电感线圈参数问题求助

zhangliyuan

电感线圈参数问题求助 [复制链接]

 

目前我们想做一个钳形的接地测量板卡，现在线圈的制作有问题，万能的网友有什么资料或者能给指导一下吗

此帖出自模拟电子论坛

maychang

“目前我们想做一个钳形的接地测量板卡，现在线圈的制作有问题”

总要把你们的问题说出来吧？不说什么问题，如何 “指导一下”？

qwqwqw2088

接地电阻测量范围
误差想控制多少
钳口尺寸大小

btty038

你这个问题确实有点为难老师些了

zhangliyuan

maychang 发表于 2020-12-29 14:35 “目前我们想做一个钳形的接地测量板卡，现在线圈的制作有问题” 总要把你们的问题说出来吧？ ...

确实问题没有描述清楚，我们现在查了资料，原理是有一个激励线圈和感应线圈，被测线路穿过这两个线圈。在激励线圈上加上e0的电压，在感应线圈上会产生电流i2，i2的大小和两线圈的圈数有关系，i2=[1/(Nt*Nr)]*(e0/Rx)。我想知道两点，一是在这个公式中，如果测量出e0和i2，那么Rx便可计算出来，在这个过程中线圈电感量、磁芯介质在扮演什么角色？我该怎么选择和确定？二是同为线圈，为什么在感应线圈中得到的会是电流而不是电压？

zhangliyuan

btty038 发表于 2020-12-29 17:30 你这个问题确实有点为难老师些了

对不起，我确实没有描述清楚。

确实问题没有描述清楚，我们现在查了资料，原理是有一个激励线圈和感应线圈，被测线路穿过这两个线圈。在激励线圈上加上e0的电压，在感应线圈上会产生电流i2，i2的大小和两线圈的圈数有关系，i2=[1/(Nt*Nr)]*(e0/Rx)。我想知道两点，一是在这个公式中，如果测量出e0和i2，那么Rx便可计算出来，在这个过程中线圈电感量、磁芯介质在扮演什么角色？我该怎么选择和确定？二是同为线圈，为什么在感应线圈中得到的会是电流而不是电压？

zhangliyuan

qwqwqw2088 发表于 2020-12-29 15:16 接地电阻测量范围 误差想控制多少 钳口尺寸大小

测量范围为0.01欧姆-1000欧姆，我们查了资料，原理应该是知道了，但是还是想知道具体做的时候，线圈应该怎么绕，磁芯材料、磁芯截面积、线圈电感量都怎么确定。

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 09:55 确实问题没有描述清楚，我们现在查了资料，原理是有一个激励线圈和感应线圈，被测线路穿过这两个线圈。在 ...

Nt和Nr，这是两个变压器(工程上往往称为互感器)。

Nt初级绕组施加电压eo，次级获得一个较低的电压e1。e1作用于Rx和导线电阻构成的环路，产生电流i1。i1在Nr铁芯中产生交变磁通，交变磁通在Nr的次级产生电流i2。所以Nt被称为电压互感器(其结构可能与Nr相同)，而Nr被称为电流互感器。其实Nt和Nr工作原理是完全相同的。

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 09:55 确实问题没有描述清楚，我们现在查了资料，原理是有一个激励线圈和感应线圈，被测线路穿过这两个线圈。在 ...

Nt次级只有1匝，所以产生的电压e1只能是很小的数值(e1大了，铁芯会进入饱和状态，e1和eo不再具有比例关系)。

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 09:55 确实问题没有描述清楚，我们现在查了资料，原理是有一个激励线圈和感应线圈，被测线路穿过这两个线圈。在 ...

Nr初级也只有1匝，所以Nr初级这1匝上的电压也很小。这1匝上的电压取决于次级串联的电阻(图中未画出)。Nr无论初级还是次级两端的电压也必定很小，稍大就会使铁芯进入饱和，初级电流和次级电流失去比例关系。

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 09:55 确实问题没有描述清楚，我们现在查了资料，原理是有一个激励线圈和感应线圈，被测线路穿过这两个线圈。在 ...

磁芯介质的作用，当然是使磁路导磁率较大，磁通集中在磁芯中，使初级次级实现紧耦合。

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 09:55 确实问题没有描述清楚，我们现在查了资料，原理是有一个激励线圈和感应线圈，被测线路穿过这两个线圈。在 ...

“我想知道两点……”，要理解这两点，看 “电路” (或者电工学、电路分析……)教材中耦合电感有关章节。例如邱关源《电路》第5版，第十章 “含有耦合电感的电路”。

zhangliyuan

maychang 发表于 2020-12-30 10:17 Nt和Nr，这是两个变压器(工程上往往称为互感器)。 Nt初级绕组施加电压eo，次级获得一个较低的电压e1。 ...

谢谢答复，那么在制作过程中，线圈的匝数可根据测量电路作出计算，但是他的磁芯介质、磁芯面积以及线圈电感量怎么确定呢？这些和e0以及i2有什么关系呢？

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 10:35 谢谢答复，那么在制作过程中，线圈的匝数可根据测量电路作出计算，但是他的磁芯介质、磁芯面积以及线圈电 ...

作为变压器，一般不必考虑电感量。绕组的电感量只要足够大(不会使测量产生太大误差)就可以。

至于磁芯，要看你的工作频率。低频率可以使用硅钢片，高频率使用铁氧体或者铁粉芯。这两种材料比较便宜，且容易获得。

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 10:35 谢谢答复，那么在制作过程中，线圈的匝数可根据测量电路作出计算，但是他的磁芯介质、磁芯面积以及线圈电 ...

铁芯面积，与你所要求的电压有关。匝数已经限定为1匝，那么铁芯不饱和时这1匝两端最大电压与铁芯截面积成正比(假定频率固定)。

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 10:35 谢谢答复，那么在制作过程中，线圈的匝数可根据测量电路作出计算，但是他的磁芯介质、磁芯面积以及线圈电 ...

电流i2，同样与铁芯截面积有关。你实际上是测量i2通过一个电阻在电阻两端产生的电压，而这个电压前面已经说过，最大值受铁芯不饱和的限制。铁芯截面积大，i2经电阻产生的电压就可以大些。实际应用中，往往使用运放构成电流电压变换电路，其输入电阻几乎为零，那么Nr的铁芯截面积就可以比较小。

zhangliyuan

maychang 发表于 2020-12-30 10:41 作为变压器，一般不必考虑电感量。绕组的电感量只要足够大(不会使测量产生太大误差)就可以。 至于磁芯 ...

十分感谢你

zhangliyuan

 

 

zhangliyuan

maychang 发表于 2020-12-30 10:48 电流i2，同样与铁芯截面积有关。你实际上是测量i2通过一个电阻在电阻两端产生的电压，而这个电压前面已经 ...

我们做了一个简易的实验来验证这个问题，如图所示

我们使用铁氧体磁环做了一个实验，在左边的磁环上使用信号发生器加入交流激励，通过中间的黄色负载线圈然后测量右边磁环的电流。左右两个磁环的匝数都是15，且右边磁环将电流表串入电路，不接任何电阻短路线圈。用示波器测量激励线圈和中间负载线圈的波形，符合15：1的比例，但是感应线圈里面测量不到任何的电流，使用示波器查看感应线圈的电压信号，发现电压信号和施加在激励线圈的信号是一样的，感觉左边的线圈和右边的线圈都是变压器，而没有电流互感器，是我的电路接错了吗？还是电流互感器还有其他的电路？

maychang

zhangliyuan 发表于 2020-12-30 21:22 maychang 发表于 2020-12-30 10:48 电流i2，同样与铁芯截面积有关。你实际上是测量i2通过一个电阻在电阻 ...

别看你打了5行字，缺少的内容可太多了。

【在左边的磁环上使用信号发生器加入交流激励，通过中间的黄色负载线圈然后测量右边磁环的电流。左右两个磁环的匝数都是15，且右边磁环将电流表串入电路，不接任何电阻短路线圈。】

信号发生器输出的信号，频率多少？幅度(电压)多大？

“电流表串入电路”，想必是图中两根红色线联接到电流表。电流表是交流电流档么？量程多少？