Содержание
↑ Корпус
Корпус можно изготовить из любого подходящего материала. Я применил для корпуса кусок пластикового монтажного короба 40×40 из отходов. Подогнал под размеры платы длину и высоту короба, получились габариты 67×40×20.
Сгибы в нужных местах делаем так. Нагреваем феном место сгиба до такой температуры, чтобы пластик размягчился, но ещё не плавился. Затем быстро прикладываем к заранее подготовленной поверхности прямоугольной формы, сгибаем под прямым углом и так держим до тех пор, пока пластик не остынет. Для быстрого остывания лучше прикладывать к металлической поверхности.
Чтобы не получить ожогов, используйте рукавицы или перчатки. Сначала рекомендую потренироваться на небольшом отдельном куске короба.
Затем в нужных местах делаем отверстия. Пластик очень легко обрабатывается, так что на изготовление корпуса уходит мало времени. Крышку я зафиксировал маленькими шурупами. На принтере распечатал наклейку, сверху заламинировал скотчем и приклеил к крышке двусторонней «самоклейкой».
2.32. Измерение индуктивностей низкочастотных катушек
2) устанавливают с помощью автотрансформатора АТ напряжение на уровне 10 В и замечают показание U1 вольтметра, то есть падение напряжения на исследуемой катушке;
3) переводят ползунок переключателя из положения 1—3 в положение 1—2, присоединяя таким образом вольтметр параллельно резистору, и подбирают такое значение сопротивления R = R2, при котором падение напряжения на резисторе также равно U1.
4) вычисляют индуктивность катушки по формуле:
L’x = 0,00318 √RR2 Гн, (32)
где R1 и R2 — сопротивления резистора (Ом) при нахождении ползунка переключателя в положениях 1—3 и 1—2.
При отсутствии переменного резистора индуктивность катушки измеряют с помощью постоянного резистора. Схема и процесс измерения остаются прежними, формула же для подсчета Lх — дополняется множителем U1/U2, то есть приобретает вид:
L»x = 0,00318 R(U1/U2) Гн, (33)
где R — сопротивление резистора, Ом,
U1 и U2 — показания вольтметра в положениях 1—3 и 1—2 ползунка переключателя.
В большинстве случаев индуктивные сопротивления обмоток намного превышают их активные сопротивления, поэтому приведенные выше формулы дают достаточно точные значения индуктивности.
Однако если число витков катушки мало, а сопротивление постоянному (или переменному) току велико (несколько десятков или сотен Ом), то L’x и L»x вычисляют по другим, более точным формулам, а именно:
(34)
где R — сопротивление резистора при нахождении ползунка переключателя в положении 1—2; U — напряжение на последовательно соединенных R иLx; U2 — напряжение на резисторе равное напряжению U1 на катушке Lх;
Lx» = 0,00318 R0 / tg α,
где R — активное сопротивление обмотки;
α — угол, образованный стороной ВС треугольника ABC (рис. 2.40) и перпендикуляром, опущенным из точки В на продолжение стороны ЛС.
Какое строение имеют источники светового потока
Дневное освещение является самым экономичным вариантом в плане освещения. При этом оно лучше всего подходит для глаз, благодаря чему служит отличной альтернативой всем существующим на сегодняшний день вариантам подсветки помещений. Для создания дневного света сегодня используются различие виды люминесцентных ламп. Такие лампы могут классифицироваться по оттенку и яркости излучаемого света:
- теплый белый;
- холодный белый;
- желтоватый тон.
Схема дросселя.
Дроссель
Но для повышения их безопасности во время работы принято использовать специальный прибор – дроссель. Им оснащены все лампы дневного света. Покупая светильник дневного света, обязательно поинтересуйтесь у продавца гарантией и другой сопроводительной документацией на приобретаемое изделие. Так вы точно купите качественный прибор для своих нужд. Что же представляет собой дроссель? Внешне дроссель имеет вид катушки индуктивности, у которой имеется специальный ферримагнитный сердечник. Это такая деталь, которая необходима для стабильной работы любой лампы при создании дневного света. По сути, дроссель входит в состав энергосберегающего источника света, установленного в светильнике. Частые поломки и способы их проверки мультимером указаны в таблице ниже:
Таблица основных поломок дросселя и способы их проверки мультимером.
При его неисправности или падении работоспособности на концах лампы появляются почернения. В задачи данной детали входит контроль напряжения, создаваемого на выходных контактах энергосберегающего источника света. Очень часто дроссель входит в состав люминесцентных ламп. Для того чтобы источник дневного света не погас, создается балласт. Он способен поддерживать в контактах осветительного прибора ток на требуемом уровне.
По существующим на сегодняшний день стандартам, такой балласт нужно подключать последовательно. Затем к нему параллельно подсоединяют стартер. Он ответственен за зажигание лампы.
Такое строение и способ подключения играет важную роль в работоспособности лампы, используемой для создания дневного света в помещении. Поэтому если имеются неисправности, то в первую очередь нужно проверить дроссель. О том, как это сделать мы расскажем несколько ниже. Чтобы понять, почему лампы дневного света перестали работать, необходимо быть знакомым с их конструкцией, а также принципом работы. Это нужно для того, чтобы по косвенным признакам проверить их работоспособность и определиться с вариантами починки. На данный момент в продаже существует несколько типов люминесцентных ламп. Но все они имеют одинаковое строение.
Тороидальный дроссель.
Рис. 2.41. К вопросу нахождения тангенса угла α
При переходе к частоте, не равной 50 Гц, в формулы (32) ~ (35) вводят вместо коэффициента
0,00318
множитель
1/2π
f
источника
питания схемы, где f
—
частота источника питания схемы.
Практически каждый, кто увлекается электроникой, будь то начинающий, или опытный радиолюбитель, просто обязан иметь в своём арсенале приборы для измерений. Наиболее часто приходится измерять, конечно же, напряжение, ток и сопротивление. Чуть реже, в зависимости от специфики работы, — параметры транзисторов, частоту, температуру, ёмкость, индуктивность.
Сейчас в продаже имеется множество недорогих универсальных цифровых измерительных приборов, так называемых мультиметров. С их помощью можно измерять практически все вышеназванные величины. За исключением, пожалуй, индуктивности, которая очень редко встречается в составе комбинированных приборов. В основном, измеритель индуктивности — это отдельный прибор, также его можно встретить совместно с измерителем ёмкости (LC — метр).
Обычно, измерять индуктивность приходится нечасто. В отношении себя я бы даже сказал — очень редко. Выпаял, например, с какой-нибудь платы катушку, а она без маркировки. Интересно же узнать, какая у неё индуктивность, чтобы потом где-нибудь применить.
Или сам намотал катушку, а проверить нечем. Для таких эпизодических измерений я посчитал нерациональным приобретение отдельного прибора. И вот я начал искать какую-нибудь очень простую схему измерителя индуктивности
Особых требований по точности я не предъявлял, — для любительских самоделок это не столь важно
В качестве средства измерения и индикации в схеме, описанной в статье, применяется цифровой вольтметр с чувствительностью 200 мВ
, который продаётся в виде готового модуля. Я же решил использовать для этой цели обычный цифровой мультиметр UNI-T M838
на пределе измерения 200 мВ
постоянного напряжения. Соответственно, схема упрощается, и в итоге приобретает вид приставки к мультиметру.
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
Я не буду повторять описание работы схемы, всё вы можете прочитать в оригинальной статье (архив внизу). Скажу только немного о калибровке.
Как проверить стартер
Это устройство входит в состав электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры и при совместной работе с дросселем обеспечивает запуск процесса образования тлеющего разряда в колбе ЛДС при подаче переменного напряжения сети на контакты светильника. Конструктивно стартер выполнен в виде небольшой лампочки, внутренняя полость которой заполнена инертным газом.
Внутри колбы находятся два биметаллических контакта, один из которых имеет сложный профиль. В исходном состоянии контакты разомкнуты. При подаче на выводы стартера напряжения в газовой среде возникает дуговой разряд, который нагревает контакты. Они изменяют свою форму и происходит их короткое замыкание, в цепи начинает протекать электрический ток.
Схема из лампы и дросселя.
Контакт имеет меньшее переходное сопротивление, чем существующая до этого «дуга» и температура в нем начинает уменьшаться. Это остывание приводит к повторному изменению формы контактов, в результате которого происходит их размыкание. Дроссель балласта в этот момент вырабатывает высоковольтный импульс, который приводит к появлению тлеющего разряда в ЛДС и протеканию в ней тока, ионизирующего газово-ртутную смесь. Стартер выполнил свое предназначение – произвел запуск. Если цикл прошел по описанному сценарию, то стартер прошел тестирование в составе ЭмПРА. Другим способом проверки его работоспособности может быть только его замена исправным и имеющим те же параметры, что и исследуемый.
Измерение индуктивности и емкости с помощью мультиметра и компьютера
Сегодня на рынке много сравнительно дешевых цифровых мультиметров измеряющих сопротивления в широких пределах и емкости конденсаторов до 20 мкФ и более. Однако приборы, измеряющие индуктивности сравнительно дороги, да и нужны они не каждый день.
Электрику-ремонтнику довольно частот приходится измерять индуктивность катушек реле, обмоток трансформаторов и т. п. для определения их исправности. При этом самостоятельное изготовление прибора или приставки для измерения индуктивности затрудняется том, что для него требуется источника питания и частотомер для настройки генератора. Надо отметить, что в таких приборах (приставках) предлагаемых в различных источниках стабильность частоты и амплитуды генератора не высока. Отсюда и точность измерений также не высока.
Предлагается предельно простой прибор на базе компьютера и цифрового вольтметра позволяющий измерять индуктивности от 10 мкГн до 1 Гн и емкости от 10 пФ до 1 мкФ с достаточно высокой точностью, которая определяется точностью вольтметра.
Как известно, импеданс индуктивности описывается формулой:
Перепишем формулу следующим образом:
ZL = kL где k = 2πf — коэффициент пропорциональности.
Для упрощения процесса измерения, рассчитаем f таким образом чтобы k равнялся ровно 100000:
f = к/2π = 100000/6,2831853 = 15915,4943 Гц.
Как видим, для k = 10000 необходима частота 1591,5 Гц, а для k = 1000 — 159,15 Гц.
Принцип работы измерителя индуктивностей показан на рис.1, а на рис.2 — измерителя емкости. В обоих случаях компьютер (точнее его звуковая карта) выступает в качестве генератора высокостабильного по частоте и напряжению тестового сигнала, а мультиметр — в качестве вольтметра переменного тока.
Если сопротивление источника сигнала превышает сопротивление нагрузки в 10 раз и более можно считать что данный источник сигнала является источником тока. Для выполнения этого условия, комплексное сопротивление измеряемой индуктивности не должно превышать 1/10 резистора R1.
Выходное напряжение генератора должно быть равно 1 В (действующее значение), при этом напряжение на измеряемой индуктивности не должно превышать 100 мВ.
Милливольтметр U2 используется на пределе 100 мВ. В качестве источника сигнала используется звуковая карта компьютера (ноутбука). При этом, в качестве тестовых сигналов используются wav-файлы записанные с помощью аудиоредактора (например, GoldWav) с уровнем 0 дБ. Выходное напряжение звуковой карты как правило несколько больше 1 В. Требуемое напряжение выставляют регулятором громкости. Если оно все же меньше 1 В (что может быть в некоторых ноутбуках), то придется использовать поправочный коэффициент, что вносит некоторые неудобства при измерениях. Предположим выходное напряжение звуковой карты равно 0,91 В. В этом случае поправочный коэффициент равен k = 1/0,91 = 1,1.
Упрощенный вариант прибора показан на рис.З, на котором включенный как вольтметр цифровой мультиметр с автоматическим переключением диапазонов показан как стрелочный прибор.
Пределы измерения с помощью этого прибора сведены в таблицу.
Для оперативного переключения резисторов можно использовать переключатель на 3 положения. Пределы измерения можно расширить если дополнительно использовать резисторы 100 кОм и 1 МОм.
При показаниях вольтметра меньше 10 мВ и больше 100 мВ для повышения точности измерений следует перейти на другой диапазон. Это может быть сделано двумя способами: изменением частоты и переключением номинала резистора.
Если при измерении индуктивности напряжение на проверяемой индуктивности больше 100 мВ, то необходимо увеличить резистор или снизить частоту сигнала и наоборот при напряжении менее 10 мВ.
Если при измерении емкости показания прибора больше 100 мВ, то необходимо уменьшить резистор или повысить частоту и наоборот при напряжении менее 10 мВ.
| Частота тест сигнала, Гц | Диапазон измерения индуктивностей и емкостей при сопротивлении резистора R1 | ||
| 100 | 1к | 10к | |
| 15915 | 10…100 мкГн | 0,1…1 мГн | 1…10 мГн |
| 1…10 нф | 100…1000 пф | 10…100 пф | |
| 1591,5 | 0,1…1 мГн | 1…10 мГн | 10…100 мГн |
| 10…100 нФ | 1…10 нф | 10…1000пФ | |
| 159,15 | 1…10 мГн | 10…100 мГн | 0,1…1 Гн |
| 0,1…1 мкФ | 10…100 нф | 1…10 нф |
Конструкция упрощенного измерителя
Для его изготовления понадобится кабель с разъемом minijack, например, от вышедших из строя телефонов плеера. Если требуется измеритель индуктивности в пределах 0,1… 100 мГн то можно обойтись всего одним резистором 1 кОм и тремя файлами указанных выше сигналов.
На рис.4 показан такой измеритель с двумя резисторами типа СМД номиналами 1 кОм и 10 кОм, при этом пределы измерения расширяются на порядок.
Источник
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.
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).
↑ Калибровка измерителя индуктивности
В статье рекомендуется следующий способ калибровки (для примера первого диапазона). Подключаем катушку с индуктивностью 100 мкГ, движком подстроечного резистора P1 устанавливаем на дисплее число 100,0. Затем подключаем катушку с индуктивностью 15 мкГ и тем же подстроечником добиваемся индикации числа 15 с точностью 5%. Аналогично — в остальных диапазонах. Естественно, что для калибровки нужны точные индуктивности, либо образцовый прибор, которым необходимо измерить имеющиеся у вас индуктивности. У меня, к сожалению, с этим были проблемы, так что нормально откалибровать не получилось. В наличии у меня есть десятка два катушек, выпаянных из разных плат, большинство из них без какой-либо маркировки.
Их я измерил на работе прибором (совсем не образцовым) и записал на кусочках бумажного скотча, которые прилепил к катушкам. Но тут ещё проблема и в том, что у любого прибора тоже есть какая-то своя погрешность.
Есть ещё один вариант: можно использовать программу LIMP
, хорошо описанную на Датагоре . Из деталей нужен всего один резистор, два штеккера и два зажима. Также нужно научиться пользоваться данной программой, как пишет автор, измерения «требуют определённой работы мозга и рук». Хотя точность измерений здесь тоже «радиолюбительская», у меня получились вполне сравнимые результаты.
↑ Корпус
Корпус можно изготовить из любого подходящего материала. Я применил для корпуса кусок пластикового монтажного короба 40×40 из отходов. Подогнал под размеры платы длину и высоту короба, получились габариты 67×40×20.
Сгибы в нужных местах делаем так. Нагреваем феном место сгиба до такой температуры, чтобы пластик размягчился, но ещё не плавился. Затем быстро прикладываем к заранее подготовленной поверхности прямоугольной формы, сгибаем под прямым углом и так держим до тех пор, пока пластик не остынет. Для быстрого остывания лучше прикладывать к металлической поверхности.
Чтобы не получить ожогов, используйте рукавицы или перчатки. Сначала рекомендую потренироваться на небольшом отдельном куске короба.
Затем в нужных местах делаем отверстия. Пластик очень легко обрабатывается, так что на изготовление корпуса уходит мало времени. Крышку я зафиксировал маленькими шурупами. На принтере распечатал наклейку, сверху заламинировал скотчем и приклеил к крышке двусторонней «самоклейкой».
Общие сведения
Для того чтобы понять, от чего зависит индуктивность катушки, необходимо подробно изучить всю информацию об этой физической величине. Первым делом следует рассмотреть принятое международное обозначение параметра, его назначение, характеристики и единицы измерения.
Первая буква фамилии другого знаменитого физика — Эмилия Ленца — была взята в качестве обозначения индуктивности в формулах и при проведении расчётов. В наше время символ L продолжает использоваться при упоминании этого параметра.
Выдающийся американский физик Джозеф Генри первым обнаружил явление индуктивности. В его честь физики назвали единицу измерения в международной СИ, которая чаще всего используется в расчётах. В других системах (гауссова и СГС) индуктивность измеряют в сантиметрах. Для упрощения вычислений было принято соотношение, в котором 1 см равняется 1 наногенри. Очень редко используемая система СГСЭ оставляет коэффициент самоиндукции без каких-либо единиц измерения или использует величину статгенри. Она зависит от нескольких параметров и приблизительно равняется 89875520000 генри.
Среди основных свойств индуктивности выделяются:
- Величина параметра никогда не может быть меньше нуля.
- Показатель зависит только от магнитных свойств сердечника катушки, а также от геометрических размеров контура.
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.
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.
Как проверить дроссель люминесцентного светильника?
Дроссель представляет собой катушку индуктивности, намотанную на ферромагнитном сердечнике с большой величиной магнитной проницаемости. Он является составной частью электромагнитной пускораспределительной аппаратуры (ЭмПРА). На этапе включения ЛДС он вместе со стартером обеспечивает разогрев катодов и затем создает высоковольтный импульс (до 1000 В) для создания тлеющего разряда в колбе за счет, свойственной ему электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции.
Будет интересно Как сделать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками
После выключения из работы стартера дроссель использует свое индуктивное сопротивление для поддержки тока разряда через ЛДС на уровне, необходимым для постоянной и стабильной ионизации газово-ртутной смеси, используемой в колбе. Величина индуктивности такова, что сопротивление дросселя для переменного тока защищает спирали электродов от перегрева и перегорания.
Проверить исправность дросселя люминесцентной лампы можно путём измерения сопротивления с помощью омметра. Он входит в состав комбинированного прибора электрика.
Если проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, можно обнаружить либо его исправное состояние, при котором измеренное активное сопротивление соответствует его паспортным данным, либо столкнуться с несоответствиями. Проанализировав их, можно сделать вывод о характере обнаруженного дефекта. Замыкания сопровождаются неприятным запахом и изменением цвета защитной изоляции. При любом внешнем проявлении или обнаруженном отклонении величины измеренного сопротивления от номинального его значения дроссель необходимо заменить.
Проверка дросселя люминесцентного светильника.
Приставка наноамперметр к мультиметру
В этом устройстве использовался усилитель TS1001. Особенность, которая отличает микросхему TS1001, заключается в чрезвычайно низком энергопотреблении, схема работает нормально даже при напряжении 0,8 В и потребляет ток 0,8 мкА. Следовательно будет отлично работать в аккумуляторных устройствах, а энергопотребление её настолько мало, что даже не требуется пользоваться кнопкой подачи питания. Применяя разное значения резистора, разрешения варьируются от 1 мА / В до 1 мкА / В в четырех поддиапазонах. Используя любой популярный мультиметр можно измерить ток в диапазоне наноампер. Входной ток смещения усилителя TS1001 составляет 25 пА, поэтому самый низкий диапазон был специально выбран 1 мкА / В. Подробнее здесь…
