¿Por qué los multímetros digitales típicos no miden la inductancia?

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Incluso con circuitos predominantemente digitales, estoy usando inductores mucho más a menudo de lo que solía hacerlo, generalmente debido a todos los convertidores de aceleración o potencia (una placa reciente en la que participé tiene 12 rieles de voltaje diferentes; solo se necesitan seis de ellos por el LCD TFT).

Nunca he visto un multímetro digital estándar (DMM) con un rango de inductancia. Así que terminé comprando un medidor separado que hace mediciones de LC.

Sin embargo, muchos DMM tienen una escala de capacitancia. Dado que los condensadores y los inductores se pueden imaginar como imágenes de espejo entre sí con voltaje y corriente invertidos, ¿por qué los DMM no incluyen una escala de inductancia también? ¿Por qué es tan difícil medir la inductancia que se deja fuera de los DMM y se relega a medidores especializados?

Dado que los medidores de inductancia suelen ser medidores LC (incluso LCR), ¿miden la capacitancia de una manera diferente a los DMM? ¿Son más precisos que la escala de capacitancia de un DMM?

    
pregunta tcrosley

3 respuestas

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La única razón por la que los DMM no pueden medir las inductancias es que es más difícil medir la inductancia que la resistencia o la capacitancia: esta tarea requiere un circuito especial, que no es barato. Dado que hay relativamente pocas ocasiones en que se requieren mediciones de inductancia, los DMM estándar no tienen esta funcionalidad, lo que permite un menor costo.

Los DMM simples pueden medir la capacitancia simplemente cargando el capacitor con una corriente constante y midiendo la tasa de acumulación de voltaje. Esta técnica simple proporciona una precisión sorprendentemente buena y un amplio rango dinámico, por lo que puede implementarse en casi cualquier DMM, sin penalizaciones de costos significativas. También hay otras técnicas.

Teóricamente, uno podría medir la inductancia aplicando un voltaje constante a través de un inductor y midiendo la acumulación de corriente; sin embargo, en la práctica esta técnica es mucho más complicada de implementar, y la precisión no es tan buena como para los condensadores debido a las siguientes razones:

  • Los inductores pueden tener una capacidad y una resistencia parásitas relativamente altas
  • Pérdidas del núcleo (en inductores de núcleo)
  • EMI (incl. inductancia y capacidad parásita)
  • Efectos dependientes de la frecuencia en inductores
  • Más

Existen pocas técnicas para medir las inductancias (algunas de ellas se describen aquí ).

Los LCR son medidores especiales diseñados para mediciones de inductancia y que contienen los circuitos requeridos. Estas son herramientas costosas.

Dado que el hardware para medir la inductancia también se puede usar para medir con precisión R y C, los LCR también emplean este circuito para mejorar la precisión de las mediciones de capacitancia y resistencia (por ejemplo: resistencia de CA, capacitancia de CA, ESR, etc.). .). Creo que la diferencia entre la medición de la inductancia y la capacitancia con LCR es solo una cuestión de algoritmos de firmware diferentes, aunque es solo una suposición.

Por lo tanto, la respuesta general a su pregunta es "sí, los LCR son generalmente más precisos en las mediciones RC que los DMM, y pueden medir un rango más amplio de cantidades medibles". Sin embargo, esto es solo una regla de oro: hay muchos DMM excelentes y LCR pésimos por ahí ... Leer especificaciones.

    
respondido por el Vasiliy
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Los resistores son muy puros en comparación con un inductor, ya que un resistor común típico tiene una cantidad muy pequeña de inductancia y capacitancia de fuga. La resistencia en el 99.9% del tiempo, domina la lectura.

Los condensadores también son razonablemente puros cuando se trata de dispositivos de montaje en superficie normalmente. La autoinducción es bastante baja y lo mismo ocurre con la resistencia a la fuga y la ESR. Una vez más, la reactancia capacitiva en una amplia franja de valores domina una medición y proporciona resultados decentes con métodos de prueba simples.

Los inductores son una historia diferente. Puede ser difícil separar la ESR del valor reactivo a bajas frecuencias a menos que también se tome una medición de resistencia de CC. La ESR también aumenta con la frecuencia debido a los efectos de la piel y la proximidad. A esto se agrega el problema de que un componente de herida tiene una capacitancia de fuga relativamente alta y esta capacitancia puede disparar una lectura a medida que se acerca y se eleva por encima de la frecuencia auto resonante, lo que hace que los inductores sean difíciles de determinar con pruebas relativamente simples. .

    
respondido por el Andy aka
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Es cierto que los inductores pueden ser componentes más complicados que los resistores o los condensadores. Pero la razón por la cual los DMM comunes no tienen medición de L es probablemente más debido a las fuerzas del mercado. En realidad, una vez tuve un DMM barato con medición de L, pero mi colección actual de DMM no puede medir L.

Puede medir todos los aspectos de un componente magnético como un inductor simple o un transformador de bobinado múltiple con dispositivos complicados como en el enlace de Vasili, o comprar un LCR simple para la medición de inductancia como esta cosa de los 60 euros. Según En el manual del usuario en línea, se aplica un seno de 250 Hz al inductor bajo investigación, en serie con una resistencia. La resistencia en serie se puede seleccionar con el mando de escala. Para una explicación más detallada, mira por ejemplo aquí.

En cuanto a la segunda pregunta de OP, no creo que los medidores de inductancia sean medidores "LC". Eso sugeriría que estas medidas utilizan un circuito de resonancia. El método más simple para medir L o C es con una resistencia en serie y un oscilador de baja frecuencia. Un DMM barato y un LCR barato usarán este método. La precisión con DMM o LCR será por lo tanto similar. Sin embargo, debido a que los inductores tienen más efectos parásitos que los condensadores, como la resistencia, el flujo de fuga, la saturación, la no linealidad, la histéresis, las corrientes de Foucault, la frecuencia que depende de mu, la simple medición de la inductividad puede no ser suficiente para usted.

    
respondido por el Roland

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