Na co zwracać uwagę przy dokładnych pomiarach indukcyjności

Przy pomiarach wartości indukcyjności podstawowymi przeszkodami niepozwalającymi mierzyć poprawnie są: brak możliwości ustawienia odpowiedniej częstotliwości sygnału badanego, brak możliwości ustawienia wartości sygnału probierczego i/lub zbyt mała wartość tego sygnału.

Na co zwracać uwagę przy dokładnych pomiarach indukcyjności

Przy pomiarach wartości indukcyjności podstawowymi przeszkodami niepozwalającymi mierzyć poprawnie są: brak możliwości ustawienia odpowiedniej częstotliwości sygnału badanego, brak możliwości ustawienia wartości sygnału probierczego i/lub zbyt mała wartość tego sygnału.

Zmienna częstotliwość pozwala na ustawienie wartości częstotliwości zgodnej z częstotliwością, z jaką przepływa przez badany dławik prąd. Wtedy wynik będzie najbardziej miarodajny z perspektywy danej aplikacji, w której dane urządzenie jest wykorzystywane. Warto pamiętać bowiem, że dławik dla bardzo niskich częstotliwości zachowuje się niemalże jak rezystor, dla częstotliwości wyższych ma charakter silnie indukcyjny (rezystancja nie gra już tak dużej roli), natomiast dla bardzo wysokich częstotliwości dławik może mieć już charakter pojemnościowy.

 Szczególnie kontrowersyjne jest dla wielu praktyków ostatnie stwierdzenie, ale można je dość prosto wytłumaczyć. Izolowane uzwojenia dławika leżące obok siebie mają względem siebie pojemność (można na nie spojrzeć jak na okładziny kondensatora), jeśli częstotliwość jest wystarczająco wysoka, prąd będzie chętniej płynął przez te pojemności (nazywane pasożytnymi) niż normalnie wzdłuż uzwojenia przez miedź, bo tam napotka na silny opór właśnie od indukcyjności. Dlatego właśnie ważne jest zastosowanie odpowiedniej częstotliwości.

Ważny jest też prąd. Nie da się poprawnie mierzyć parametrów indukcyjności przewidzianych do pracy z prądem kilkunastu, kilkudziesięciu lub kilkuset amperów, jeśli przepuścimy przez nie prąd małej wartości (np. 1 mA – co często stosowane jest w małych przenośnych urządzeniach).

Generalnie jeśli mamy do czynienia z urządzeniami o charakterze indukcyjnym, które posiadają rdzeń magnetyczny, to im prąd jest bliższy wartości prądu roboczego, tym wynik jest bardziej miarodajny.

W przypadku transformatorów jest nieco inaczej, jeśli chcemy zmierzyć wartość indukcyjności magnesującej lub rozproszenia, nie ma konieczności zasilenia bardzo dużym prądem (ale może być konieczność przyłożenia dość wysokiego napięcia). Wszystko to powoduje, że w wielu wypadkach zmierzenie indukcyjności wymaga użycia metod technicznych, a nie samych urządzeń pomiarowych. Oznacza to np. konieczność wykorzystania autotransformatora, a następnie mierzenia wartości napięcia prądu i przesunięcia fazowego między nimi, co umożliwi obliczenie wartości indukcyjności. Jeśli jednak chcemy wykorzystać urządzenia pomiarowe, to zdani jesteśmy na zaawansowane mierniki opisane poniżej.

Autor: dr inż. Łukasz Rosłaniec, absolwent studiów magisterskich i doktoranckich na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej
Słowa kluczowe:
pomiar indukcyjności