電感檢測 三 電感線圈的識別與檢測(一)

2021-10-14 17:58:24 字數 3490 閱讀 9025

電感器

電感器(inductor)是能夠把電能轉化為磁能而儲存起來的元件。電感器的結構類似於變壓器,但只有乙個繞組。電感器具有一定的電感,它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態下,電路接通時它將試圖阻礙電流流過它;如果電感器在有電流通過的狀態下,電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器、動態電抗器。

電感器的種類及主要引數電感器分為哪幾種?有什麼用途?1

電感器的基本知識概述

最原始的電感器是2023年英國m.法拉第用以發現電磁感應現象的鐵芯線圈。2023年美國的j.亨利發表關於自感應現象的**。人們把電感量的單位稱為亨利,簡稱亨。19世紀中期,電感器在電報、**等裝置中得到實際應用。2023年德國的h.r.赫茲,2023年美國n.特斯拉在實驗中所用的電感器都是非常著名的,分別稱為赫茲線圈和特斯拉線圈。

電感器一般由骨架、繞組、遮蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。

電感是導線內通過交流電流時,在導線的內部周圍產生交變磁通,導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。當電感中通過直流電流時,其周圍只呈現固定的磁力線,不隨時間而變化;

總之,當電感線圈接到交流電源上時,線圈內部的磁力線將隨電流的交變而時刻在變化著,致使線圈產生電磁感應。這種因線圈本身電流的變化而產生的電動勢,稱為「自感電動勢」。由此可見,電感量只是乙個與線圈的圈數、大小形狀和介質有關的乙個參量,它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關。

通直流:如果不計電感線圈的電阻,那麼直流電可以「暢通無阻」地通過電感器,對直流而言,線圈本身電阻很對直流的阻礙作用很小,所以在電路分析中往往忽略不計。

阻交流:當交流電通過電感線圈時電感器對交流電存在著阻礙作用,阻礙交流電的是電感線圈的感抗。

2電感器的種類和用途

電感可由電導材料盤繞磁芯製成,典型的如銅線,也可把磁芯去掉或者用鐵磁性材料代替。比空氣的磁導率高的芯材料可以把磁場更緊密的約束在電感元件周圍,因而增大了電感。電感有很多種,大多以外層瓷釉線圈環繞鐵氧體線軸製成,而有些防護電感把線圈完全置於鐵氧體內。一些電感元件的芯可以調節。由此可以改變電感大小。小電感能直接蝕刻在pcb板上,用一種鋪設螺旋軌跡的方法。小值電感也可用以製造電晶體同樣的工藝製造在積體電路中。電感器的電路符號如下圖所示。

(1)小型固定電感器

小型固定電感器通常是用漆包線在磁芯上直接繞制而成的,主要用在濾波、振盪、陷波、延遲等電路中,它有密封式和非密封式兩種封裝形式,兩種形式又都有立式和臥式兩種外形結構。

(2)空芯線圈(空芯電感)

用導線繞制在紙筒、膠木筒、塑料筒上的線圈或繞制後脫胎而成的線圈稱為空芯線圈。(用於中音、高頻調諧、高頻扼流) 

(3)磁芯線圈(磁芯電感)

將導線在鐵氧體磁芯、磁環上繞製成線圈或在空芯線圈中裝入磁芯而成的線圈均稱為磁芯線圈。(用於電視機等裝置的濾波、振盪、頻率補償等) 

(4)可調電感線圈

可調磁芯線圈在無線電接收裝置的中、高頻調諧電路中被廣泛採用,例如收音機和電視機的中頻變壓器(中周)。

(5)扼流線圈

扼流線圈又稱阻流線圈,有高頻扼流線圈和低頻扼流線圈之分。

高頻扼流線圈是在空芯線圈中插入磁芯組成,主要用來阻止電路中高頻訊號的通過;低頻扼流圈是在空芯線圈中插入矽鋼片等鐵芯材料組成,用來阻止電路中低頻訊號的通過。低頻扼流圈常與電容器一起構成電子裝置中電源濾波網路。

(6)共模電感

共模電感,也稱共模扼流圈,常用於計算機的開關電源中過濾共模的電磁干擾訊號。共模電感器實質上是乙個雙向濾波器,一方面要濾除訊號線上共模電磁干擾,另一方面又要抑制本身不向外發出電磁干擾,避免影響同一電磁環境下其他電子裝置的正常工作。

3電感器的主要引數

(1)電感量及允許誤差

電感量也稱自感係數,是表示電感原件自感應能力的一種物理量。當通過乙個線圈的磁通發生變化時,線圈中便會產生電勢,即電磁感應現象。所產生的電勢稱為感應電勢,電勢大小正比於磁通變化的速度和線圈匝數。電感量的基本單位為h(亨),還有毫亨(mh),微亨(μh)。1h=103mh=106μh。

電感線圈的電感量的大小與線圈圈數、繞制方法以及芯子介質材料有關。

電感量的大小,表示線圈本身固有特性,反映電感線圈儲存磁場能的能力,也反映電感器通過變化電流時產生感應電動勢的能力。

電感的實際電感量相對於標稱值的最大允許偏差範圍稱為允許誤差。一般固定電感器誤差分為ⅰ級、ⅱ級、ⅲ級,分別表示誤差為±5%、±10%、±20%。精度要求較高的振盪線圈,其誤差為±0.2%~±0.5%。

(2)品質因數(q值)

品質因數是電感線圈的重要引數,是衡量線圈品質好壞的乙個物理量,品質因數也叫q值,q值大小反映了電感線圈損耗的大小、質量的高低,q值越高,表明電感線圈功耗越小,效率越高,則「品質」越好。品質因數的大小與繞制線圈的導線線徑、繞法、繞制線圈的股數等因素有關。電感線圈的q值通常為幾十到100。 

(3)分布電容

線圈的匝與匝間、線圈與遮蔽罩間、線圈與底板間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的q值減小,穩定性變差,並使電感線圈工作頻率低於理想線圈的固有頻率,因而線圈的分布電容越小越好。為減小電感線圈的分布電容,可採用線徑較細的導線繞制線圈,或採用減小線圈骨架的直徑,以及採用間繞或蜂房繞等方法來解決。

(4)額定電流

額定電流(標稱電流)是電感線圈中允許通過的最大電流,額定電流大小與繞制線圈的線徑粗細有關。

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