關(guān)于線圈繞法和電感

1、關(guān)于線圈繞法和電感、品質(zhì)因素的測(cè)量方法01079044孫哲1線圈的繞法1.1電感線圈的作用我覺(jué)得要知道如何去繞線圈，首先要知道電感線圈的作用。從目的去理解線圈的繞法。去纏繞一個(gè)電感線圈的主要目的是為了使線圈產(chǎn)生一個(gè)想要的電感值，應(yīng)用到電路中去，以實(shí)現(xiàn)線圈阻流、調(diào)諧選頻等作用。而影響電感的主要因素是線圈纏繞的匝數(shù)、銅線的電阻、磁芯材質(zhì)導(dǎo)磁率以及匝間距離?；诖?，在纏繞線圈的時(shí)候應(yīng)該重點(diǎn)注意關(guān)系到影響因素的步驟。2.2電感線圈的纏繞方法1）根據(jù)需要得到的電感進(jìn)行匝數(shù)、銅線、磁芯材料的選取。根據(jù)空心線圈電感量計(jì)算公式:TO.OlxDxN2L=-+0.44D其中：線圈電感量L單位:微亨線圈直徑D單位:

2、cm線圈匝數(shù)N單位:匝線圈長(zhǎng)度L單位:cm根據(jù)實(shí)際材料情況，我們估計(jì)出纏繞此線圈需要的匝數(shù)、線圈長(zhǎng)度。2）根據(jù)得到的大體數(shù)據(jù)進(jìn)行線圈的纏繞。不論是密繞或間繞，最好先把銅線烘熱，戴上手套或用布片裹住銅線再繞。這樣，銅線冷卻后就箍緊線圈管，不致松脫。對(duì)于密繞線圈，我們需要從開(kāi)始緊密纏繞，最末一圈要和其他圈數(shù)離開(kāi)2到3公厘，以便在校準(zhǔn)時(shí)可以逐圈向末圈撥攏，達(dá)到減少電感量的目的。對(duì)于間繞線圈的線徑等于線距的0.5倍時(shí)，可以用兩根同樣粗細(xì)的銅線相互靠緊后平行繞上去，繞好后拆掉一根，就成為很整齊的間繞線圈了。如果線經(jīng)是線距的0.7倍時(shí)，要用一根較間隔略粗的棉線或麻線和銅線平行繞上去;1。a）密繞法b）間繞

3、法c）脫胎法d）蜂房法e）多層分段繞法若用細(xì)銅線做間隔，繞好后會(huì)嵌在相鄰兩銅線下面抽不出來(lái)。如果能在線圈管上用旋床族一條淺的螺旋形槽，可以繞任何樣式的間距線圈，如圖圖1線圈常見(jiàn)纏繞方法當(dāng)線圈初步成型之后，由于經(jīng)驗(yàn)公式并不精確，所以需要通過(guò)測(cè)量該線圈電感，對(duì)線圈進(jìn)行微調(diào)。下面討論電感測(cè)量方法。2電感的測(cè)量方法在實(shí)驗(yàn)室已有條件下，通過(guò)搭建RL電路，測(cè)量電壓的方法，計(jì)算得出未知電感。做電路圖如下:UL圖2電感測(cè)量示意圖根據(jù)圖像以及已有公式，得到電感公式為:根據(jù)測(cè)得電容量變的電壓ul以及交流電源的電壓U0和頻率f。根據(jù)公式既可以算出相應(yīng)的電感。在網(wǎng)上搜集工程上策電感的方法：電感的主要特性是貯存磁場(chǎng)能。

4、但由于它一般是用金屬導(dǎo)線繞制而成的，所以有繞線電阻（對(duì)于磁芯電感還應(yīng)包括磁性材料插入的損耗電阻）和線圈匝與匝之間的分布電容。采用一些特殊的制作工藝，可減小分布電容，工作頻率也較低時(shí)，分布電容可忽略不計(jì)。因此，電感的測(cè)量主要包括電感量和損耗（通常用品質(zhì)因數(shù)Q表示）兩部分內(nèi)容。1）諧振法測(cè)量電感如圖所示為并聯(lián)諧振法測(cè)電感的電路，其中C為標(biāo)準(zhǔn)電感，L為被測(cè)電感,Co為被測(cè)電感的分布電容。測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使電路諧振，即電壓表指示最大，記下此時(shí)的信號(hào)源頻率f,則由此可見(jiàn)，還需要測(cè)出分布容Co,測(cè)量電路如圖所示，只是不接標(biāo)準(zhǔn)容。調(diào)信號(hào)源頻率，使電路自然諧振。設(shè)此頻率為fl,則由上兩式可得將Co代入

5、L的表達(dá)式，即可得到被測(cè)電感的電感量。2）交流電橋法測(cè)量電感測(cè)量電感的交流電橋如圖（a）和（b）所示的馬氏電橋和海氏電橋兩種電橋,分別適用于測(cè)量品質(zhì)因數(shù)不同的電感。b圖交流電橋法測(cè)量電感如圖(a)所示的馬氏電橋適用于測(cè)量QV10的電感，圖中Lx為被測(cè)電感，Rx為被測(cè)電感損耗電阻，馬氏電橋由電橋平衡條可得一般在馬氏電橋中，R3用開(kāi)關(guān)換接作為量程選擇，R2和Rn為可調(diào)元件，由R2的刻度可直讀Lx,由Rn的刻度可直讀Q值。圖(b)所示的海氏電橋適用于測(cè)量Q10的電感，測(cè)量方法和結(jié)論與馬氏電橋相同。3品質(zhì)因數(shù)的測(cè)量方法首先要明確品質(zhì)因素的定義，電路在諧振時(shí)容抗等于感抗，所以電容和電感上兩端的電壓有效值

6、必然相等，電容上的電壓有效值1U1UC=Ix=QU，品質(zhì)因素Q=，這里I是電路的總電流。CwCMRwCR所以，對(duì)于品質(zhì)因素的測(cè)量方法，首先，我們需要連接一個(gè)RCL電路，阻_j(1、抗Z=R+jwL+L=R+jwL_一，上式電阻R是復(fù)數(shù)的實(shí)部，感抗與容wCIwC丿抗之差是復(fù)數(shù)的虛部，虛部我們稱之為電抗用X表示,是外加信號(hào)的角頻率。調(diào)節(jié)交流信號(hào)發(fā)射源的頻率，使其X=0此時(shí)感抗和容抗相互抵消了。此時(shí)只需根據(jù)品質(zhì)因素的定義，測(cè)量出電容上的電壓UC和總電壓U，即可得到品質(zhì)因素QUC。U從上面分析可見(jiàn)，電路的品質(zhì)因素越高，電感或電容上的電壓比外加電壓越高。有如下辦法提高品質(zhì)因數(shù)：提高線圈Q值所采取的措施如下:根據(jù)工作頻率選擇繞制線圈的導(dǎo)線。低頻段工作的電感線圈應(yīng)采用漆包線等帶絕緣的導(dǎo)線繞制。對(duì)于工作頻率在幾十千赫至兩兆赫之間的電感線圈，應(yīng)采用多股絕緣導(dǎo)線繞制，以增加導(dǎo)體有效截面積，減少集膚效應(yīng)的影響，可使Q值提高30%40%。對(duì)于工作頻率高于2MHz的電感線圈，應(yīng)采用單股粗導(dǎo)線繞制，導(dǎo)線的直徑一般在0.31.5mm之間。選用優(yōu)質(zhì)骨架，減少介質(zhì)損耗。通常對(duì)于要求損耗小、工作頻率高的電感線圈，應(yīng)選用高頻陶瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等高頻介質(zhì)材料做骨架。對(duì)于超高頻工作的電感線圈，可用無(wú)骨架方式繞制。選用帶有磁心的電感線圈。電感線圈中帶有磁心時(shí)，可使線圈圈數(shù)