La medición de un inductor no es precisa en absoluto

Question

Estoy probando un método de medición de la inductancia de inductores con un circuito siguiente:

Estoy usando un generador de señal para crear la tensión de entrada, y un osciloscopio para leer la salida a través del resistor y el inductor, así como a través del inductor sólo. He encontrado a partir de múltiples fuentes que al ajustar la frecuencia de entrada tal que el voltaje a través del inductor es la mitad de la tensión de entrada (a través de ambos componentes), la inductancia es dado por la fórmula:

$$L=\sqrt{3}\frac{R}{2\pi f}$$

Aquí está una foto de mi circuito:

El voltaje a través del inductor es la mitad de la entrada cuando la frecuencia es de alrededor de 90.9 kHz:

Como se puede ver a la derecha, el voltaje de pico a pico de la canal amarillo es de 5.12, mientras que la tensión en el canal azul es de 2.56. La frecuencia osciló un poco, pero fue alrededor de 90.90 kHz. La resistencia en serie tiene un valor de 98Ohms medida por mi multímetro.

Utilizando la fórmula para la inductancia, tengo una inductancia de aproximadamente 300uH. Sin embargo, el valor real de la bobina debe ser 100uH! Por lo que la medición es completamente equivocado. ¿Qué hice tan mal aquí?

He leído que el único método que realmente funciona cuando la resistencia en serie con el inductor es baja. Medí con mi multímetro:

Parece ser alrededor de 3,3 Ohmios. La reactancia de la bobina (100uH) en 90.0 kHz debe ser de alrededor de 57 Ohmios, por lo que la resistencia de la serie no debe causar esta mucho error. Yo también pensé que la impedancia de salida del generador podría hacer una diferencia, pero no veo la manera de como se toma la medida fuera del generador. Entonces, ¿qué está mal aquí?

Answer 1

Primero de todos, usted debe medir el voltaje a través de la resistencia. Porque usted quiere conocer la corriente que fluye en el circuito.

\$ V_R = \sqrt{V_S^2 - V_L^2} = \sqrt{5.12^2 - 2.56^2} = 4.43V \$

Por tanto, el actual es \$I = \frac{4.43V}{100\Omega} = 44.3\textrm{mA}\$

El inductor de la reactancia es \$X_L = \frac{2.56V}{44.3\textrm{mA}} = 57.9\Omega \$

Y, finalmente, \$L =\frac{X_L}{2 \pi F} = \frac{57.9\Omega}{2 \pi \cdot 91\textrm{kHz} } = 101\mu H \$

Como para la ecuación, el correcto es:

$$L=\sqrt{\frac{1}{3}}\frac{R}{2\pi f} =\sqrt{\frac{1}{3}}\frac{98\Omega}{2\pi 90 \textrm{kHz}} = 100 \mu H $$

Y esta ecuación es verdadera sólo para una frecuencia en la que el (Vgen/Vinductance) = 0.5

Answer 2

De una manera similar

• \$L=\sqrt{3}\frac{R}{2\pi f}\$> es incorrecta e incluso si L era \$\sqrt{3}\frac{98}{2\pi 90k}=14.1~ it ~is ~not~ 300\$

desde \$Z_L={2\pi f}*L\$ así cuando \$ |Z_L|=R,~ \$

\$L=\frac{R}{2\pi f}\$

La ecuación funciona bien si usted elige un f << SRF de modo que R no es demasiado alta pero >> Rs de L.

\$L=\frac{V_L}{V_R}*\frac{1}{2\pi f R} ~~= \frac{2.56V}{~ 4.43V*~6.28~ *~91kHz~*~98Ω}=103 ~\mu H\$

• computación errores de DCR=3.3 Ω se puede hacer o corregido en la fórmula

Cuando se utiliza un osciloscopio digital, no es necesario para encontrar el 50% V punto, pero de cerca es aceptar , siempre y cuando el cambio de fase es de 90 grados en el inductor ( no SRC capacitancia ni DCR efectos visibles), pero debe utilizar caída de voltaje a través de R y L por separado ( diferencial ámbito modo a-B)