Perché i multimetri digitali tipici non misurano l'induttanza?

Anche con circuiti prevalentemente digitali, sto usando induttori molto più spesso di quanto non fossi in passato, generalmente a causa di tutti i convertitori buck o boost (una scheda recente in cui sono stato coinvolto ha 12 differenti rail di tensione - sei dei quali necessari solo dal TFT LCD).

Non ho mai visto un multimetro digitale standard (DMM) con una gamma di induttanza. Così ho finito per acquistare un contatore separato che esegue misurazioni LC.

Tuttavia, molti DMM hanno una scala di capacità. Dato che condensatori e induttori possono essere pensati come immagini speculari l'uno dell'altro con tensione e corrente capovolte, perché i DMM non includono anche una scala di induttanza? Cosa c'è di così difficile nella misurazione dell'induttanza che viene lasciato fuori dai DMM e retrocesso in contatori speciali?

Poiché i misuratori di induttanza sono generalmente misuratori LC (anche LCR), misurano la capacità in modo diverso rispetto ai DMM? Sono più precisi della scala di capacità di un DMM?

L'unica ragione per cui i DMM non sono in grado di misurare le induttanze è che è più difficile misurare l'induttanza rispetto alla resistenza o alla capacità: questo compito richiede circuiti speciali, che non sono economici. Dato che ci sono relativamente poche occasioni in cui sono richieste misure di induttanza, i DMM standard non dispongono di questa funzionalità, il che consente costi inferiori.

I DMM semplici possono misurare la capacità semplicemente caricando il condensatore con una corrente costante e misurando la velocità di accumulo di tensione. Questa semplice tecnica offre una precisione sorprendentemente buona e un'ampia gamma dinamica, quindi può essere implementata in quasi tutti i DMM, senza significative penalità di costo. Esistono anche altre tecniche.

Teoricamente, si potrebbe misurare l'induttanza applicando una tensione costante attraverso un induttore e misurando l'accumulo di corrente; tuttavia, in pratica questa tecnica è molto più complicata da implementare e la precisione non è buona come per i condensatori per i seguenti motivi:

• Gli induttori possono avere una resistenza parassita e una capacità relativamente elevate
• Perdite del core (in induttori animati)
• EMI (incl. Induttanza e capacità parassite)
• Effetti dipendenti dalla frequenza negli induttori
• Di Più

Esistono poche tecniche per misurare le induttanze (alcune sono descritte qui ).

Gli LCR sono misuratori speciali progettati per misure di induttanza e contenenti i circuiti richiesti. Questi sono strumenti costosi.

Poiché l'hardware per misurare l'induttanza può essere utilizzato anche per una misurazione accurata di R e C, anche gli LCR impiegano questo circuito al fine di migliorare l'accuratezza delle misurazioni di capacità e resistenza (ad esempio: resistenza CA, capacità CA, ESR ecc.). Credo che la differenza tra misurare l'induttanza e la capacità con LCR sia solo una questione di diversi algoritmi di firmware, anche se è solo una supposizione.

Pertanto, la risposta generale alla tua domanda è "sì, gli LCR di solito sono più precisi nelle misurazioni RC rispetto ai DMM e possono misurare una gamma più ampia di quantità misurabili". Tuttavia, questa è solo una regola empirica: ci sono molti DMM superbi e LCR scadenti là fuori ... Leggi le specifiche.

I resistori sono molto puri rispetto a un induttore in quanto un tipico resistore ordinario ha una quantità molto piccola di induttanza e capacità di dispersione. La resistenza nel 99,9% delle volte, domina la lettura.

Anche i condensatori sono ragionevolmente puri quando si tratta di dispositivi a montaggio superficiale in genere. L'autoinduttanza è piuttosto bassa e rappresenta una resistenza alle perdite ed ESR. Ancora una volta, la reattanza capacitiva su una vasta gamma di valori domina una misurazione e dà risultati decenti con semplici metodi di prova.

Gli induttori sono una storia diversa. Può essere difficile separare l'ESR dal valore reattivo alle basse frequenze a meno che non venga presa anche una misurazione della resistenza cc. L'ESR aumenta anche con la frequenza a causa degli effetti cutanei e di prossimità. A questo si aggiunge il problema che un componente della ferita ha una capacità di dispersione relativamente elevata e questa capacità può dare una lettura mentre ci si avvicina e si alza attraverso e sopra la frequenza di auto-risonanza rendendo difficile l'individuazione degli induttori con valori relativamente semplici .

È vero che gli induttori possono essere componenti più complicati di resistori o condensatori. Ma il motivo per cui i DMM comuni non hanno la misura L è probabilmente dovuto alle forze di mercato. In realtà una volta avevo un DMM economico con misurazione L, ma la mia attuale collezione di DMM non può misurare L.

Puoi misurare tutti gli aspetti di un componente magnetico come un semplice induttore o un trasformatore a più avvolgimenti con dispositivi complicati come nel collegamento di Vasili, oppure acquistare un semplice LCR solo per la misurazione dell'induttanza come questa cosa da 60 euro. Secondo il manuale utente online, applica un seno di 250 Hz all'induttore in esame, in serie con un resistore. Il resistore serie può essere selezionato con la manopola della scala. Per una spiegazione più dettagliata, guarda ad esempio qui.

Per quanto riguarda la seconda domanda dell'OP, non credo che i contatori di induttanza siano contatori "LC". Ciò suggerirebbe che queste misure utilizzano un circuito di risonanza. Il metodo più semplice per misurare L o C è con un resistore serie e un oscillatore a bassa frequenza. Un DMM economico e un LCR economico utilizzeranno entrambi questo metodo. La precisione con DMM o LCR sarà quindi simile. Tuttavia, poiché gli induttori hanno più effetti parassiti rispetto ai condensatori, come resistenza, flusso di dispersione, saturazione, non linearità, isteresi, correnti parassite, frequenza dipendente dai mu, la semplice misurazione dell'induttività potrebbe non essere sufficiente per voi.