L'inductance est la capacité d'une bobine à empêcher un courant électrique de la traverser. Une bobine d'inductance peut arrêter un courant afin qu'un autre puisse circuler. Les téléviseurs et les radios, par exemple, utilisent l'inductance pour recevoir et syntoniser différentes chaînes. L'inductance est généralement mesurée en unités appelées millihenrys ou microhenrys. Elle est couramment mesurée à l'aide d'un générateur de fréquence et d'un oscilloscope ou d'un multimètre LCM. Il peut également être calculé à travers une pente tension-courant mesurant la variation du courant électrique traversant la bobine.
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Méthode 1 sur 3: Utilisation d'une résistance pour déterminer l'inductance
Étape 1. Choisissez une résistance de 100 ohms avec une résistance de 1%
Les résistances ont des bandes colorées qui peuvent vous aider à les distinguer. Une résistance de 100 ohms aura une bande marron, noire et marron. La bande finale à l'extrémité sera également brune pour représenter une résistance de 1%. Si vous avez le choix entre plusieurs résistances, choisissez-en une avec une valeur de résistance connue.
Les résistances sont étiquetées lorsqu'elles sont neuves, mais elles peuvent être facilement confondues une fois sorties de leur emballage. Testez toujours l'inductance à l'aide d'une résistance que vous connaissez bien pour vous assurer d'obtenir un résultat précis
Étape 2. Connectez la bobine d'inductance en série avec la résistance
En série signifie que le courant traverse la bobine l'une après l'autre. Commencez à configurer un circuit en plaçant la bobine et la résistance l'une à côté de l'autre. Assurez-vous qu'ils ont 1 terminal en contact. Pour terminer le circuit, vous devrez également toucher les fils d'alimentation aux extrémités exposées de la résistance et de l'inducteur.
- Achetez des fils d'alimentation en ligne ou dans une quincaillerie. Ils seront généralement rouges et noirs afin que vous puissiez facilement les distinguer. Touchez le fil rouge à l'extrémité exposée de la résistance et le fil noir à l'extrémité opposée de l'inducteur.
- Si vous n'en avez pas déjà un, pensez à vous procurer une planche à pain. Les trous dans la carte aident beaucoup à connecter les fils et les composants.
Étape 3. Câblez un générateur de fonctions et un oscilloscope dans le circuit
Prenez les fils de sortie du générateur de fonctions et branchez-les sur l'oscilloscope. Ensuite, allumez les deux appareils pour vous assurer qu'ils fonctionnent. Une fois qu'ils sont tous les deux allumés, prenez le fil de sortie rouge du générateur de fonctions et connectez-le au fil d'alimentation rouge de votre circuit. Connectez le fil d'entrée noir de l'oscilloscope au fil noir de votre circuit.
- Un générateur de fonctions est un équipement de test électrique qui envoie des ondes électriques à travers le circuit. Il vous permet de contrôler le signal se déplaçant à travers la bobine afin que vous puissiez calculer avec précision l'inductance.
- L'oscilloscope est utilisé pour détecter et afficher la tension du signal qui traverse le circuit. Vous en avez besoin pour visualiser le signal que vous configurez avec le générateur de fonctions.
Étape 4. Faites passer un courant dans le circuit avec le générateur de fonction
Le générateur de fonctions simule les courants que l'inducteur et la résistance recevraient s'ils étaient réellement utilisés. Utilisez le bouton de commande sur l'appareil pour démarrer le courant. Essayez de régler le générateur de fonctions sur quelque chose comme 100 ou 50 ohms. Assurez-vous que le générateur est réglé sur des ondes sinusoïdales afin de voir de grandes ondes courbes s'écouler régulièrement sur l'écran.
Accédez aux paramètres du générateur pour modifier le type d'onde. Les générateurs de fonctions peuvent créer des ondes carrées, des ondes triangulaires et d'autres variétés qui ne sont pas utiles pour calculer l'inductance
Étape 5. Surveillez la tension d'entrée et la tension de résistance sur l'écran
Regardez sur l'écran de l'oscilloscope pour une paire d'ondes sinusoïdales. L'un sera contrôlable via le générateur de fonctions. L'autre onde plus petite vient de l'endroit où l'inducteur et la résistance se rencontrent. Ajustez la fréquence du générateur de fonctions de sorte que la tension de jonction indiquée à l'écran soit la moitié de la tension d'entrée d'origine.
- Par exemple, définissez la fréquence du générateur de sorte que la tension entre les pics des deux ondes soit répertoriée comme 1 V, ce que vous verrez sur l'oscilloscope. Ensuite, changez-le jusqu'à ce que la tension soit de 0,5 V.
- La tension de jonction est la différence entre les ondes sinusoïdales sur l'oscilloscope. Vous en avez besoin pour être la moitié de la tension d'origine du générateur de signal.
Étape 6. Trouvez la fréquence du courant fonctionnel du générateur
Ceci sera affiché sur l'oscilloscope. Vérifiez les chiffres au bas de l'affichage pour en trouver un en kilohertz ou kHz. Notez ce nombre, car vous devrez l'utiliser dans un calcul pour trouver l'inductance.
Si vous devez convertir des hertz (Hz) en kilohertz, n'oubliez pas que 1 kHz = 1 000 kHz. Par exemple, 1 Hz / 1 000 kHz = 0,001 kHz
Étape 7. Calculez l'inductance à l'aide d'une formule mathématique
Utilisez la formule L = R * sqrt(3) / (2 * pi * f). L est l'inductance, vous avez donc besoin de la résistance (R) et de la fréquence (f) que vous avez déterminées plus tôt. Une autre option consiste à saisir vos mesures dans un calculateur d'inductance, comme sur
- Commencez par multiplier la résistance de la résistance par la racine carrée de 3. Par exemple, 100 ohms x 1,73 = 173.
- Ensuite, multipliez 2, pi et la fréquence. Par exemple, si la résistance était de 20 kHz: 2 * 3,14 * 20 = 125,6.
- Terminez en divisant le premier nombre par le deuxième nombre. Dans ce cas, 173/125,6 = 1,38 millihenry (mH).
- Pour convertir des millihenries en microhenries (uH), multipliez par 1 000: 1,38 x 1 000 = 1378 uH.
Méthode 2 sur 3: Mesurer avec un compteur LCR
Étape 1. Mettez le compteur LCR sous tension et attendez qu'il s'allume
Un compteur LCR de base est très similaire à un multimètre normalement utilisé pour mesurer des choses comme la tension et le courant. La plupart des compteurs sont portables avec un écran de lecture qui affichera 0 après avoir appuyé sur le bouton d'alimentation. S'il n'affiche pas 0, appuyez sur le bouton de réinitialisation pour régler le compteur à 0.
- Il existe également des machines électroniques plus grandes qui rendent le processus de test encore plus facile que la normale. Ils ont souvent de la place pour que vous puissiez brancher la bobine d'inductance pour un résultat plus précis.
- Les multimètres ne peuvent pas être utilisés pour mesurer l'inductance. Ils n'en ont pas la capacité, mais heureusement, des compteurs LCR portables bon marché sont disponibles en ligne.
Étape 2. Réglez le LCR pour mesurer L, ou l'inductance
Un compteur LCR peut prendre plusieurs mesures, qui seront répertoriées sur le cadran. L signifie inductance, c'est donc celle qu'il vous faut. Pour les compteurs portables, tournez le cadran pour pointer vers le L. Si vous utilisez un appareil électronique, appuyez sur les boutons à l'écran pour régler l'appareil sur L.
Les compteurs LCR ont plusieurs réglages, alors assurez-vous d'utiliser le bon. Le réglage C est pour la capacité et le R est pour la résistance
Étape 3. Réglez le compteur à 100 kHz à 1 volt
Les compteurs LCR offrent généralement plusieurs réglages de test différents. Le test d'inductance le plus bas est généralement quelque chose comme 200 uH. Si vous réglez un compteur de table, 100 kHz à 1 volt est parfait pour la plupart des appareils.
L'utilisation d'un mauvais réglage rend le test plus imprécis. La plupart des compteurs LCR sont destinés à tester à faible courant, mais vous devez toujours éviter de rendre le courant plus fort que ce que la bobine d'inductance peut gérer
Étape 4. Connectez les fils au compteur LCR
Le compteur aura un fil noir et rouge tout comme un multimètre. Le fil rouge s'insère dans la prise marquée comme positive, tandis que le noir s'insère dans la prise marquée comme négative. Touchez les fils aux extrémités des bornes de l'appareil que vous testez pour commencer à envoyer un courant à travers celui-ci.
Certains compteurs LCR ont un emplacement où vous pouvez brancher des objets de test comme des condensateurs et des bobines. Insérez les bornes de l'appareil dans les prises pour le tester
Étape 5. Vérifiez l'écran d'affichage pour déterminer l'inductance
Les appareils LCR effectuent des tests d'inductance presque instantanément. Vous devriez remarquer que la lecture à l'écran change tout de suite. Il vous montrera un nombre en microhenries (uH). Une fois que vous avez le numéro, vous pouvez éteindre le compteur et retirer l'appareil.
Méthode 3 sur 3: Calcul de l'inductance sur une pente tension-courant
Étape 1. Connectez la bobine d'inductance à une source de tension pulsée
Le moyen le plus simple d'obtenir un courant pulsé est d'acheter un générateur d'impulsions. Il fonctionne de la même manière qu'un générateur de fonctions normal et se connecte à un circuit de la même manière. Branchez le fil de sortie du générateur à un fil d'alimentation rouge que vous devrez connecter à une résistance de détection.
- Une autre façon d'obtenir une impulsion est de construire le circuit pour créer le vôtre. Cela peut endommager les appareils électroniques à proximité, alors soyez prudent lorsque vous l'utilisez.
- Les générateurs d'impulsions vous donnent plus de contrôle sur le courant qu'un circuit sur mesure, alors comptez sur un générateur si vous en avez un disponible.
Étape 2. Configurez les moniteurs de courant avec une résistance de détection et un oscilloscope
Vous aurez besoin d'une résistance de détection de courant à mettre dans le circuit. Placez-le derrière l'inducteur, en vous assurant que les bornes se touchent avant de connecter un fil d'alimentation rouge à l'extrémité opposée. Ajoutez ensuite l'oscilloscope en connectant son fil d'entrée noir à un fil d'alimentation noir attaché à l'extrémité de l'inducteur.
- Testez les moniteurs après avoir tout câblé en place. Si tout fonctionne, vous verrez un mouvement sur l'écran de l'oscillateur lorsque le courant pulsé s'active.
- Une résistance de détection de courant est un type spécial de résistance qui consomme une quantité minimale d'énergie. On l'appelle aussi résistance shunt et elle est nécessaire pour obtenir une lecture précise de la tension.
Étape 3. Réglez le cycle de l'impulsion à 50 % ou moins
Regardez le pouls se déplacer sur l'écran de l'oscilloscope. Les points hauts de l'onde indiquent quand l'impulsion est active. Ces points hauts doivent être à peu près de la même longueur que les points bas. Le cycle d'impulsion est la longueur d'une onde complète sur l'oscilloscope.
Par exemple, l'impulsion peut être active 1 seconde, puis désactivée 1 seconde. Le modèle d'onde sur l'écran semblerait très cohérent puisque le pouls n'est actif que la moitié du temps
Étape 4. Lisez le courant de crête et la durée entre les impulsions de tension
Vérifiez l'oscilloscope pour ces mesures. Le courant de crête est la crête de la vague la plus haute que vous voyez à l'écran et sera mesuré en ampères. Le temps entre ces crêtes sera affiché en microsecondes. Une fois que vous avez les deux mesures, vous pouvez calculer l'inductance.
Il y a 1 000 000 microsecondes dans une seconde. Si vous devez convertir en secondes, divisez les microsecondes par 1 000 000
Étape 5. Multipliez la tension et la longueur des impulsions
Utilisez la formule L = V*Ton/Ipk pour calculer l'inductance. Tous les chiffres nécessaires devraient être là sur l'oscilloscope. V représente la tension délivrée par les impulsions, Ton représente le temps entre chaque impulsion et lpk représente le courant de crête que vous avez mesuré précédemment.
- Par exemple, si une impulsion de 50 volts est délivrée toutes les 5 microsecondes: 50 x 5 = 250 volts-microsecondes.
- Une autre option consiste à saisir les nombres dans une calculatrice, telle que celle de
Étape 6. Divisez le produit par le courant de crête pour obtenir l'inductance
Reportez-vous à la lecture de l'oscilloscope pour déterminer le courant de crête. Branchez-le dans la formule pour terminer le calcul avec succès !
- Par exemple, 250 volts-microsecondes / 5 ampères = 50 microhenries (mH).
- Bien que le calcul semble assez simple, la configuration de la mesure est plus complexe que les autres méthodes. Une fois que tout fonctionne, déterminer l'inductance est un jeu d'enfant !
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Des astuces
- Les bobines plus longues ont tendance à avoir une inductance plus faible que les bobines plus courtes en raison de leur forme.
- Lorsqu'un groupe d'inducteurs est câblé en série, leur inductance totale est la somme de chaque inducteur.
- Si vous câblez un groupe d'inducteurs parallèles les uns aux autres, l'inductance totale est bien inférieure à la normale. Vous devrez diviser 1 par chaque inductance, additionner le total, puis diviser 1 par ce nombre.
- Les inducteurs peuvent être construits sous forme de bobines à barres, de noyaux en forme d'anneau ou de film mince. Plus la bobine a de spires ou de surface, plus son inductance sera grande.
