ทำไมมัลติมิเตอร์ดิจิตอลทั่วไปถึงไม่วัดการเหนี่ยวนำ?

แม้จะมีวงจรดิจิตอลส่วนใหญ่ฉันก็ใช้ตัวเหนี่ยวนำบ่อยกว่าที่ฉันเคยทำเพราะโดยทั่วไปแล้วเจ้าชู้หรือเพิ่มตัวแปลง (บอร์ดล่าสุดที่ฉันเข้าร่วมมีรางแรงดันไฟฟ้า 12 แบบ - หกตัวต้องการเพียง TFT จอแอลซีดี)

ฉันไม่เคยเห็นมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลมาตรฐาน (DMM) ที่มีช่วงเหนี่ยวนำ ดังนั้นฉันเลยตัดสินใจซื้อมิเตอร์แยกต่างหากซึ่งทำการวัด LC

อย่างไรก็ตาม DMM จำนวนมากมีสเกลความจุ เนื่องจากตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำสามารถมองได้ว่าเป็นภาพสะท้อนของกันและกันด้วยแรงดันและกระแสพลิกทำไม DMM ไม่รวมถึงขนาดตัวเหนี่ยวนำด้วย? อะไรเป็นเรื่องยากมากเกี่ยวกับการวัดค่าเหนี่ยวนำที่เหลือจาก DMM และลดระดับเป็นเมตรพิเศษ

เนื่องจากเมตรเหนี่ยวนำมักจะเป็น LC เมตร (แม้กระทั่ง LCR) พวกเขาวัดความจุในวิธีที่แตกต่างจาก DMM หรือไม่? พวกเขาแม่นยำกว่าขนาดความจุของ DMM หรือไม่

เหตุผลเดียวที่ทำให้ DMM ไม่สามารถวัดค่าตัวเหนี่ยวนำได้นั่นคือการวัดตัวเหนี่ยวนำได้ยากกว่าความต้านทานหรือความจุ: งานนี้ต้องใช้วงจรพิเศษซึ่งไม่ถูก เนื่องจากมีโอกาสค่อนข้างน้อยเมื่อต้องการการวัดค่าการนำไฟฟ้า DMM มาตรฐานจึงไม่มีฟังก์ชั่นนี้ซึ่งช่วยลดต้นทุน

Simple DMM สามารถวัดค่าความจุได้โดยเพียงแค่ทำการชาร์จตัวเก็บประจุด้วยกระแสไฟฟ้าที่คงที่และวัดอัตราการสะสมแรงดันไฟฟ้า เทคนิคง่าย ๆ นี้ให้ความแม่นยำที่ดีอย่างน่าประหลาดใจและช่วงไดนามิกที่กว้างจึงสามารถนำไปใช้งานได้ในเกือบทุก DMM โดยไม่มีค่าปรับที่สำคัญ มีเทคนิคอื่น ๆ เช่นกัน

ในทางทฤษฎีเราสามารถวัดความเหนี่ยวนำได้โดยการใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่กับตัวเหนี่ยวนำและวัดการสะสมปัจจุบัน อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติเทคนิคนี้มีความซับซ้อนมากขึ้นในการใช้งานและความแม่นยำไม่ดีเท่าตัวเก็บประจุเนื่องจากเหตุผลดังต่อไปนี้:

• ตัวเหนี่ยวนำอาจมีความต้านทานและกาฝากค่อนข้างสูง
• การสูญเสียหลัก (inductors cored)
• EMI (รวมถึงการเหนี่ยวนำและความจุจรจัด)
• ผลกระทบขึ้นอยู่กับความถี่ในตัวเหนี่ยวนำ
• มากกว่า

มีเทคนิคเล็กน้อยสำหรับการวัดความเหนี่ยวนำ (บางอันมีการอธิบายไว้ที่นี่ )

LCR เป็นมิเตอร์พิเศษที่ออกแบบมาสำหรับการวัดค่าเหนี่ยวนำและประกอบด้วยวงจรที่ต้องการ เครื่องมือเหล่านี้มีราคาแพง

เนื่องจากฮาร์ดแวร์สำหรับการวัดการเหนี่ยวนำอาจถูกใช้สำหรับการวัดที่แม่นยำของ R และ C, LCRs ยังใช้วงจรนี้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการวัดความจุและความต้านทาน (เช่น: ความต้านทาน AC, ความจุ AC, ESR ฯลฯ ) ฉันเชื่อว่าความแตกต่างระหว่างการวัดการเหนี่ยวนำและความจุด้วย LCR เป็นเพียงเรื่องของอัลกอริทึมเฟิร์มแวร์ที่แตกต่างกันถึงแม้ว่ามันจะเป็นเพียงการคาดเดา

ดังนั้นคำตอบทั่วไปสำหรับคำถามของคุณคือ "ใช่ LCR มักจะมีความแม่นยำในการวัด RC มากกว่า DMM และสามารถวัดช่วงที่กว้างขึ้นของปริมาณที่วัดได้" อย่างไรก็ตามนี่เป็นเพียงกฎของหัวแม่มือ - มี DMM ที่ยอดเยี่ยมมากมายและมี LCR ที่น่ารังเกียจอยู่ที่นั่น ... อ่านรายละเอียด

ตัวต้านทานมีความบริสุทธิ์มากเมื่อเทียบกับตัวเหนี่ยวนำซึ่งตัวต้านทานแบบธรรมดาทั่วไปจะมีการเหนี่ยวนำและประจุไฟฟ้ารั่วเล็กน้อย ความต้านทานใน 99.9% ของเวลาควบคุมการอ่าน

ตัวเก็บประจุมีความบริสุทธิ์พอสมควรเช่นกันเมื่อไปถึงอุปกรณ์ยึดพื้นผิวตามปกติ เหนี่ยวนำตัวเองค่อนข้างต่ำและต้านทานการรั่วไหลเหมือนกันและ ESR อีกครั้งการเกิดปฏิกิริยาแบบคาปาซิทีฟในขอบเขตที่กว้างใหญ่ของค่าควบคุมการวัดและให้ผลลัพธ์ที่ดีด้วยวิธีการทดสอบอย่างง่าย

ตัวเหนี่ยวนำเป็นเรื่องราวที่แตกต่าง มันยากที่จะแยก ESR ออกจากค่ารีแอคทีฟที่ความถี่ต่ำเว้นแต่ว่าจะทำการวัดความต้านทาน dc ESR ยังใหญ่ขึ้นด้วยความถี่อันเนื่องมาจากผลกระทบด้านผิวหนังและความใกล้ชิดเช่นกัน เพิ่มไปนี้เป็นปัญหาที่องค์ประกอบแผลมีความจุการรั่วไหลค่อนข้างสูงและความจุนี้สามารถโยนการอ่านออกในขณะที่คุณเข้าใกล้และสูงขึ้นผ่านตัวสะท้อนความถี่ตนเองทำให้ตัวเหนี่ยวนำยากที่จะ pin-point ในค่าด้วยการทดสอบที่ค่อนข้างง่าย .

จริงที่ตัวเหนี่ยวนำสามารถเป็นส่วนประกอบที่ซับซ้อนกว่าตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุ แต่เหตุผลที่ DMM ทั่วไปไม่มีการวัด L น่าจะมากกว่าเพราะกลไกตลาด ที่จริงฉันเคยมี DMM ราคาถูกที่มีการวัด L แต่คอลเลกชัน DMM ปัจจุบันของฉันไม่สามารถวัด L

คุณสามารถวัดองค์ประกอบแม่เหล็กได้ทุกด้านเช่นตัวเหนี่ยวนำแบบง่ายหรือหม้อแปลงแบบหลายขดลวดพร้อมอุปกรณ์ที่ซับซ้อนเช่นในลิงก์ของ Vasili หรือซื้อ LCR แบบง่าย ๆ สำหรับการวัดแบบเหนี่ยวนำแบบนี้เช่น60 ยูโร ตามคู่มือผู้ใช้แบบออนไลน์นั้นจะใช้ไซน์ที่ความถี่ 250 Hz กับตัวเหนี่ยวนำภายใต้การตรวจสอบตามลำดับพร้อมตัวต้านทาน ตัวต้านทานแบบอนุกรมสามารถเลือกได้ด้วยปุ่มปรับระดับ สำหรับคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมดูที่นี่

สำหรับคำถามที่สองของ OP ฉันไม่เชื่อว่าเมตรเหนี่ยวนำเป็นเมตร "LC" นั่นจะแนะนำว่ามาตรการเหล่านี้ใช้วงจรเรโซแนนซ์ วิธีที่ง่ายที่สุดในการวัด L หรือ C คือตัวต้านทานแบบอนุกรมและออสซิลเลเตอร์ความถี่ต่ำ DMM ราคาถูกและ LCR ราคาถูกทั้งคู่จะใช้วิธีนี้ ความแม่นยำด้วย DMM หรือ LCR จะคล้ายกัน อย่างไรก็ตามเนื่องจากตัวเหนี่ยวนำมีผลต่อกาฝากมากกว่าตัวเก็บประจุเช่นความต้านทานฟลักซ์การรั่วไหลความอิ่มตัวความไม่เป็นเชิงเส้นฮิสเทรีซิสกระแสวนวนความถี่ขึ้นอยู่กับ mu การวัดแบบเหนี่ยวนำอาจไม่เพียงพอสำหรับคุณ