1實(shí)現(xiàn)原理
將導(dǎo)線穿過(guò)磁環(huán)就構(gòu)成了一個(gè)共模扼流圈,,也可以將導(dǎo)線在磁環(huán)上面繞幾匝,,電感量與匝數(shù)的平方成正比,,匝數(shù)越多,對(duì)頻率較低的干擾抑制效果越好,,而對(duì)頻率較高的噪聲抑制作用較弱,在實(shí)際工程中,,要根據(jù)干擾電流的頻率特點(diǎn)來(lái)調(diào)整磁環(huán)的匝數(shù),。用一根導(dǎo)線穿過(guò)鐵芯電感,并纏繞一定的圈數(shù),,在導(dǎo)線兩端加上適當(dāng)?shù)慕涣麟妷?,獲得該電壓與流經(jīng)導(dǎo)線的電流的矢量數(shù)據(jù),計(jì)算出鐵芯電感量,。
1.1等效電路
電感等效電路如圖1所示,。
電感的等效阻抗:電感元件除電感L外,也總是有損耗電阻RL和分布電容CL,。一般情況下,,RL和CL的影響很小。電感元件接于直流并達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí),,可視為電阻:若接于低頻交流電路,,則可視為理想電感L和損耗電阻RL的串聯(lián)。
1.2計(jì)算方法
如圖1所示,,電路總阻為:
式中,,Ri和Li分別為電感元件的等效電阻和等效電感。
從式(1)知,,當(dāng)CL甚小或RL,、CL和o都不大時(shí),Li才會(huì)等于L或接近等于L,。
在低頻電路中C可視為開(kāi)路,,這里選取50iH工頻電源,,電感等效電路為L(zhǎng)與RL串聯(lián),如圖2所示,。
將式(2)代入式(1),,得式(3):
電感電流與電壓的頻率相同,工頻交流電中,,都是50iH,。純電阻負(fù)載電壓、電流同相位,,純電感負(fù)載電壓超前電流90m,電流滯后于電壓角度9,可得:
將式(5)代入式(3)中,,可得:
電感量與匝數(shù)的平方成正比,實(shí)際電感量L4,f為纏繞導(dǎo)線圈數(shù),,將式(6)代入可得:
2測(cè)試計(jì)算
實(shí)驗(yàn)用漆包線穿繞10圈,,繞緊,漆包線兩端加上交流電壓,,測(cè)量漆包線兩端的電壓與流過(guò)的電流,,獲得波形如圖3所示。
示波器測(cè)量所得數(shù)據(jù):電壓0.36V,電流14.91A,其中電壓超前72o,可得tan9=3(wL=3R),。將Ui=0.36V,I=14.91A,tan9=3,n=10,f=50代入式(7),,計(jì)算可得L=0.73μH。
3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
為了驗(yàn)證該方法的應(yīng)用可行性,,選擇了MT4080D手持電橋,,如圖4所示,用其電感測(cè)量功能測(cè)量獲得電感值182.6μH,圈數(shù)n=16,可得鐵芯電感值0.71μH,對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)L=0.73μH知,,這種鐵芯電感的測(cè)量方法可行,。
圖4 電橋測(cè)量
4結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)多個(gè)型號(hào)鐵芯電感測(cè)試,這種利用增加纏繞線圈來(lái)獲取相應(yīng)電壓,、電流值與相位差,,從而最終得到電感值的方法是可行的,這種方法無(wú)需專用的檢測(cè)裝置即可獲得鐵芯電感值,,非常適合沒(méi)有專用儀器的測(cè)試,,具有廣泛的應(yīng)用前景。
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