Inductancia de medición

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La inductancia es la capacidad de una bobina para evitar que una corriente eléctrica fluya a través de ella. Una bobina de inducción puede detener una corriente para que pueda fluir otra corriente. Los televisores y radios, por ejemplo, usan inducción para recibir y sintonizar diferentes canales. La inductancia generalmente se mide en unidades de milihenrio o microhenrio. La medición en sí generalmente se realiza con un generador de frecuencia y un osciloscopio, o un multímetro LCM. La inductancia también se puede calcular usando un gráfico de voltaje versus corriente, que mide el cambio en la corriente eléctrica que pasa a través de una bobina.

Pasos

Método 1 de 3: determinar la inductancia con una resistencia

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 1

1. Elija una resistencia de 100 ohmios con una resistencia del 1 %. Los resistores tienen bandas de colores que pueden ayudarlo a distinguirlos. Una resistencia de 100 ohmios tiene una banda marrón, negra y marrón. La última banda del extremo también es marrón, para indicar una resistencia del 1 %. Si tiene varias resistencias para elegir, elija una con un valor de resistencia conocido.

Las resistencias están etiquetadas cuando son nuevas, pero es fácil confundirse una vez que están fuera del paquete. Pruebe siempre la inductancia con una resistencia cuyo valor conozca para asegurarse de obtener un resultado preciso.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 2

2. Conecte la bobina de inducción en serie con la resistencia. En serie significa que la corriente fluye primero a través de un componente y luego a través del otro. Comience a configurar un circuito, colocando la bobina y la resistencia lado a lado. Asegúrese de que tengan una terminal que se toque entre sí. Para completar el circuito, también debe conectar cables vivos a los cables de la resistencia y la bobina.

Puede comprar cables de alimentación en línea o en una ferretería. Por lo general, serán rojos y negros para que pueda distinguirlos fácilmente. Conecte el cable rojo de un extremo al cable de la resistencia y el cable negro al otro extremo de la bobina.

Si aún no tiene uno, considere obtener una placa de prueba. Los agujeros en la placa ayudan mucho a conectar los cables y componentes.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 3

3. Conecte un generador de funciones y un osciloscopio al circuito. Tome los cables de salida del generador de funciones y conéctelos al osciloscopio. Luego encienda ambos dispositivos para asegurarse de que funcionan. Una vez que ambos estén encendidos, tome el cable de salida rojo del generador de funciones y conéctelo al cable de alimentación rojo de su circuito. Conecte el cable de entrada negro del osciloscopio al cable negro en su circuito.

Un generador de funciones es un dispositivo de prueba eléctrica que envía ondas eléctricas a través del circuito. Le permite monitorear la señal que se mueve a través de la bobina para que pueda calcular la inductancia con precisión.

El osciloscopio se usa para detectar y mostrar el voltaje de la señal que pasa a través del circuito. Lo necesita para hacer visible la señal que configuró con el generador de funciones.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 4

4. Use el generador de funciones para hacer pasar una corriente a través del circuito. El generador de funciones simula las corrientes que recibirían la bobina y la resistencia si se usaran realmente. Use la perilla de control en el dispositivo para iniciar la alimentación. Intente configurar el generador de funciones en algo así como 100 o 50 ohmios. Asegúrese de que el generador esté configurado en ondas sinusoidales para que pueda ver ondas grandes que fluyen de manera constante a través de la pantalla.

Vaya a la configuración del generador para cambiar el tipo de onda. Los generadores de funciones pueden crear ondas cuadradas, ondas triangulares y otras variedades que no son útiles para calcular la inductancia.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 5

5. Supervise el voltaje de entrada y el voltaje de resistencia en la pantalla. En la pantalla del osciloscopio, busque algunas ondas sinusoidales. Uno será controlable por el generador de funciones. La otra onda más pequeña proviene de donde se encuentran la bobina y la resistencia. Ajuste la frecuencia del generador de funciones para que el voltaje de unión indicado en la pantalla sea la mitad del voltaje de entrada original.

Por ejemplo, configura la frecuencia del generador para que el voltaje entre los picos de ambas ondas sea de 1 V, lo cual verás en el osciloscopio. Luego cámbialo hasta que el voltaje sea de 0.5V.

El voltaje de nodo es la diferencia entre las ondas sinusoidales en el osciloscopio. Debe ser la mitad del voltaje original del generador de señal.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 6

6. Encuentre la frecuencia de la potencia del generador de funciones. Esto se mostrará en el osciloscopio. Verifique los números en la parte inferior de la lectura para encontrar uno en kilohercios o kHz. Anota este número, porque lo vas a usar en un cálculo para encontrar la inductancia.

Si necesitas convertir hercios (Hz) a kilohercios, recuerda que 1 kHz = 1.000kHz. Por ejemplo: 1Hz / 1.000 kHz = 0,001 kHz.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 7

7. Calcule la inductancia usando una fórmula matemática. Usa la fórmula L = R x sqrt(3) / (2 x pi x f). L es la inductancia, por lo que necesita la resistencia (R) y la frecuencia (f) que calculó anteriormente. Otra opción es escribir sus medidas en una calculadora de inducción, como en https://contador de días.com/Artículos/Cómo-medir-la-inductancia.phtml.

Comience multiplicando el valor de la resistencia por la raíz cuadrada de tres. Por ejemplo: 100 ohmios x 1,73 = 173.

Luego multiplique dos, pi, y la frecuencia. Por ejemplo, si la resistencia es de 20 kHz, entonces 2 x 3,14 x 20 = 125,6.

Redondea esto dividiendo el primer número por el segundo número. Así que en este caso 173/125,6 = 1,38 mH.

Para convertir milihenrio a microhenrio (uH), multiplique por 1000: 1,38 x 1000 = 1378 uH.

Método 2 de 3: medir con un medidor LCR

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 8

1. Encienda el medidor LCR y espere a que se encienda. Un medidor LCR estándar es muy similar a un multímetro que normalmente se usa para medir cosas como el voltaje y la corriente. La mayoría de los medidores son portátiles con una pantalla de lectura que muestra cero después de presionar el botón de encendido. Si el medidor no muestra cero, presione el botón de reinicio para reiniciar el medidor.

También hay máquinas electrónicas más grandes que hacen que el proceso de prueba sea aún más fácil de lo habitual. Estos a menudo ofrecen espacio para enchufar la bobina de inducción, para obtener un resultado más preciso.

No se pueden utilizar multímetros para medir la inductancia. No tienen la opción, pero afortunadamente hay medidores LCR portátiles baratos disponibles en línea.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 9

2. Configure el LCR para medir L (la inductancia). Un medidor LCR puede tomar varias medidas, que se enumeran en el dial. L significa inductancia, entonces la necesitas. Para medidores portátiles, gire el dial a la L. Si está utilizando un dispositivo electrónico, presione los botones en la pantalla para configurar el dispositivo en L.

Los medidores LCR tienen múltiples configuraciones, así que asegúrese de usar la correcta. La configuración C es para capacitancia y la R para resistencia.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 10

3. Ajuste el medidor a 100 kHz a 1 voltio. Los medidores LCR generalmente tienen diferentes configuraciones de prueba. La prueba de inducción más baja suele ser algo así como 200 uH. Si configura un medidor de mesa, 100 kHz a 1 voltio es perfecto para la mayoría de los dispositivos.

El uso de la configuración incorrecta hará que la prueba sea más imprecisa. La mayoría de los medidores LCR están diseñados para pruebas de baja corriente, pero aún debe evitar hacer que la corriente sea más fuerte de lo que puede manejar la bobina de inducción.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 11

4. Conecte los cables de las sondas de prueba al medidor LCR. El medidor tiene un cable negro y rojo, como un multímetro. El cable rojo encaja en el conector positivo, mientras que el cable negro encaja en el conector negativo. Toque los pines de prueba a los terminales del dispositivo que está probando para enviar corriente a través.

Algunos medidores LCR tienen un puerto en el que puede insertar componentes para probar, como capacitores e inductores. Enchufe los conectores del dispositivo en los puertos para probar el componente.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 12

5. Mire la pantalla para determinar la inductancia. Los dispositivos LCR realizan pruebas de inducción casi instantáneamente. Verá que la lectura en pantalla cambia inmediatamente. Te mostrará un número en microhenry (uH). Una vez que tenga la lectura, puede apagar el medidor y dejar el dispositivo a un lado.

Método 3 de 3: Cálculo de la inductancia con una corriente pulsante

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 13

1. Conecte la bobina de la bobina a una fuente de voltaje pulsante. La forma más fácil de obtener una corriente pulsada es comprar un generador de pulsos. Funciona como un generador de funciones regular y está conectado a un circuito de la misma manera. Enganche el cable de salida del generador a un cable de alimentación rojo que conectará a una resistencia del sensor.

Otra forma de obtener un pulso es construir un circuito para generándolo. Dicho circuito puede dañar los componentes electrónicos cercanos, así que tenga cuidado al usarlo.
Los generadores de pulsos le brindan más control sobre la corriente que un circuito construido en casa, así que use un generador si tiene uno a mano.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 14

2. Configure los monitores de corriente con una resistencia de sensor y un osciloscopio. Necesita una resistencia de detección de corriente para poner en el circuito. Colóquelo detrás de la bobina y asegúrese de que los extremos se toquen antes de conectar un cable vivo rojo al otro extremo. Luego agregue el osciloscopio, conectando el cable de entrada negro a un cable de alimentación negro al final de la bobina.

Pruebe los monitores después de que todos los cables estén conectados. Si todo funciona, verá movimiento en la pantalla del oscilador cuando se enciende la corriente de pulso.

Una resistencia de detección de corriente es un tipo especial de resistencia que absorbe una cantidad mínima de corriente. También se denomina resistencia de derivación y es necesaria para obtener una medición de voltaje precisa.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 15

3. Configure el ciclo de pulso al 50% o menos. Observe el pulso a medida que se mueve por la pantalla del osciloscopio. Los puntos altos de la onda indican cuando el pulso está activo. Esos puntos altos deben tener aproximadamente la misma longitud que los puntos bajos. El ciclo de pulso es la longitud de una onda completa en el osciloscopio.

Por ejemplo, el pulso podría estar encendido durante un segundo y luego apagado durante un segundo. El patrón de onda en la pantalla se vería muy consistente ya que el pulso solo está activo la mitad del tiempo.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 16

4. Leer pico de corriente y tiempo entre pulsos de voltaje. Compruebe el osciloscopio para estas medidas. El pico de corriente es el pico de la onda más alta que ves en la pantalla y se mide en amperios. El tiempo entre estos picos se muestra en microsegundos. Si tienes ambas medidas, puedes calcular la inductancia.

Ahí va 1.000.000 microsegundos en un segundo. Si necesita convertir a segundos, divida el número de microsegundos por 1.000.000.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 17

5. Multiplique el voltaje y la longitud de los pulsos. Utilice la fórmula L = V x Ton/Ipk para calcular la inductancia. Todos los valores requeridos deben ser legibles desde el osciloscopio de esta manera. V representa el voltaje suministrado por los pulsos, `Ton` representa el tiempo entre cada pulso y lpk es la corriente máxima que midió anteriormente.

Por ejemplo, si se entrega un pulso de 50 voltios cada cinco microsegundos: 50 x 5 = 250 voltios-microsegundos.

Otra opción es usar una calculadora en línea, como la que está en https://contador de días.com/Artículos/Cómo-medir-la-inductancia.phtml.

Imagen titulada Medir la inductancia Paso 18

6. Divida el producto por la corriente máxima para obtener la inductancia. Consulte la lectura del osciloscopio para determinar la corriente máxima. Sustituir estos en la fórmula para completar el cálculo con éxito!

Por ejemplo: 250 voltios-microsegundos / 5 amperios = 50 microhenry (mH).

Aunque las matemáticas parecen bastante simples, configurar la medición es más complejo que otros métodos. Una vez que todo funciona, determinar la inductancia es pan comido!

Consejos

Las bobinas más largas suelen tener una inductancia más baja que las bobinas más cortas debido a su forma.
Si un grupo de inductores está conectado en serie, su inductancia total es la suma de todos los inductores.
Si pone en paralelo un grupo de bobinas de inducción, la inductancia total es mucho menor de lo normal. Luego tienes que dividir uno por cada bobina, sumar el total y luego dividir uno por ese número.
Los inductores se pueden construir como bobinas de varilla, núcleos anulares o una película delgada. Cuantas más vueltas o área de superficie tenga la bobina, mayor será la inductancia.

Advertencia

Los medidores de inducción de alta calidad suelen ser caros y escasos. Sin embargo, los medidores LCR asequibles generalmente funcionan con corrientes bajas, lo que los hace inutilizables para probar inductores grandes.