Коротко про саму схему. На DD1, R3-R5, C1, VD1 зібраний стандартний генератор прямокутних імпульсів. При зазначених номіналах період становить 10 мс, тривалість імпульсу в залежності від положення движка R5 10 ... 300 мкс. Генератор може бути зібраний, наприклад на NE555. На VT1, R1, R2 зібрана захист по струму, яка перериває імпульс, як тільки струм через індуктивність перевищить значення близько 6А. Якщо перемичка XS1 знята, захист відключається і тут вже треба бути уважним, щоб нічого не спалити. Через розетку XP1 виводиться сигнал синхронізації для осцилографа (втім, як показала практика, він практично не потрібен - мій С1-94 спокійно синхронізується по самому сигналу з датчика струму). На VT2, VT3 зібраний драйвер затвора VT4. Окремо хочеться сказати про транзисторах 8050. У нас на ринку (Мінськ, Ждановичі) трапляються транзистори з маркуванням S8050 і HE8050 і що саме бридке, вони мають різну цоколевке, так що будьте уважні. Сигнал для осцилографа знімається з шунта 0,1 Ом 1% (вихід, відповідно, 0,1 / А). Діод VD3 «приймає» на себе енергію, запасені в котушці, коли транзистор закривається. Діод VD2 служить для фільтрування харчування для цифрової частини.
Конденсатори С5-С7 є накопичувальними, саме завдяки їм можна «закачувати» в індуктивність великі струми, харчуючись при цьому від малопотужного джерела. С5 обов'язковий, бо електроліти не витримають таких струмів і довго не проживуть, а кераміка має дуже низьке ЕРС. Конденсатори так само бажано LowESR.
Методика роботи проста. Підключаємо осцилограф, досліджувану індуктивність, регулятор тривалості імпульсу заводимо в мінімум, перемичку обмеження струму на рівні 6А ставимо. Підключаємо харчування. Від котушки може почутись 100 Гц гудіння, особливо, якщо вона не залита лаком. На осцилографі ми повинні спостерігати лінійно наростаюче напруження (приклади нижче). Плавно збільшуємо тривалість імпульсу, і, відповідно, максимальний струм. Як тільки осциллограмма почне загинатися вгору - ось вона - межа переходу в насичення. Значить при струмі вище цього експлуатувати індуктивність вже не можна.
Трасування плати:
Фото зібраної плати:
Вивідні компоненти використані тому, що а) їх теж треба кудись дівати; б) завдання мініатюризації не ставилася.
Практика використання показала, що протягом невеликого часу з приставки можна знімати до 45А. Доказом тому служить осциллограмма, знята з ДГС і блоку живлення АТХ (індуктивність обмотки близько 50 мкГн):
10А / справ.
Видно, що чіткої межі насичення немає. При цьому транзистор починає грітися, та й падіння на шунт стає непристойно великим - 4,5 В, що транзистору ніяк не допомагає - зменшується напруга витік-затвор. Так що такі вимірювання (при великих токах) проводити потрібно дуже короткочасно.
Ось інший дросель (намотаний на гантельками діаметром 9 мм (500 мкГн):
1А / справ.
Поки осциллограмма лінійна - дросель можна використовувати. Як тільки вона починає загинатися вгору - муздрамтеатр входить в насичення - такого режиму слід уникати. Тут насичення відбувається при струмі трохи більше 1А.
Також необхідно відзначити, що за допомогою цієї приставки можна приблизно вимірювати індуктивність. Для цього існує гранично проста формула:
де Uпит - напруги живлення, ΔI - приріст струму за час Δt. Напруга в вольтах, струм в амперах, час в мікросекундах - відповідь отримаємо в мікрогенрі.
Зрозуміло, такі вимірювання слід проводити тільки на лінійній частині осцилограми.
У корпус приставку встановлювати не планується. Тільки зроблю «піддон» з нефольгірованного склотекстоліти або оргскла, щоб випадково його на що-небудь металеве не покласти.
Проект був створений в Altium Designer, файл PDF зі схемою, загальним видом, проводять малюнком і шовкографією прикладаю.
На сім все, спасибі за увагу)
не так давно срал і подумав знову про такий прилад і ще хотілося б прилад для визначення частотиЮ на якій ферит має максимальний ккд
до речі що тут щодо частоти генератора? 100гц? просто у мене є вже генератор і міг би спростити схему
і що там з цифровим осцом? другий канал не треба чи що на синхронізацію в режимі множення каналів?
Так, частота генератора близько 100 Гц.
На рахунок синхронізації: у мене в С1-94 є вхід запуску. Вирішив його задіяти (думав хіба мало не вистачить рівня сигналу на малих токах для стійкої синхронізації). Але все і так працює. З цифровим не знаю - в руках ніколи не тримав.
Я ось тут подумав, а чи не можна додати контролер + обв'язки, щоб він сам все рахував? Тобто підключаємо індуктивність, тиснемо кнопку, і контролер сам піднімає шпаруватість і міряє струм. При отриманні перегину, обчислює приблизну індуктивність і виводить все на екран.
З.И. Я на дозвіллі подумаю над алгоритмом обчислення моменту і точки перегину. Якщо знайдеться людина, яка втілить в залозі, то вийде придатний девайс.
Це ще й зменшить нагрів деталей, тому що контролер все буде робити за лічені секунди і після цього відключати навантаження.
так «в лоб» цю задачу вирішити, напевно, не вийде:
1. Показання доведеться знімати зі швидкістю не менше 500 000 раз в секунду. Бо мінімальна тривалість імпульсу - 20 мкс і його ще треба хоча б по 10 точкам записати, що дає 1/2 мкс = 500 000 відліків в секунду. «Народні» AVR з таким не впораються
2. не у всіх матеріалів чіткоспостерігається межа насичення (он у жовтих кілець його толком взагалі немає). Тому в даному випадку очам якось більше віриш)
1) невелика проблема, народні STM32F100 мають удвічі швидший АЦП.
2) Тут складніше. З іншого боку, я думаю, програмно можна більш точно визначити точку, де функція почне йти від лінійної. Ну і можна взяти екранчик і відображати на ньому захоплену характеристику. Або виводити її на комп.
тоді це буде девайс зовсім іншого рівня
Можна легко тестер феррітоих виробів і на 3845 зробити, якщо трохи подумати. Але косою напівміст потрібен по-любому - інакше струм в котушках не розвинений. Він бере струм з кондера на 10000мкФ і в нього ж возврвщает, а харчується сам від 200мА БП через 30 Ом резістор.Діод по харчуванню - «захист від переполюсовки», кондерів на харчування моста ставимо скільки не шкода, ток в імпульсі буває і 20а.
Транзистори ключів краще IRFZ44 і IRF9Z44.
У мене їх не було і поставив IRZ24 і IR9530 - Гріється більше 9530. Поки на малому радіаторі, потім поміняю на 9Z44.
Нагрівання тільки при сильному загині струму. а при малих немає взагалі. Споживання при малому загині на 10а струму ключів близько 100мА на втрати.
Починати вимір треба з найменшою тривалістю і мах. частоти. Знижуючи частоту, знаходимо осциллографом більш-менш прийнятний вид з початком
загину і, підвищуючи тривалість, робимо чіткий невеликий загин. Подальше зростання загину по току небажаний. бо різко зростає
споживання по харчуванню і нагрів ключів. а для вимірювання користі не приносить.
Файли Z-23- корпус + плата.ZIP і Induction Meter.zip
Чому шунт стоїть між землею і польовиком? Що буде, якщо їх поміняти місцями?
Немає різниці, де йому стояти - між витоком і землею або між стоком і котушкою. У другому випадку навіть краще - на ньому не будуть відображатися імпульси управління затвором і напруга затвор-витік не змінюватиметься в залежності від струму. Однак в такому випадку реалізувати обмеження струму стає не таким простим завданням, як зараз. Та й взагалі, тут головне принцип зрозуміти, а як розташувати елементи і за допомогою чого вимірювати - це вже справа інженерної фантазії.
EasyEDA: безкоштовний Хмарний CAD