При первом запуске собранного устройства программа автоматически запускает режим регулировки контрастности дисплея. С помощью кнопок 2/4 установите приемлемый контраст и нажмите OK (3). После выполнения этих действий устройство следует выключить и снова включить. В меню есть раздел «Настройка» для некоторых настроек работы прибора. В подменю «Конденсатор» необходимо указать точное значение используемого калибровочного конденсатора (C_cal) в пФ. Точность указанной оценки напрямую влияет на точность измерения. Можно проверить работу самого генератора с помощью частотомера в контрольной точке «B», но лучше использовать систему контроля частоты, уже встроенную в подменю «Генератор».
Выбирая L1 и C1, необходимо получить стабильные показания частоты в диапазоне 500-800 кГц. Высокая частота положительно влияет на точность измерения; при этом с увеличением частоты может ухудшиться стабильность работы генератора. За частотой и стабильностью генератора, как я уже сказал выше, удобно следить в разделе меню «Осциллятор». Если у вас есть внешний откалиброванный частотомер, вы можете откалибровать частотомер LC-метр. Для этого подключите внешний частотомер к контрольной точке «B» и с помощью кнопок +/- в меню «Oscillator» выберите постоянную «K», чтобы показания обоих частотомеров совпадали. Для корректной работы системы индикации состояния аккумулятора необходимо настроить резистивный делитель на резисторах R9, R10, затем установить перемычку S1 и записать значения в поля раздела «Аккумулятор».
Приставка ВЧ детектор к мультиметру
Простейшая схема приставки к цифровому мультиметру для измерения переменного тока ВЧ. Подходит для измерения мощности звукового усилителя или радиопередатчика. Мультиметр должен быть интегрирован с простой внешней измерительной головкой, содержащей высокочастотный детектор на германиевых диодах. Эта схема выпрямляет и фильтрует переменное напряжение сигнала, преобразовывая его в легко измеряемую постоянную.
Входная емкость ВЧ-головки менее 3 пФ, что позволяет подключать ее непосредственно к каскадной схеме. Можно использовать советские высокочастотные диоды Д9, ГД507 или Д18. ВЧ-головка собрана в экранированном корпусе, на котором расположены клеммы для подключения зонда или проводов к измеряемой цепи. Связь с тестером должна осуществляться с помощью экранированного телевизионного кабеля.
Как проверить дроссель люминесцентного светильника?
Пускатель представляет собой индуктор, намотанный на ферромагнитный сердечник с высокой магнитной проницаемостью. Он является неотъемлемой частью источников электромагнитного питания (EMPRA). В фазе зажигания ЛДС он вместе со стартером обеспечивает нагрев катодов, а затем создает импульс высокого напряжения (до 1000 В) для создания люминесцентного разряда в баллоне за счет его характерной электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукция.
После того, как стартер был отключен от работы, индуктивное реактивное сопротивление используется индуктивным реактивным сопротивлением для поддержания разрядного тока через LDS на уровне, необходимом для постоянной и стабильной ионизации газо-ртутной смеси, используемой в баллоне. Амплитуда индуктивности такова, что сопротивление индуктора переменного тока защищает электроды катушки от перегрева и перегорания.
работоспособность индуктивности люминесцентной лампы можно проверить, измерив сопротивление с помощью омметра. Он является частью комбинированного прибора электрика.
Если вы проверите ускоритель люминесцентной лампы мультиметром, вы можете найти его хорошее состояние, в котором измеренное активное сопротивление совпадает с данными в ее паспорте, или вы можете столкнуться с несоответствиями. Проанализировав их, можно сделать вывод о природе обнаруженного дефекта. Короткие замыкания сопровождаются неприятным запахом и изменением цвета защитной изоляции. При внешнем проявлении или обнаружении отклонения измеренного значения сопротивления от его номинального значения индуктивность подлежит замене.
Проверка индуктивности люминесцентной лампы.
Способы расчёта
Есть несколько основных способов определения индуктивности катушки. Все формулы, которые будут использоваться при расчетах, легко найти в справочниках или в Интернете. Весь процесс расчета довольно прост и не составит труда для людей с базовыми математическими и физическими знаниями.
Через силу тока
Этот расчет считается самым простым способом определения индуктивности катушки. Формула через силу тока следует из самого термина. Какая индуктивность катушки — можно определить по формуле: L = Ф / I, где:
- L — индуктивность цепи (в генри);
- это величина магнитного потока, измеренная по Веберу;
- I — ток в катушке (в амперах).
Эта формула подходит только для однооборотной схемы. Если катушка состоит из нескольких витков, вместо значения магнитного потока используется общий поток (суммарное значение). Когда одинаковый магнитный поток проходит через все катушки, то для определения общего значения достаточно умножить значение одной из них на общее количество.
Соленоид конечной длины
Соленоид представляет собой длинную и тонкую катушку, у которой толщина намотки намного меньше диаметра. В этом случае расчеты производятся по той же формуле, что и сила тока, только величина магнитного потока будет определяться следующим образом: Ф = µ0NS / l, где:
- µ0 — магнитная проницаемость среды, определяемая по справочным таблицам (для воздуха, которое является значением по умолчанию в большинстве расчетов, оно составляет 0,00000126 генри / метр);
- N — количество витков катушки;
- S — площадь поперечного сечения цепи, измеренная в квадратных метрах;
- l — длина соленоида в метрах.
Коэффициент самоиндукции соленоида также можно рассчитать согласно способу определения энергии магнитного потока поля. Это более простой вариант, но он требует некоторых значений. Формула для определения индуктивности: L = 2W / I 2, где:
- W — энергия магнитного потока, измеренная в джоулях;
- I — сила тока в амперах.
Катушка с тороидальным сердечником
В большинстве случаев тороидальная катушка наматывается на сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью. В этом случае формулу прямого соленоида бесконечной длины можно использовать для расчета индуктивности. Он имеет следующий вид: L = N µ0 µS / 2 πr, где:
- N — количество витков катушки;
- µ — относительная магнитная проницаемость;
- µ0 — магнитная постоянная;
- S — площадь поперечного сечения сердечника;
- π — математическая постоянная, равная 3,14;
- r — средний радиус тора.
Как проверить дроссель мультиметром
Содержание
- 1 Как работает дроссель
- 2 Примеры использования дросселей
- 2.1 Токоограничители
- 2.2 Фильтры сглаживания
- 2.3 Дроссели насыщения
- 2.4 Резонансные контуры
- 2.5 Защита от помех
- 3 Использование дросселя в конструкции люминесцентной лампы
- 4 Признаки неисправности
- 5 Виды повреждений дросселя
- 6 Как выполняется проверка дросселя
- 7 Проверка электронного дросселя
- 8 Видео по теме
Использование дросселей очень распространено. Но иногда с ними происходят поломки. Чтобы найти и устранить их причину, необходимо понимать, что собой представляет дроссель, как он работает и как его можно проверить.
Разновидности дросселей
Как работает дроссель
Эта деталь представляет собой одну из разновидностей катушек индуктивности. Её важной особенностью является высокое сопротивление при прохождении переменного тока.
При протекании тока по прямолинейному проводу вокруг него образуется магнитное поле. Его линии напряжённости представляют собой окружности, расположенные в перпендикулярной плоскости. Если намотать провод на сердечник, то магнитное поле станет выглядеть по-другому.
Магнитное поле проводника и дросселя
Важно отметить, что индуктивность имеется у любой детали, но её величина может существенно различаться. Использование катушки позволяет сделать индуктивность настолько значительной, что она будет оказывать существенное влияние на процессы, идущие в электрической цепи. Для определения индуктивности можно использовать формулу:
Формула индуктивности
Эта формула позволяет не только рассчитать величину индуктивности, но и показывает, от каких параметров зависит искомая величина.
Как известно, в электрической цепи имеется два типа сопротивления – активное и реактивное. Последнее может быть индуктивным и ёмкостным. Активное способствует тому, что электрическая энергия преобразуется в другой вид и уходит из электрической цепи. Чаще всего это выражается в нагреве. В некоторых случаях он может быть настолько сильным, что способен расплавить металлический провод.
Реактивное сопротивление имеет другую природу. В этом случае энергия циклически преобразовывается из одного вида в другой, но из электрической цепи не уходит. Реактивное сопротивление проявляет себя только при работе с переменным током. Его циклические изменения вызывают колебания магнитного поля, которые, в свою очередь, усиливают или ослабляют электрический ток.
Внешне электромагнитный дроссель представляет собой сердечник, на который намотано большое количество витков провода. Как известно, электромагнитное поле при резком скачке тока оказывает влияние на сам проводник. При этом поле направлено противоположно изменению силы тока, но меньше его по абсолютной величине. В результате возникает тормозящее воздействие, которое сглаживает колебания.
Примеры использования дросселей
Эта деталь широко применяется в самых различных сферах. Далее приведены наиболее распространённые примеры использования.
Токоограничители
При включении лампы дневного света на короткое время возникает мощный пусковой ток. Это может создавать риск поломки устройства. Применение дросселя сглаживает ток, позволяя лампе включиться в обычном рабочем режиме.
В процессе запуска мощных электродвигателей дроссель также сглаживает пусковой ток. После того как будут набраны рабочие обороты, он отключается и перестаёт влиять на дальнейшую работу мотора.
Фильтры сглаживания
Использование дросселей помогает сгладить переменный ток. Они обеспечивают стабильность работы устройств. Примером такого использования могут быть служить утолщения в виде небольших бочонков на кабеле для USB.
Схема использования дросселя для сглаживания пульсаций
Дроссели насыщения
Они состоят из двух обмоток, одна из которой является рабочей, а другая – управляющей. Такие дроссели позволяют проводить регулировку индуктивного сопротивления контура при необходимости. Они применяются в стабилизаторах напряжения и магнитных усилителях.
Резонансные контуры
Если соединить в одной цепи индуктивную катушку и конденсатор, то можно получить колебательный контур. Его резонансная частота зависит от параметров деталей. На ней реактивное сопротивление контура будет минимальным. Таким образом можно получать фильтры, которые пропускают одни частоты и демонстрируют высокое сопротивление для других.
Защита от помех
Высокое индуктивное сопротивление позволяет построить защиту от помех. В результате применения дросселя импульсы, вызываемые ими, будут в значительной степени погашаться. Для этой цели, например, применяются безвитковые дроссели. Эта деталь представляет собой провод, проходящий через ферритовый цилиндр или кольцо. Его особенностью является низкое сопротивление на малых частотах и высокое на больших. Последняя особенность позволяет блокировать воздействие высокочастотных помех.
Использование дросселя в конструкции люминесцентной лампы
Люминесцентная лампа – это энергосберегающий осветительный прибор. Принцип работы состоит в следующем: из стеклянной колбы светильника удаляется воздух и закачивается инертный газ. Внутрь помещается небольшая капелька ртути. Для работы достаточно 30 мг вещества. Оттенок света люминесцентной лампы определяется используемым газовым составом.
Внешний вид и электросхема лампы дневного света
На каждом торце светильника имеется по два входа. Внутри между ними с каждой стороны имеются спиральные нити накаливания. Стеклянная колба лампы изнутри покрыта слоем люминофора.
Устройство люминесцентной лампы
Изделия могут иметь различные формы и размеры, однако принцип действия при этом меняться не будет. Включается лампа с помощью пусковой схемы, важной частью которой является электромагнитный дроссель.
Дроссель, применяемый в люминесцентной лампе
Свет в колбе возникает вследствие регулярно появляющихся разрядов. Дроссель при этом выполняет две функции:
- Поддерживает правильное формирование разрядов.
- Осуществляет коррекцию тока при возникновении такой необходимости.
При работе создаются импульсные разряды. Дроссель сдерживает пусковой ток и позволяет дождаться разогрева нитей накаливания. Затем проходит пиковое напряжение и осуществляется разряд. Использование дросселя предохраняет вольфрамовые нити накаливания от перегорания. Разряд создаёт ультрафиолетовое свечение. Оно преобразуется в обычное слоем люминофора, которым покрыта стеклянная колба изнутри.
Использование дросселя в люминесцентной лампе
Признаки неисправности
Люминесцентная лампа может качественно работать на протяжении многих лет. Но со временем все же могут появиться признаки, сигнализирующие о проблемах. О неисправности дросселя можно судить по возникновению следующих ситуаций:
- Лампа начинает громко гудеть, иногда слышится дребезжание.
- Процесс зажигания проходит нормально, но вскоре после этого лампа гаснет.
- Происходит перегрев осветительного прибора.
- Можно наблюдать сильное мерцание.
- Визуально после включения в колбе видны движущиеся световые змейки.
При наличии хотя бы одного из этих признаков неисправности, нужно знать, как можно проверить дроссель мультиметром.
Виды повреждений дросселя
Проверяя дроссель на исправность, надо принимать во внимание следующее:
- Обрыв провода приводит к тому, что ток через катушку проходить не будет.
- В некоторых дросселях имеется только одна обмотка, но существуют разновидности и с большим их числом. Если происходит замыкание между обмотками, то дроссель не будет нормально функционировать.
- Иногда замыкание происходит между соседними витками в одной обмотке.
- Возможна неисправность магнитопровода.
- В некоторых случаях происходит пробой на корпус.
Наиболее частой причиной повреждений является износ защитного слоя провода или его перегорание. При обнаружении неисправности можно сделать замену детали или произвести ее ремонт.
Как выполняется проверка дросселя
Для этой цели удобно использовать мультиметр. В некоторых моделях присутствует режим непосредственного изменения индуктивности. Поэтому перед тем как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, нужно установить его в режим работы с индуктивностью.
Далее необходимо выбрать подходящий диапазон измерений. Он определяется на основе величины ожидаемого значения индуктивности. Подойдёт тот диапазон, максимальное значение которого будет больше предполагаемого. Если таких несколько, нужно использовать меньший из них.
Затем красный и чёрный щупы следует подключить к концам провода, намотанного на катушку. В результате значение индуктивности будет отображено на дисплее. При наличии технической документации полученный результат можно сравнить с тем, который должен быть.
Для проверки также можно использовать модели, в которых не предусмотрено непосредственное измерение индуктивности. В этом случае потребуется измерять сопротивление. При проведении такой проверки необходимо предпринять следующие шаги:
- Установить мультиметр в режим измерения сопротивления.
- Правильно выставить измеряемый диапазон. Поскольку речь идёт о сопротивлении металлического провода, то лучше начать с меньшего диапазона.
- Красным и чёрным щупом проверить концы намотанного на катушку провода.
- Если сопротивление равно бесконечности, то это означает, что в проводе имеется обрыв.
- Если оно значительно меньше ожидаемого или нулевое, то возможно межвитковое замыкание.
- Если сопротивление не отличается от ожидаемого, дроссель можно считать исправным.
При осуществлении проверки нужно следить за тем, чтобы щупы не прикасались к человеческому телу. Если это требование нарушить, то проверяющий получит сопротивление своего тела, а не провода катушки.
Проверку наличия обрыва также можно выполнить с помощью мультиметра:
- Прибор переключают в режим проведения прозвонки.
- Чёрным и красным щупами прикасаются к концам провода, намотанного на катушку. Если контакт имеется, прозвучит звуковой сигнал. В противном случае можно будет сделать вывод о наличии обрыва.
Чтобы убедиться в исправности изделия, также необходимо сделать проверку на пробой на корпус.
Проверка на пробой на корпус
Процедура выполняется таким образом:
- Мультиметром прозваниваем дроссель. Для этого одним щупом прикасаемся к проводу дросселя, а другим – к его корпусу.
- Если звучит звуковой сигнал, это означает, что между катушкой и корпусом имеется контакт. Наличие пробоя говорит о неисправности дросселя. Если сигнала нет, то рассматриваемая проблема отсутствует.
- После прозвонки надо установить режим проверки сопротивления. Диапазон измерения рекомендуется выбрать минимальный.
- В зависимости от величины полученного сопротивления можно не только убедиться в наличии неисправности, но и приблизительно определить место пробоя. Если было показано полное сопротивление катушки, то пробой находится рядом с положением второго щупа. В том случае, когда оно практически равно нулю, то рядом с первым. При наличии промежуточного сопротивления аналогичным образом можно сделать вывод о расположении соответствующей точки.
Иногда нужно найти место, где находится неисправность. В этом случае надо временно поставить заведомо исправную лампу. Если она не будет работать, значит, дело в дросселе. Но перед тем как прозвонить, следует осмотреть его. Визуально можно заметить следующие дефекты:
- На корпусе дросселя наблюдается почернение.
- Имеются явные следы перегрева проводов.
- На корпусе видно вздутие.
При наличии таких признаков имеет смысл провести более подробную диагностику или заменить проверяемый дроссель на исправный.
Иногда причиной проблемы могут стать плохие контакты между лампой и патроном. Они со временем теряют свою работоспособность из-за окисления или загрязнения. В такой ситуации их следует почистить. Для этого можно, например, использовать ластик, мелкую шкурку или аналогичные средства.
Если предстоит проверить несколько люминесцентных ламп, это можно сделать путём создания несложного испытательного стенда. На изображении показана его схема.
Схема тестирования
Цепь подключается к сети электропитания с напряжением 220 В. К дросселю последовательно подсоединяется лампа накаливания. После замыкания цепи возможны следующие ситуации:
- Лампа горит вполнакала. В этом случае можно сделать вывод об исправности дросселя.
- Она горит ярко. Такое возможно в том случае, если активное сопротивление дросселя снижено. Это говорит о наличии межвиткового замыкания.
- Лампочка не загорается, что свидетельствует о наличии обрыва провода. Это может быть следствием перегорания провода. В таком случае ещё одним сигналом о повреждении может стать неприятный запах.
С помощью такой простой схемы можно сделать вывод о степени работоспособности дросселя за минимальное время.
Проверка электронного дросселя
В светильниках нового поколения используется электронный дроссель или ЭПРА, что расшифровывается как электронная пускорегулирующая аппаратура. Такой дроссель не похож на катушку индуктивности. Он состоит из множества электронных компонентов, напаянных на плату и помещенных в один корпус. Поэтому прозвонить мультиметром два конца у электронного устройства не получится. Придется последовательно проверять все элементы схемы.
Так выглядит электронный дроссель
Сначала рекомендуется протестировать предохранитель, затем следует внимательно осмотреть все места пайки. Контакт мог пропасть из-за того, что отвалились какие-то ножки. Далее проверяются конденсаторы, диоды и транзисторы. Это делается с помощью мультиметра, установленного в соответствующий режим измерения.
Существует множество электрических схем, в которых применяются дроссели. Однако во всех случаях типовые неисправности выглядят похожим образом. Воспользовавшись приведёнными способами, можно найти причину проблемы или убедиться в исправности дросселя.
Видео по теме
Download Article
Download Article
Inductance is the ability of a coil to stop an electrical current from flowing through it. An inductor coil can stop one current so a different one is able to flow. TVs and radios, for instance, use inductance to receive and tune into different channels. Inductance is usually measured in units called millihenrys or microhenrys. It is commonly measured by using a frequency generator and an oscilloscope or an LCM multimeter. It can also be calculated through a voltage-current slope measuring the change in the electrical current passing through the coil.
-
1
Choose a 100-ohm resistor with 1% resistance. Resistors have colored bands that can help you tell them apart. A 100-ohm resistor will have a brown, black, and brown band. The final band at the far end will also be brown to represent 1% resistance. If you have a bunch of resistors to choose from, pick one with a known resistance value.[1]
- Resistors are labeled when they are new, but they can be easy to mistake once they are out of the packaging. Always test inductance using a resistor you are familiar with to ensure you get an accurate result.
-
2
Connect the inductor coil in series with the resistor. In series means the current passes through the coil one after the other. Start setting up a circuit by placing the coil and resistor next to each other. Make sure they have 1 terminal touching. To finish the circuit, you will also need to touch power wires to the exposed ends of the resistor and inductor.[2]
- Purchase power wires online or at a hardware store. They will usually be red and black so you can easily tell them apart. Touch the red wire to the exposed end of the resistor and the black wire to the opposite end of the inductor.
- If you don’t already have one, consider getting a breadboard. The holes in the board help a lot with connecting the wires and components.
Advertisement
-
3
Wire a function generator and an oscilloscope into the circuit. Take the output leads from the function generator and plug them into the oscilloscope. Then, turn on both devices to make sure they are working. Once they are both on, take the function generator’s red output lead and connect it to the red power wire in your circuit. Connect the oscilloscope’s black input lead to the black wire in your circuit.[3]
- A function generator is a piece of electrical testing equipment that sends electrical waves through the circuit. It allows you to control the signal moving through the coil so you can accurately calculate the inductance.
- The oscilloscope is used to detect and display the signal voltage running through the circuit. You need it to visualize the signal you’re setting up with the function generator.
-
4
Run a current through the circuit with the function generator. The function generator simulates currents the inductor and resistor would receive if they were actually being used. Use the control knob on the device to start the current. Try setting the function generator to something like 100 or 50 ohms. Make sure the generator is set to sine waves so you see big, curving waves flowing steadily across the screen.[4]
- Access the generator’s settings to change the wave type. Function generators can make square waves, triangular waves, and other varieties that aren’t useful for calculating inductance.
-
5
Monitor the input voltage and resistor voltage on the screen. Look to the oscilloscope screen for a pair of sine waves. One will be controllable through the function generator. The other, smaller wave comes from where the inductor and resistor meet. Adjust the function generator’s frequency so the junction voltage listed on the screen is half of the original input voltage.[5]
- For example, set the generator frequency so the voltage between the peaks of both waves is listed as 1 V, which you will see on the oscilloscope. Then, change it until the voltage is 0.5 V.
- The junction voltage is the difference between the sine waves on the oscilloscope. You need it to be half of the signal generator’s original voltage.
-
6
Find the frequency of the functional generator current. This will be displayed on the oscilloscope. Check the numbers on the bottom of the readout to find one in kilohertz, or kHz. Note this number, since you will need to use it in a calculation to find the inductance.[6]
- If you need to convert hertz (Hz) to kilohertz, remember that 1 kHz = 1,000 Hz. For instance, 1 Hz / (1,000 Hz/kHz) = 0.001 kHz.
-
7
Calculate the inductance using a mathematical formula. Use the formula L = R * sqrt(3) / (2 * pi * f). L is the inductance, so you need the resistance (R) and the frequency (f) you figured out earlier. Another option is to type your measurements into an inductance calculator, such as at https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml.[7]
- Start by multiplying the resistance of the resistor by the square root of 3. For instance, 100 ohms x 1.73 = 173.
- Next, multiply 2, pi, and the frequency. For example, if the resistance was 20 kHz: 2 * 3.14 * 20 = 125.6.
- Finish by dividing the first number by the second number. In this case, 173 / 125.6 = 1.38 millihenries (mH).
- To convert millihenries into microhenries (uH), multiply by 1,000: 1.38 x 1,000 = 1378 uH.
Advertisement
-
1
Power the LCR meter and wait for it to turn on. A basic LCR meter is very similar to a multimeter normally used to measure things like voltage and current. Most meters are handheld with a readout screen that will display 0 after you press the power button. If it doesn’t display 0, press the reset button to set the meter at 0.[8]
- There are also larger electronic machines that make the testing process even easier than normal. They often have room for you to plug in the inductor coil for a more accurate result.
- Multimeters cannot be used to measure inductance. They don’t have the ability, but fortunately, inexpensive handheld LCR meters are available online.
-
2
Set the LCR to measure L, or inductance. An LCR meter can take several measurements, which will be listed on the dial. L means inductance, so it is the one you need. For handheld meters, turn the dial to point to the L. If you’re using an electronic device, press the buttons on the screen to set the machine to L.[9]
- LCR meters have multiple settings, so make sure you’re using the correct one. The C setting is for capacitance and the R is for resistance.
-
3
Set the meter to 100 kHz at 1 volt. LCR meters generally offer several different test settings. The lowest inductance test is usually something like 200 uH. If you’re setting a tabletop meter, 100 kHz at 1 volt is perfect for most devices.[10]
- Using the wrong setting makes the test more inaccurate. Most LCR meters are meant to test at a low current, but you should still avoid making the current stronger than what the inductor coil can handle.
-
4
Connect the leads to the LCR meter. The meter will have a black and red lead just like a multimeter. The red lead fits in the plug marked as positive, while the black one fits in the plug marked as negative. Touch the leads to the terminal ends of the device you are testing to begin sending a current through it.[11]
- Some LCR meters have a slot where you can plug in testing objects like capacitors and coils. Fit the device’s terminals into the sockets to test it.
-
5
Check the display screen to figure out the inductance. LCR devices perform inductance tests almost instantaneously. You should notice the readout on the screen change right away. It will show you a number in microhenries (uH). Once you have the number, you can shut off the meter and remove the device.
Advertisement
-
1
Connect the inductor coil to a pulsed voltage source. The easiest way to get a pulsed current is by purchasing a pulse generator. It works similar to a regular function generator and hooks up to a circuit the same way. Hook the output lead from the generator to a red power wire you will need to connect to a sense resistor.[12]
- Another way to get a pulse is by building the circuit to make your own. It can damage nearby electronics, so be careful when using it.
- Pulse generators give you more control over the current than a custom-built circuit, so rely on a generator if you have one available.
-
2
Set up the current monitors with a sense resistor and oscilloscope. You will need a current sense resistor to put into the circuit. Set it behind the inductor, making sure the terminals touch before connecting a red power wire to the opposite end. Add the oscilloscope next by connecting its black input lead to a black power wire attached to the end of the inductor.[13]
- Test the monitors after wiring everything into place. If everything works, you will see movement on the oscillator screen when the pulsed current activates.
- A current sense resistor is a special kind of resistor that takes up a minimal amount of power. It’s also called a shunt resistor and it’s necessary for getting an accurate voltage reading.
-
3
Set the cycle of the pulse to 50% or less. Watch the pulse as it moves across the oscilloscope screen. The high points of the wave indicate when the pulse is active. Those high points need to be about the same length as the low points. The pulse cycle is the length of one complete wave on the oscilloscope.[14]
- For example, the pulse could be active 1 second, then off 1 second. The wave pattern on the display would look very consistent since the pulse is only active for half the time.
-
4
Read the peak current and the amount of time between voltage pulses. Check the oscilloscope for these measurements. The peak current is the crest of the tallest wave you see on the screen and will be measured in amperes. The time between these crests will be shown in microseconds. Once you have both measurements, you can calculate the inductance.[15]
- There are 1,000,000 microseconds in a second. If you need to convert to seconds, divide the microseconds by 1,000,000.
-
5
Multiply the voltage and the length of the pulses. Use the formula L = V*Ton/Ipk to calculate the inductance. All of the numbers needed should be right there on the oscilloscope. V stands for the voltage delivered by the pulses, Ton stands for the time between each pulse, and lpk means the peak current you measured earlier.[16]
- For example, if a pulse of 50 volts is delivered every 5 microseconds: 50 x 5 = 250 volt-microseconds.
- Another option is to type the numbers into a calculator, such as the one at https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml.
-
6
Divide the product by the peak current to get the inductance. Refer to the oscilloscope readout to determine the peak current. Plug it into the formula to successfully finish the calculation!
- For example, 250 volt-microseconds / 5 amperes = 50 microhenries (mH).
- Although the math seems pretty simple, setting up the measurement is more complex than other methods. Once you have everything working, figuring out the inductance is a snap!
Advertisement
Add New Question
-
Question
How can method 1 be correct if Z=2*PI*f*L?
He adjusts frequency so the voltage drop due to the impedance = V drop of resistance. This then becomes, Z = 2piFL = R so L = R/(2piF).
-
Question
Can I measure inductance using an LCR meter?
Of course you can; that’s what an LCR meter is for. Keep in mind that because the method for evaluating inductance and capacitance may vary from one meter to another, the results will be different. There is no need to spend a lot of money on a top quality one. If this is just for your hobby, then a low end one will be just fine as you won’t need the extra precision a professional would.
-
Question
Where does the formula of the second method (point n4) come from?
It is based on the equation used to evaluate the gain at a given frequency vs. the cutoff frequency. The equation is 1/(sqrt(1+(R/(2*pi*f*L))^2)). By re-arranging the terms to find L when we have a gain of 1/2 as per the example above, you will end up with that equation. Don’t forget that there is a note below the picture indicating that the formula isn’t correct; the one below the picture, mentioned in a warning note, is the correct one. The picture and explanation underneath it will need to be updated to reflect the correct information.
See more answers
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
Video
-
Longer coils tend to have lower inductance than shorter coils because of their shape.
-
When a group of inductors are wired in a series, their total inductance is the sum of each inductor.
-
If you wire a group of inductors parallel to one another, the total inductance is much less than usual. You will need to divide 1 by each inductance, add up the total, then divide 1 by that number.
Show More Tips
Thanks for submitting a tip for review!
Advertisement
Warning
- Quality inductance meters can be costly and uncommon. In addition, affordable LCR meters typically measure at a low current, so they aren’t useful for testing large inductors.
Things You’ll Need
- Pulsed voltage generator
- Oscilloscope
- Induction coil
- Connecting wires
- Calculator
- LCR meter
- Inductor or another device
- Black and red leads
- Pulsed voltage generator
- Oscilloscope
- Current sense resistor
- Induction coil
- Connecting wires
- Calculator
References
About This Article
Article SummaryX
To measure inductance on a voltage current slope, connect the inductor coil to a pulsed voltage source and keep the pulse below 50 percent. Then you can set up the current monitors and begin your measure. You’ll need to read the peak current in amperes and the amount of time between voltage pulses in microseconds. To calculate the inductance, multiply the voltage delivered in each pulse by the length of each pulse, and divide that product by the peak To learn about how to measure inductance with resistor and capacitor, continue reading below!
Did this summary help you?
Thanks to all authors for creating a page that has been read 659,613 times.
Did this article help you?
Download Article
Download Article
Inductance is the ability of a coil to stop an electrical current from flowing through it. An inductor coil can stop one current so a different one is able to flow. TVs and radios, for instance, use inductance to receive and tune into different channels. Inductance is usually measured in units called millihenrys or microhenrys. It is commonly measured by using a frequency generator and an oscilloscope or an LCM multimeter. It can also be calculated through a voltage-current slope measuring the change in the electrical current passing through the coil.
-
1
Choose a 100-ohm resistor with 1% resistance. Resistors have colored bands that can help you tell them apart. A 100-ohm resistor will have a brown, black, and brown band. The final band at the far end will also be brown to represent 1% resistance. If you have a bunch of resistors to choose from, pick one with a known resistance value.[1]
- Resistors are labeled when they are new, but they can be easy to mistake once they are out of the packaging. Always test inductance using a resistor you are familiar with to ensure you get an accurate result.
-
2
Connect the inductor coil in series with the resistor. In series means the current passes through the coil one after the other. Start setting up a circuit by placing the coil and resistor next to each other. Make sure they have 1 terminal touching. To finish the circuit, you will also need to touch power wires to the exposed ends of the resistor and inductor.[2]
- Purchase power wires online or at a hardware store. They will usually be red and black so you can easily tell them apart. Touch the red wire to the exposed end of the resistor and the black wire to the opposite end of the inductor.
- If you don’t already have one, consider getting a breadboard. The holes in the board help a lot with connecting the wires and components.
Advertisement
-
3
Wire a function generator and an oscilloscope into the circuit. Take the output leads from the function generator and plug them into the oscilloscope. Then, turn on both devices to make sure they are working. Once they are both on, take the function generator’s red output lead and connect it to the red power wire in your circuit. Connect the oscilloscope’s black input lead to the black wire in your circuit.[3]
- A function generator is a piece of electrical testing equipment that sends electrical waves through the circuit. It allows you to control the signal moving through the coil so you can accurately calculate the inductance.
- The oscilloscope is used to detect and display the signal voltage running through the circuit. You need it to visualize the signal you’re setting up with the function generator.
-
4
Run a current through the circuit with the function generator. The function generator simulates currents the inductor and resistor would receive if they were actually being used. Use the control knob on the device to start the current. Try setting the function generator to something like 100 or 50 ohms. Make sure the generator is set to sine waves so you see big, curving waves flowing steadily across the screen.[4]
- Access the generator’s settings to change the wave type. Function generators can make square waves, triangular waves, and other varieties that aren’t useful for calculating inductance.
-
5
Monitor the input voltage and resistor voltage on the screen. Look to the oscilloscope screen for a pair of sine waves. One will be controllable through the function generator. The other, smaller wave comes from where the inductor and resistor meet. Adjust the function generator’s frequency so the junction voltage listed on the screen is half of the original input voltage.[5]
- For example, set the generator frequency so the voltage between the peaks of both waves is listed as 1 V, which you will see on the oscilloscope. Then, change it until the voltage is 0.5 V.
- The junction voltage is the difference between the sine waves on the oscilloscope. You need it to be half of the signal generator’s original voltage.
-
6
Find the frequency of the functional generator current. This will be displayed on the oscilloscope. Check the numbers on the bottom of the readout to find one in kilohertz, or kHz. Note this number, since you will need to use it in a calculation to find the inductance.[6]
- If you need to convert hertz (Hz) to kilohertz, remember that 1 kHz = 1,000 Hz. For instance, 1 Hz / (1,000 Hz/kHz) = 0.001 kHz.
-
7
Calculate the inductance using a mathematical formula. Use the formula L = R * sqrt(3) / (2 * pi * f). L is the inductance, so you need the resistance (R) and the frequency (f) you figured out earlier. Another option is to type your measurements into an inductance calculator, such as at https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml.[7]
- Start by multiplying the resistance of the resistor by the square root of 3. For instance, 100 ohms x 1.73 = 173.
- Next, multiply 2, pi, and the frequency. For example, if the resistance was 20 kHz: 2 * 3.14 * 20 = 125.6.
- Finish by dividing the first number by the second number. In this case, 173 / 125.6 = 1.38 millihenries (mH).
- To convert millihenries into microhenries (uH), multiply by 1,000: 1.38 x 1,000 = 1378 uH.
Advertisement
-
1
Power the LCR meter and wait for it to turn on. A basic LCR meter is very similar to a multimeter normally used to measure things like voltage and current. Most meters are handheld with a readout screen that will display 0 after you press the power button. If it doesn’t display 0, press the reset button to set the meter at 0.[8]
- There are also larger electronic machines that make the testing process even easier than normal. They often have room for you to plug in the inductor coil for a more accurate result.
- Multimeters cannot be used to measure inductance. They don’t have the ability, but fortunately, inexpensive handheld LCR meters are available online.
-
2
Set the LCR to measure L, or inductance. An LCR meter can take several measurements, which will be listed on the dial. L means inductance, so it is the one you need. For handheld meters, turn the dial to point to the L. If you’re using an electronic device, press the buttons on the screen to set the machine to L.[9]
- LCR meters have multiple settings, so make sure you’re using the correct one. The C setting is for capacitance and the R is for resistance.
-
3
Set the meter to 100 kHz at 1 volt. LCR meters generally offer several different test settings. The lowest inductance test is usually something like 200 uH. If you’re setting a tabletop meter, 100 kHz at 1 volt is perfect for most devices.[10]
- Using the wrong setting makes the test more inaccurate. Most LCR meters are meant to test at a low current, but you should still avoid making the current stronger than what the inductor coil can handle.
-
4
Connect the leads to the LCR meter. The meter will have a black and red lead just like a multimeter. The red lead fits in the plug marked as positive, while the black one fits in the plug marked as negative. Touch the leads to the terminal ends of the device you are testing to begin sending a current through it.[11]
- Some LCR meters have a slot where you can plug in testing objects like capacitors and coils. Fit the device’s terminals into the sockets to test it.
-
5
Check the display screen to figure out the inductance. LCR devices perform inductance tests almost instantaneously. You should notice the readout on the screen change right away. It will show you a number in microhenries (uH). Once you have the number, you can shut off the meter and remove the device.
Advertisement
-
1
Connect the inductor coil to a pulsed voltage source. The easiest way to get a pulsed current is by purchasing a pulse generator. It works similar to a regular function generator and hooks up to a circuit the same way. Hook the output lead from the generator to a red power wire you will need to connect to a sense resistor.[12]
- Another way to get a pulse is by building the circuit to make your own. It can damage nearby electronics, so be careful when using it.
- Pulse generators give you more control over the current than a custom-built circuit, so rely on a generator if you have one available.
-
2
Set up the current monitors with a sense resistor and oscilloscope. You will need a current sense resistor to put into the circuit. Set it behind the inductor, making sure the terminals touch before connecting a red power wire to the opposite end. Add the oscilloscope next by connecting its black input lead to a black power wire attached to the end of the inductor.[13]
- Test the monitors after wiring everything into place. If everything works, you will see movement on the oscillator screen when the pulsed current activates.
- A current sense resistor is a special kind of resistor that takes up a minimal amount of power. It’s also called a shunt resistor and it’s necessary for getting an accurate voltage reading.
-
3
Set the cycle of the pulse to 50% or less. Watch the pulse as it moves across the oscilloscope screen. The high points of the wave indicate when the pulse is active. Those high points need to be about the same length as the low points. The pulse cycle is the length of one complete wave on the oscilloscope.[14]
- For example, the pulse could be active 1 second, then off 1 second. The wave pattern on the display would look very consistent since the pulse is only active for half the time.
-
4
Read the peak current and the amount of time between voltage pulses. Check the oscilloscope for these measurements. The peak current is the crest of the tallest wave you see on the screen and will be measured in amperes. The time between these crests will be shown in microseconds. Once you have both measurements, you can calculate the inductance.[15]
- There are 1,000,000 microseconds in a second. If you need to convert to seconds, divide the microseconds by 1,000,000.
-
5
Multiply the voltage and the length of the pulses. Use the formula L = V*Ton/Ipk to calculate the inductance. All of the numbers needed should be right there on the oscilloscope. V stands for the voltage delivered by the pulses, Ton stands for the time between each pulse, and lpk means the peak current you measured earlier.[16]
- For example, if a pulse of 50 volts is delivered every 5 microseconds: 50 x 5 = 250 volt-microseconds.
- Another option is to type the numbers into a calculator, such as the one at https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml.
-
6
Divide the product by the peak current to get the inductance. Refer to the oscilloscope readout to determine the peak current. Plug it into the formula to successfully finish the calculation!
- For example, 250 volt-microseconds / 5 amperes = 50 microhenries (mH).
- Although the math seems pretty simple, setting up the measurement is more complex than other methods. Once you have everything working, figuring out the inductance is a snap!
Advertisement
Add New Question
-
Question
How can method 1 be correct if Z=2*PI*f*L?
He adjusts frequency so the voltage drop due to the impedance = V drop of resistance. This then becomes, Z = 2piFL = R so L = R/(2piF).
-
Question
Can I measure inductance using an LCR meter?
Of course you can; that’s what an LCR meter is for. Keep in mind that because the method for evaluating inductance and capacitance may vary from one meter to another, the results will be different. There is no need to spend a lot of money on a top quality one. If this is just for your hobby, then a low end one will be just fine as you won’t need the extra precision a professional would.
-
Question
Where does the formula of the second method (point n4) come from?
It is based on the equation used to evaluate the gain at a given frequency vs. the cutoff frequency. The equation is 1/(sqrt(1+(R/(2*pi*f*L))^2)). By re-arranging the terms to find L when we have a gain of 1/2 as per the example above, you will end up with that equation. Don’t forget that there is a note below the picture indicating that the formula isn’t correct; the one below the picture, mentioned in a warning note, is the correct one. The picture and explanation underneath it will need to be updated to reflect the correct information.
See more answers
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
Video
-
Longer coils tend to have lower inductance than shorter coils because of their shape.
-
When a group of inductors are wired in a series, their total inductance is the sum of each inductor.
-
If you wire a group of inductors parallel to one another, the total inductance is much less than usual. You will need to divide 1 by each inductance, add up the total, then divide 1 by that number.
Show More Tips
Thanks for submitting a tip for review!
Advertisement
Warning
- Quality inductance meters can be costly and uncommon. In addition, affordable LCR meters typically measure at a low current, so they aren’t useful for testing large inductors.
Things You’ll Need
- Pulsed voltage generator
- Oscilloscope
- Induction coil
- Connecting wires
- Calculator
- LCR meter
- Inductor or another device
- Black and red leads
- Pulsed voltage generator
- Oscilloscope
- Current sense resistor
- Induction coil
- Connecting wires
- Calculator
References
About This Article
Article SummaryX
To measure inductance on a voltage current slope, connect the inductor coil to a pulsed voltage source and keep the pulse below 50 percent. Then you can set up the current monitors and begin your measure. You’ll need to read the peak current in amperes and the amount of time between voltage pulses in microseconds. To calculate the inductance, multiply the voltage delivered in each pulse by the length of each pulse, and divide that product by the peak To learn about how to measure inductance with resistor and capacitor, continue reading below!
Did this summary help you?
Thanks to all authors for creating a page that has been read 659,613 times.
Did this article help you?
Introduction: Measuring Inductance With a Multimeter and a Resistor
Background
From a very young age I was always interested in reusing, recycling, and re-inventing the ways things are utilized and in broadening their current use or finding new purposes. My main focus has always been electronics (audio electronics to be more precise, electric guitar equipment to be very specific). When I built my first tube amp I used 90% of recycled parts, and it sounded KILLER!.
If you have worked with electronic components you know that most of them (resistors, capacitors, vacuum tubes, etc.) are easy to identify. They are stamped with their denomination or values, they are color coded or you can directly measure them with a multi-meter.
The challenge comes with inductors and transformers. When you are reusing them from and old equipment you cannot be sure of their values. Even if you are using a new one, without the datasheet you are stuck.
I have used the simple method that I am about to describe and it worked for my application.
My idea is that although today, people in more developed places on earth, can buy equipment very easily (who doesn’t have an oscilloscope or a signal generator, right?). Most of this «stuff» was not available when I was growing up, and is still not available in other places on earth. In the past, I did not own an Oscilloscope or and audio generator, so I will do without them. We should strive to do the best we can with what we have at hand.
Assumptions
This Instructable assumes that the reader has basic understanding of electronics and its main governing laws: Ohm and Kirchhoff.
Although I will state some of the principles used for the calculations, I recommend reading about electrical circuit theory for a deeper understanding on them.
Objective
The goal of this Instructable is to present a simple and proven method to indirectly determining the inductance of a filter choke (inductor).
Expectations
The expectation is to obtain a value of the component that can be used in your designs. It will only determine the L value of the inductor. This method will not determine maximum current, maximum dielectric isolation values, maximum input voltages, power, etc. The size of the inductor and the application from which your are taking it from to be reused can give you an idea of maximum power and current, but I am not going there in this Instructable.
Considerations
The calculated result will be a very close approximation to the real value, we are not looking for to the 5th most significant digit, OK?
The vast majority of the components being used are rated at 5% tolerance. Even better: most filter inductors (chokes) are rated at plus/minus 20% of the nominal value as per manufacturer datasheets. In summary: methodological errors laying within +/- 20% range of calculated value are considered acceptable to me.
For example: When adding 2 quantities, if one of them has a value smaller than 10% of the other, I will discard it as «non significant for any practical purposes».
During the calculations I will point to this by saying: Due to the fact that A is more than 10 times bigger than B, if A+B=C I assume that C is approximately equal to A hence discarding B in the calculations.
Tools, instruments, materials, etc.
For these measurements we need:
- a known reduction transformer (120/240V to 6/12V or whatever you have at hand).
- a potentiometer (I recommend something in the 10K to 100K Ohm linear range)
- a multimeter
- The components to be tested
All the calculations will be done at 60Hz, which is the standard household AC frequency in the US, but you can change the calculations to the frequency of your country.
Warning: We are dealing with Potentially Hazardous Voltages and Currents here. Please do not try any of these tests if you are not familiar with safety procedures. BE SAFE!
Step 1: Determining the Inductance
As said before I will focus in audio applications. The 60Hz AC that we get from the power grid is at a perfect frequency for this purpose.
Steps
1) With the multi-meter set to Ohms, measure the resistance between the terminals of the inductor. You will be measuring the real value of the parasitic resistance of the inductor winding. Write it down somewhere (Note: in my case R=300.8 Ohms). See pictures.
2) The diagram of the circuit that we are going to use for the test is shown above.
3) Connect the circuit without plugging it to the power outlet.
4) Set the potentiometer to its maximum value (this is good practice, you start by presenting the maximum impedance to the power supply thereby minimizing the current, and move down the impedance from there)
5) Connect the circuit to the power outlet.
6) With the multi-meter set to AC voltage measure the Voltage between terminals of both the Resistor (VR) and the inductor (VL).
7) Move the potentiometer until the read of VR equals VL. See pictures (readings of 9.22V and 9.17V)
Turn off the power
9) Disconnect the potentiometer gently so you don’t change its value.
10) With the multi-meter set to Ohms measure the value of the potentiometer.
11) If the value read in 10 is more than 10 times bigger than the value read in 1 then discard the inductor resistance in the calculation. Note: If it is not, you will need much more theory, mathematics and calculus to determine L.
12) Using the formula L = R / (6.28 x 60 Hz) you will get an approximate value for L. In my case the potentiometer value was 4060 Ohms.
R = 4060 Ohms => L = 4060 / 377 => L = 10.77 H.
Note 1:In my test I used a known inductor with the manufacturer label on it to show the validity of the method. The sticker in the inductor reads: L = 9H +/- 15% with a winding resistance of R=300 Ohms. Our measurement of internal resistance (step 1) was 300.8 and our L calculation comes very close to the upper limit of the manufacturer specs which is 10.35 H.
Note 2: If you are interested in some of the theory behind this method please continue until the end of the instructable.
Step 2: Theory Behind the Estimation of the Inductor Value
The equivalent circuit of a physical (real) inductor is represented by an inductor in series with a resistor and a capacitor in parallel. Fig 1.
At audio frequencies we can assume that the parasitic capacitance will be insignificant and discard it for practical purposes. The new equivalent circuit is an inductor with a resistor in series. Fig 2.
In summary the circuit used for the test is shown in Fig 3.
Kirchhoff’s voltage law (KVL) says that «the algebraic sum of all voltages in a loop must equal zero».
Eq.1) V+VR+VL=0
Where V is the power supply voltage, VR is the voltage between the resistor (potentiometer) terminals, and VL is the voltage beween the inductor terminals.
Note: I will use CAPITAL letters V for Voltage and I for Current even though they are both alternate signals. For practical purposes I will not differentiate between Peak Values vs RMS. The multi-meter measures RMS, and this is the value that is required for the calculations.
Ohms law says that:
Eq.2) V = I * Z
Where V is the voltage between terminals of the measured component, I is the current through the component, and Z is the impedance.
Replacing Eq. 2 in Eq. 1 we get:
Eq.3) V + IR * ZR + IL * ZL = 0
ZL is the impedance of the Inductor determined by the equation
Eq.4) ZL= j w L
For a resistor (assumed ideal) Z = R. In a series circuit, by definition, the current is the same throughout. Then: IL = IR replacing in Eq. 3 we get:
Eq.5) V + I * ZL + I * R = 0
Method
The method consists in changing the value of R (the potentiometer) until the measured VR is equal to the measured VL. VR and VL will have the same “Value” but their “Phase” will be different. The voltage applied by the power transformer is not important and will not be part of the calculations from now on. Also, the phase is not important to the calculation of L. If the phase is not considered, j does not have any meaning, then:
|VR| = |VL| => I * R = I * w L =>
I am using brackets for the voltages to represent that I am not considering the phase change between Voltage and Current due to the inductor. I recommend reading about circuit theory, for a deeper understanding on that matter.
In Summary, when |VR| = |VL|:
Eq.6) R = w L
By definition w = 2 x Pi x Freq =>
Eq.7) R = 2*Pi*F*L
2 Pi aprox 6.28, then the equation that we are looking for is:
Eq.8) L = R / (6.28 x 60Hz)
Which is the equation that we used in Step 1 when calculating the inductor «L» value.
Be the First to Share
Recommendations
Introduction: Measuring Inductance With a Multimeter and a Resistor
Background
From a very young age I was always interested in reusing, recycling, and re-inventing the ways things are utilized and in broadening their current use or finding new purposes. My main focus has always been electronics (audio electronics to be more precise, electric guitar equipment to be very specific). When I built my first tube amp I used 90% of recycled parts, and it sounded KILLER!.
If you have worked with electronic components you know that most of them (resistors, capacitors, vacuum tubes, etc.) are easy to identify. They are stamped with their denomination or values, they are color coded or you can directly measure them with a multi-meter.
The challenge comes with inductors and transformers. When you are reusing them from and old equipment you cannot be sure of their values. Even if you are using a new one, without the datasheet you are stuck.
I have used the simple method that I am about to describe and it worked for my application.
My idea is that although today, people in more developed places on earth, can buy equipment very easily (who doesn’t have an oscilloscope or a signal generator, right?). Most of this «stuff» was not available when I was growing up, and is still not available in other places on earth. In the past, I did not own an Oscilloscope or and audio generator, so I will do without them. We should strive to do the best we can with what we have at hand.
Assumptions
This Instructable assumes that the reader has basic understanding of electronics and its main governing laws: Ohm and Kirchhoff.
Although I will state some of the principles used for the calculations, I recommend reading about electrical circuit theory for a deeper understanding on them.
Objective
The goal of this Instructable is to present a simple and proven method to indirectly determining the inductance of a filter choke (inductor).
Expectations
The expectation is to obtain a value of the component that can be used in your designs. It will only determine the L value of the inductor. This method will not determine maximum current, maximum dielectric isolation values, maximum input voltages, power, etc. The size of the inductor and the application from which your are taking it from to be reused can give you an idea of maximum power and current, but I am not going there in this Instructable.
Considerations
The calculated result will be a very close approximation to the real value, we are not looking for to the 5th most significant digit, OK?
The vast majority of the components being used are rated at 5% tolerance. Even better: most filter inductors (chokes) are rated at plus/minus 20% of the nominal value as per manufacturer datasheets. In summary: methodological errors laying within +/- 20% range of calculated value are considered acceptable to me.
For example: When adding 2 quantities, if one of them has a value smaller than 10% of the other, I will discard it as «non significant for any practical purposes».
During the calculations I will point to this by saying: Due to the fact that A is more than 10 times bigger than B, if A+B=C I assume that C is approximately equal to A hence discarding B in the calculations.
Tools, instruments, materials, etc.
For these measurements we need:
- a known reduction transformer (120/240V to 6/12V or whatever you have at hand).
- a potentiometer (I recommend something in the 10K to 100K Ohm linear range)
- a multimeter
- The components to be tested
All the calculations will be done at 60Hz, which is the standard household AC frequency in the US, but you can change the calculations to the frequency of your country.
Warning: We are dealing with Potentially Hazardous Voltages and Currents here. Please do not try any of these tests if you are not familiar with safety procedures. BE SAFE!
Step 1: Determining the Inductance
As said before I will focus in audio applications. The 60Hz AC that we get from the power grid is at a perfect frequency for this purpose.
Steps
1) With the multi-meter set to Ohms, measure the resistance between the terminals of the inductor. You will be measuring the real value of the parasitic resistance of the inductor winding. Write it down somewhere (Note: in my case R=300.8 Ohms). See pictures.
2) The diagram of the circuit that we are going to use for the test is shown above.
3) Connect the circuit without plugging it to the power outlet.
4) Set the potentiometer to its maximum value (this is good practice, you start by presenting the maximum impedance to the power supply thereby minimizing the current, and move down the impedance from there)
5) Connect the circuit to the power outlet.
6) With the multi-meter set to AC voltage measure the Voltage between terminals of both the Resistor (VR) and the inductor (VL).
7) Move the potentiometer until the read of VR equals VL. See pictures (readings of 9.22V and 9.17V)
Turn off the power
9) Disconnect the potentiometer gently so you don’t change its value.
10) With the multi-meter set to Ohms measure the value of the potentiometer.
11) If the value read in 10 is more than 10 times bigger than the value read in 1 then discard the inductor resistance in the calculation. Note: If it is not, you will need much more theory, mathematics and calculus to determine L.
12) Using the formula L = R / (6.28 x 60 Hz) you will get an approximate value for L. In my case the potentiometer value was 4060 Ohms.
R = 4060 Ohms => L = 4060 / 377 => L = 10.77 H.
Note 1:In my test I used a known inductor with the manufacturer label on it to show the validity of the method. The sticker in the inductor reads: L = 9H +/- 15% with a winding resistance of R=300 Ohms. Our measurement of internal resistance (step 1) was 300.8 and our L calculation comes very close to the upper limit of the manufacturer specs which is 10.35 H.
Note 2: If you are interested in some of the theory behind this method please continue until the end of the instructable.
Step 2: Theory Behind the Estimation of the Inductor Value
The equivalent circuit of a physical (real) inductor is represented by an inductor in series with a resistor and a capacitor in parallel. Fig 1.
At audio frequencies we can assume that the parasitic capacitance will be insignificant and discard it for practical purposes. The new equivalent circuit is an inductor with a resistor in series. Fig 2.
In summary the circuit used for the test is shown in Fig 3.
Kirchhoff’s voltage law (KVL) says that «the algebraic sum of all voltages in a loop must equal zero».
Eq.1) V+VR+VL=0
Where V is the power supply voltage, VR is the voltage between the resistor (potentiometer) terminals, and VL is the voltage beween the inductor terminals.
Note: I will use CAPITAL letters V for Voltage and I for Current even though they are both alternate signals. For practical purposes I will not differentiate between Peak Values vs RMS. The multi-meter measures RMS, and this is the value that is required for the calculations.
Ohms law says that:
Eq.2) V = I * Z
Where V is the voltage between terminals of the measured component, I is the current through the component, and Z is the impedance.
Replacing Eq. 2 in Eq. 1 we get:
Eq.3) V + IR * ZR + IL * ZL = 0
ZL is the impedance of the Inductor determined by the equation
Eq.4) ZL= j w L
For a resistor (assumed ideal) Z = R. In a series circuit, by definition, the current is the same throughout. Then: IL = IR replacing in Eq. 3 we get:
Eq.5) V + I * ZL + I * R = 0
Method
The method consists in changing the value of R (the potentiometer) until the measured VR is equal to the measured VL. VR and VL will have the same “Value” but their “Phase” will be different. The voltage applied by the power transformer is not important and will not be part of the calculations from now on. Also, the phase is not important to the calculation of L. If the phase is not considered, j does not have any meaning, then:
|VR| = |VL| => I * R = I * w L =>
I am using brackets for the voltages to represent that I am not considering the phase change between Voltage and Current due to the inductor. I recommend reading about circuit theory, for a deeper understanding on that matter.
In Summary, when |VR| = |VL|:
Eq.6) R = w L
By definition w = 2 x Pi x Freq =>
Eq.7) R = 2*Pi*F*L
2 Pi aprox 6.28, then the equation that we are looking for is:
Eq.8) L = R / (6.28 x 60Hz)
Which is the equation that we used in Step 1 when calculating the inductor «L» value.
Be the First to Share