haciendo un buen carrete
Por lo general, las bobinas de los detectores de metales se enrollan "a granel" en algún tipo de mandril: una cacerola, un frasco, etc. diámetro adecuado. Luego lo envuelven con cinta aislante, lámina protectora y nuevamente con cinta aislante. ¡Estas bobinas no tienen la rigidez y estabilidad estructural necesarias, son muy sensibles a la más mínima deformación y cambian mucho la frecuencia incluso con un simple apretón con los dedos! Un detector de metales con una bobina de este tipo deberá ajustarse de vez en cuando, y la perilla de control dejará constantemente sus dedos con grandes callos dolorosos :). A menudo se recomienda “llenar dicha bobina con epoxi”, pero ¿dónde llenarla, con epoxi, si la bobina no tiene marco? Puedo ofrecer una forma sencilla y fácil de hacer una bobina de alta calidad, sellada y resistente. a todo tipo de influencias externas, con suficiente rigidez estructural y, además, la misma, proporcionando una sencilla fijación a un palo-barra sin necesidad de soportes.
Para el marco, las bobinas se pueden fabricar utilizando una caja de plástico (canal de cable) de una sección transversal adecuada. Por ejemplo, para 80 - 100 vueltas de cable con una sección transversal de 0,3...0,5 mm, una caja con una sección transversal de 15 X 10 o menos es bastante adecuada, dependiendo de la sección transversal de su cable específico. para enrollar. Como alambre de bobinado es adecuado el alambre de cobre unipolar para circuitos eléctricos de baja corriente, se vende en bobinas, como CQR, KSPV, etc. Se trata de un cable de cobre desnudo con aislamiento de PVC. El cable puede contener 2 o más hilos unipolares con una sección transversal de 0,3 ... 0,5 mm en aislamiento de diferentes colores. Quitamos la funda exterior del cable y sacamos varios cables necesarios. Dicho cable es conveniente porque elimina la posibilidad de cortocircuitos en las vueltas debido a un aislamiento de mala calidad (como en el caso de cables con aislamiento de barniz de las marcas PEL o PEV, donde los daños menores no son visibles a simple vista). Para determinar qué tan largo debe ser el cable para enrollar la bobina, debes multiplicar la circunferencia de la bobina por el número de vueltas y dejar un pequeño margen para los terminales. Si no tiene un trozo de cable de la longitud requerida, puede enrollarlo con varios trozos de alambre, cuyos extremos están bien soldados entre sí y cuidadosamente aislados con cinta aislante o con tubo termocontraíble.
Retire la tapa del canal del cable y corte las paredes laterales con un cuchillo afilado cada 1 ... 2 cm:
Después de esto, el canal del cable puede rodear fácilmente una superficie cilíndrica del diámetro requerido (tarro, cubeta, etc.), correspondiente al diámetro de la bobina del detector de metales. Se pegan los extremos del canal de cable y se obtiene un marco cilíndrico con lados. No es difícil enrollar la cantidad requerida de vueltas de alambre en dicho marco y cubrirlas, por ejemplo, con barniz, epoxi o llenar todo con sellador.
Desde arriba, el marco con el cable se cierra con una tapa para el canal del cable. Si los lados de esta tapa no son altos (esto depende del tamaño y tipo de caja), entonces no es necesario hacer cortes laterales en ella, porque de todos modos se dobla bastante bien. Los extremos de salida de la bobina se colocan uno al lado del otro.
Esto da como resultado una bobina sellada con buena rigidez estructural. Todos los bordes afilados, protuberancias e irregularidades en el canal del cable deben alisarse con papel de lija o envolverse con una capa de cinta aislante.
Después de verificar la funcionalidad de la bobina (esto se puede hacer conectando la bobina incluso sin una pantalla a su detector de metales para detectar la presencia de generación), llenándola con pegamento o sellador y procesando mecánicamente las irregularidades, debe hacer una pantalla. Para ello, se toma de la tienda papel de aluminio de condensadores electrolíticos o papel de aluminio para alimentos, que se corta en tiras de 1,5 ... 2 cm de ancho y se enrolla firmemente alrededor de la bobina, sin espacios, superpuestos. Entre los extremos de la lámina en el lugar de los terminales de la bobina debes dejar espacio 1 ... 1,5 cm , de lo contrario se formará una vuelta en cortocircuito y la bobina no funcionará. Los extremos del papel de aluminio deben fijarse con pegamento. Luego se envuelve la parte superior de la lámina en toda su longitud con cualquier alambre estañado (sin aislamiento) en espiral, en incrementos de aproximadamente 1 cm. El alambre debe estar estañado, de lo contrario puede producirse un contacto metálico incompatible (aluminio-cobre). Un extremo de este cable será el cable común de la bobina (GND).
Luego, toda la bobina se envuelve con dos o tres capas de cinta aislante para proteger la pantalla de aluminio de daños mecánicos.
Sintonizar la bobina a la frecuencia deseada implica seleccionar condensadores, que junto con la bobina forman un circuito oscilatorio:
La inductancia real de la bobina, por regla general, no se corresponde con su valor calculado, por lo que la frecuencia deseada del circuito se puede lograr seleccionando los condensadores adecuados. Para facilitar la selección de estos condensadores es conveniente realizar un llamado “almacén de condensadores”. Para hacer esto, puede tomar un interruptor adecuado, por ejemplo, del tipo P2K con 5 ... 10 botones (o varios interruptores con menos botones), con enclavamiento dependiente o independiente (de todos modos, lo principal es que es posible activar varios botones al mismo tiempo). Cuantos más botones haya en su interruptor, más contenedores se podrán incluir en la "tienda". El diagrama es simple y se muestra a continuación. Toda la instalación está articulada, los condensadores se sueldan directamente a los terminales del botón.
Aquí hay un ejemplo para seleccionar condensadores. circuito oscilante en serie
(dos condensadores + bobina) con capacidades de aproximadamente 5600 pF. Al cambiar de botón, puede utilizar diferentes capacidades indicadas en el botón correspondiente. Además, al encender varios botones al mismo tiempo, podrás obtener las capacidades totales. Por ejemplo, si presiona los botones 3 y 4 simultáneamente, obtenemos una capacitancia total de 5610 pF (5100 + 510), y cuando presiona 3 y 5 – 5950 pF (5100 + 850). De esta manera, puede crear el conjunto de condensadores necesario para seleccionar con precisión la frecuencia de sintonización del circuito deseada. Debe seleccionar las capacidades de los condensadores en el "almacén de capacitancia" en función de los valores indicados en el circuito de su detector de metales. En el ejemplo dado aquí, las capacitancias de los condensadores según el diagrama se indican como 5600pF. Por tanto, lo primero que se incluye en la “tienda” son, por supuesto, estos contenedores. Bueno, entonces tome capacitancias con clasificaciones más bajas (4700, 4300, 3900 pF, por ejemplo) y muy pequeñas (100, 300, 470, 1000 pF) para una selección más precisa. Por lo tanto, simplemente cambiando los botones y sus combinaciones, puede obtener una gama muy amplia de capacitancias y sintonizar la bobina a la frecuencia requerida. Bueno, entonces todo lo que queda es seleccionar condensadores con una capacitancia igual a la que obtuviste como resultado en la "tienda de capacitancia". Los condensadores con tal capacidad deben colocarse en el circuito de trabajo. Hay que tener en cuenta que a la hora de seleccionar contenedores, el propio “cargador” debe estar conectado a un detector de metales. exactamente el alambre/cable que se utilizará en el futuro, y los alambres que conectan el “cargador” a la bobina deben ser lo más cortos posible! Porque todos los cables también tienen su propia capacidad.
Discuta el artículo DETECTORES DE METALES: ACERCA DE BOBINAS
Durante más de medio siglo de evolución de los motores de gasolina con carburador con sistema de encendido por contacto, la bobina (o, como la llamaban los conductores de años pasados, "carrete") prácticamente no ha cambiado su diseño y apariencia, lo que representa un alto Transformador de voltaje en una copa de metal sellada llena de aceite de transformador para mejorar el aislamiento entre vueltas de devanados y enfriamiento.
Un socio integral de la bobina era un distribuidor: un interruptor mecánico de bajo voltaje y un distribuidor de alto voltaje. Una chispa tenía que aparecer en los cilindros correspondientes al final de la carrera de compresión de la mezcla de aire y combustible, estrictamente en un momento determinado. El distribuidor realizaba la generación de la chispa, su sincronización con los ciclos del motor y su distribución entre las bujías.
La clásica bobina de encendido llena de aceite, la "bobina" (que en francés significa "bobina"), era extremadamente fiable. Estaba protegido de las influencias mecánicas mediante la carcasa de acero de la carcasa y del sobrecalentamiento mediante una eficaz evacuación del calor a través del aceite que llenaba el cristal. Sin embargo, según el poema mal censurado de la versión original, “No era la bobina, el idiota estaba sentado en la cabina...”, resulta que la bobina fiable a veces fallaba, incluso si el conductor no estaba que idiota...
Si observas el esquema del sistema de encendido por contacto, verás que el motor parado podría detenerse en cualquier posición del cigüeñal, tanto con los contactos del disyuntor de baja tensión del distribuidor cerrados como con los contactos abiertos. Si, durante la parada anterior, el motor se detuvo en la posición del cigüeñal en la que la leva del distribuidor cerró los contactos del disyuntor que suministraba bajo voltaje al devanado primario de la bobina de encendido, entonces cuando el conductor, por alguna razón, encendió el encendido sin arrancar El motor y dejó la llave en esta posición durante mucho tiempo, el devanado primario de la bobina podría sobrecalentarse y quemarse... Porque a través de él comenzó a pasar una corriente continua de 8-10 amperios en lugar de un pulso intermitente.
Oficialmente, la bobina del tipo clásico lleno de aceite no se puede reparar: después de que se quemó el devanado, fue enviada a desguace. Sin embargo, una vez, los electricistas de los depósitos de automóviles lograron reparar las bobinas: ensancharon la carrocería, drenaron el aceite, rebobinaron los devanados y los volvieron a ensamblar... ¡Sí, hubo momentos!
Y solo después de la introducción masiva del encendido sin contacto, en el que los contactos del distribuidor fueron reemplazados por interruptores electrónicos, el problema de la combustión de la bobina casi desapareció. La mayoría de los interruptores preveían el corte automático de la corriente a través de la bobina de encendido cuando el encendido estaba encendido pero el motor no estaba en marcha. En otras palabras, después de encender el encendido, comenzaba a contar un breve intervalo de tiempo, y si el conductor no arrancaba el motor durante este tiempo, el interruptor se apagaba automáticamente, protegiendo tanto a la bobina como a sí mismo del sobrecalentamiento.
Bobinas secas
La siguiente etapa en el desarrollo de la bobina de encendido clásica fue el abandono de la carcasa llena de aceite. Las bobinas “húmedas” fueron reemplazadas por otras “secas”. Estructuralmente, era casi el mismo carrete, pero sin cuerpo metálico ni aceite, recubierto en la parte superior con una capa de compuesto epoxi para protegerlo del polvo y la humedad. Funcionó en conjunto con el mismo distribuidor y, a menudo, a la venta se podían encontrar tanto bobinas viejas "húmedas" como nuevas "secas" para el mismo modelo de automóvil. Eran completamente intercambiables, incluso las “orejas” de las monturas coincidían.
Para el propietario medio de un automóvil, esencialmente no había ventajas ni desventajas al cambiar la tecnología de “húmeda” a “seca”. Si este último, claro está, estuviera elaborado con gran calidad. Sólo los fabricantes recibían el “beneficio”, ya que fabricar una bobina “seca” era algo más sencillo y económico. Sin embargo, si las bobinas "secas" de los fabricantes de automóviles extranjeros fueron inicialmente pensadas y fabricadas con bastante cuidado y duraron casi tanto tiempo como las "húmedas", las bobinas "secas" soviéticas y rusas ganaron notoriedad porque tenían muchos problemas de calidad y falló con bastante frecuencia sin ningún motivo.
De una forma u otra, hoy en día las bobinas de encendido "húmedas" han dado paso por completo a las "secas", y la calidad de estas últimas, incluso cuando se producen en el país, está prácticamente fuera de toda crítica.
También había bobinas híbridas: a veces se combinaban en un solo módulo una bobina "seca" normal y un interruptor de encendido sin contacto normal. Estos diseños se encuentran, por ejemplo, en Ford monoinyección, Audi y muchos otros. Por un lado, parecía algo avanzado tecnológicamente, por otro lado, la confiabilidad disminuyó y el precio aumentó. Después de todo, dos unidades bastante calentadas se combinaban en una, mientras que por separado se enfriaban mejor, y si una u otra fallaba, el reemplazo era más barato...
Ah, sí, para añadir a la colección de híbridos específicos: ¡en los Toyota antiguos a menudo había una versión de una bobina integrada directamente en el distribuidor! Por supuesto, no estaba bien integrado y, si la “canilla” fallaba, se podía quitar fácilmente y comprar por separado.
Módulo de encendido - falla del dispensador
Una evolución notable en el mundo del carrete se produjo durante el desarrollo de los motores de inyección. Los primeros inyectores incluían un "distribuidor parcial": el circuito de bajo voltaje de la bobina ya estaba conmutado por la unidad de control electrónico del motor, pero la chispa aún se distribuía a través de los cilindros mediante un distribuidor de corredera clásico impulsado por el árbol de levas. Fue posible abandonar por completo esta unidad mecánica utilizando una bobina combinada, en cuyo cuerpo común se escondían bobinas individuales en una cantidad correspondiente al número de cilindros. Estas unidades comenzaron a denominarse "módulos de encendido".
La unidad de control electrónico del motor (ECU) contenía 4 interruptores de transistores, que alternativamente suministraban 12 voltios a los devanados primarios de las cuatro bobinas del módulo de encendido y, a su vez, enviaban un pulso de chispa de alto voltaje a cada una de sus bujías. . Las versiones simplificadas de bobinas combinadas son aún más comunes, más avanzadas tecnológicamente y más baratas de producir. En ellos, en una carcasa del módulo de encendido de un motor de cuatro cilindros, no se colocan cuatro bobinas, sino dos, pero aún funcionan para cuatro bujías. En este esquema, la chispa se suministra a las bujías en pares, es decir, a una bujía del par llega en el momento necesario para encender la mezcla, y a la otra bujía está inactiva, en el momento en que se eliminan los gases de escape. son liberados de este cilindro.
La siguiente etapa en el desarrollo de bobinas combinadas fue la transferencia de interruptores electrónicos (transistores) desde la unidad de control del motor a la carcasa del módulo de encendido. La eliminación de los potentes transistores que se calientan durante el funcionamiento "en la naturaleza" mejoró el régimen de temperatura de la ECU, y si fallaba algún interruptor electrónico, bastaba con reemplazar la bobina, en lugar de cambiar o soldar una unidad de control compleja y costosa. En el que a menudo se escriben contraseñas individuales del inmovilizador e información similar para cada automóvil.
¡Cada cilindro tiene una bobina!
Otra solución de encendido típica de los coches de gasolina modernos, que existe en paralelo con las bobinas modulares, son las bobinas individuales para cada cilindro, que se instalan en el alojamiento de la bujía y contactan directamente con la bujía, sin necesidad de un cable de alto voltaje.
Las primeras "bobinas personales" eran simplemente bobinas, pero luego se incorporó a ellas la electrónica de conmutación, tal como sucedió con los módulos de encendido. Una de las ventajas de este factor de forma es la eliminación de cables de alto voltaje, así como la posibilidad de reemplazar solo una bobina, y no todo el módulo, si falla.
Es cierto que vale la pena decir que en este formato (bobinas sin cables de alto voltaje, montadas en una bujía) también hay bobinas en forma de un solo bloque, unidas por una base común. A estas personas, por ejemplo, les gusta usar GM y PSA. Esta es una solución técnica verdaderamente terrible: las bobinas parecen estar separadas, pero si un “carrete” falla, hay que reemplazar toda la unidad, grande y muy costosa...
¿A qué hemos llegado?
La clásica bobina llena de aceite era uno de los componentes más fiables e indestructibles de los primeros coches con carburador y de inyección. Su repentino fracaso se consideró raro. Es cierto que su confiabilidad, desafortunadamente, fue "compensada" por su socio integral, el distribuidor, y más tarde, el interruptor electrónico (este último, sin embargo, se aplicaba solo a los productos nacionales). Las bobinas "secas" que reemplazaron a las de "aceite" eran comparables en confiabilidad, pero aún así fallaban con mayor frecuencia sin razón aparente.
La evolución de la inyección nos obligó a deshacernos del distribuidor. Así aparecieron varios diseños que no requerían un distribuidor mecánico de alto voltaje: módulos y bobinas individuales según el número de cilindros. La confiabilidad de tales estructuras ha disminuido aún más debido a la complicación y miniaturización de sus "despojos", así como a las condiciones extremadamente difíciles de su operación. Después de varios años de funcionamiento con calentamiento constante del motor en el que estaban montadas las bobinas, se formaron grietas en la capa protectora del compuesto, a través de las cuales la humedad y el aceite ingresaron al devanado de alto voltaje, provocando averías en el interior de los devanados y fallos de encendido. Para las bobinas individuales que se instalan en los casquillos de las bujías, las condiciones de trabajo son aún más infernales. Además, a las delicadas bobinas modernas no les gusta el lavado del compartimento del motor y el mayor espacio en los electrodos de las bujías, que se forma como resultado del funcionamiento prolongado de estas últimas. La chispa siempre busca el camino más corto y muchas veces lo encuentra dentro de la bobina.
Como resultado, hoy en día el diseño más confiable y correcto que existe y se utiliza se puede llamar módulo de encendido con electrónica de conmutación incorporada, instalado en el motor con un espacio de aire y conectado a las bujías con cables de alto voltaje. Las bobinas separadas instaladas en los pozos de las bujías del cabezal del bloque son menos fiables y, desde mi punto de vista, la solución en forma de bobinas combinadas en una sola rampa es completamente infructuosa.
Para un motor de combustión interna de gasolina, el sistema de encendido es uno de los determinantes, aunque resulta complicado distinguir algún componente principal del coche. No se puede andar sin motor, pero también es imposible sin rueda.
La bobina de encendido crea un alto voltaje, sin el cual es imposible formar una chispa y encender la mezcla de aire y combustible en los cilindros de un motor de gasolina.
Brevemente sobre el encendido
Para comprender por qué hay un carrete en un automóvil (este es un nombre popular) y qué papel desempeña para garantizar el movimiento, es necesario comprender al menos en general la estructura de los sistemas de encendido.
A continuación se muestra un diagrama simplificado de cómo funciona el carrete. 
El terminal positivo de la bobina se conecta al terminal positivo de la batería, y con el otro terminal se conecta al distribuidor de voltaje. Este esquema de conexión es clásico y se utiliza ampliamente en los automóviles de la familia VAZ. Para completar el panorama, es necesario hacer una serie de aclaraciones:
- El distribuidor de voltaje es una especie de despachador que suministra voltaje al cilindro en el que se ha producido la fase de compresión y deben encenderse los vapores de gasolina.
- El funcionamiento de la bobina de encendido se controla mediante un interruptor de voltaje, su diseño puede ser mecánico o electrónico (sin contacto).
Los dispositivos mecánicos se usaban en autos viejos: VAZ 2106 y similares, pero ahora han sido reemplazados casi por completo por dispositivos electrónicos.
Diseño y operación de carretes.
La bobina moderna es una versión simplificada de la bobina de inducción de Ruhmkorff. Lleva el nombre del inventor alemán Heinrich Ruhmkorff, quien fue el primero en patentar un dispositivo en 1851 que convierte voltaje directo de bajo voltaje en voltaje alterno alto.
Para comprender el principio de funcionamiento, es necesario conocer la estructura de la bobina de encendido y los conceptos básicos de la radioelectrónica. 
Se trata de una bobina de encendido VAZ tradicional y común, que se utiliza desde hace mucho tiempo y en muchos otros automóviles. De hecho, se trata de un transformador de impulsos de alto voltaje. En un núcleo diseñado para mejorar el campo magnético, se enrolla un devanado secundario con un alambre delgado; puede contener hasta treinta mil vueltas de alambre.
Encima del devanado secundario hay un devanado primario hecho de alambre más grueso y con menos vueltas (100-300).
Los devanados en un extremo están conectados entre sí, el segundo extremo del primario está conectado a la batería, el devanado secundario con su extremo libre está conectado al distribuidor de voltaje. El punto común del devanado de la bobina está conectado al interruptor de voltaje. Toda esta estructura está cubierta por una carcasa protectora.
Una corriente continua fluye a través del "primario" en el estado inicial. Cuando es necesario formar una chispa, el circuito se interrumpe mediante un interruptor o distribuidor. Esto conduce a la formación de alto voltaje en el devanado secundario. Se suministra voltaje a la bujía del cilindro deseado, donde se forma una chispa que provoca la combustión de la mezcla de combustible. Se utilizaron cables de alto voltaje para conectar las bujías al distribuidor.
El diseño de terminal único no es el único posible, existen otras opciones. 
- Doble chispa. El sistema dual se utiliza para cilindros que operan en la misma fase. Supongamos que se produce compresión en el primer cilindro y se necesita una chispa para el encendido, y en el cuarto cilindro hay una fase de purga y allí se forma una chispa inactiva.
- Tres chispas. El principio de funcionamiento es el mismo que el de dos terminales, solo se utilizan otros similares en motores de 6 cilindros.
- Individual. Cada bujía está equipada con su propia bobina de encendido. En este caso, los devanados se intercambian: el primario está ubicado debajo del secundario.
Cómo comprobar la bobina de encendido
El principal parámetro por el cual se determina el rendimiento del carrete es la resistencia de los devanados. Hay indicadores promedio que indican su capacidad de servicio. Aunque las desviaciones de la norma no siempre son un indicador de un mal funcionamiento.
Usando un multímetro
Con un multímetro se puede comprobar la bobina de encendido según 3 parámetros:
- resistencia del devanado primario;
- resistencia del devanado secundario;
- Presencia de un cortocircuito (ruptura del aislamiento).
Tenga en cuenta que de esta forma sólo se puede comprobar una bobina de encendido individual. Los duales están diseñados de manera diferente y es necesario conocer el circuito de salida del "primario" y el "secundario".
Comprobamos el devanado primario conectando sondas a los contactos B y K.
Al medir el “secundario” conectamos una sonda al contacto B y la segunda al terminal de alto voltaje.
El aislamiento se mide a través del terminal B y del cuerpo de la bobina. Las lecturas del dispositivo deben ser de al menos 50 MΩ.
No siempre es común que un automovilista tenga un multímetro a mano y experiencia en su uso; en un viaje largo tampoco es posible comprobar la bobina de encendido con este método.
otros metodos
Otro método, especialmente relevante para los coches viejos, incluidos los VAZ, es comprobar la chispa. Para hacer esto, el cable central de alto voltaje se coloca a una distancia de 5-7 mm de la carcasa del motor. Si parpadea una chispa azul o violeta brillante cuando intenta arrancar el automóvil, el carrete está funcionando normalmente. Si el color de la chispa es más claro, amarillo o ausente por completo, esto puede confirmar que está roto o que el cable está defectuoso.
Existe una manera sencilla de probar un sistema con bobinas individuales. Si el motor se cala, sólo necesita desconectar la alimentación de las bobinas una por una mientras el motor está en marcha. Desconectamos el conector y el sonido de funcionamiento cambió (la máquina se detuvo): la bobina está bien. El sonido sigue siendo el mismo: no hay chispa en la bujía de este cilindro.
Es cierto que el problema también puede estar en la bujía misma, por lo que, para garantizar la pureza del experimento, conviene cambiar la bujía de este cilindro por cualquier otro.
Conexión de la bobina de encendido
Si durante el desmontaje no recordaste y no marcaste qué cable iba a qué terminal, el diagrama de conexión de la bobina de encendido es el siguiente. El terminal con el signo + o la letra B (batería) recibe energía de la batería y el interruptor está conectado a la letra K. Los colores de los cables en los automóviles pueden variar, por lo que es más fácil rastrear cuál va a dónde.
La conexión correcta es importante, y si la polaridad es incorrecta, se puede dañar la propia bobina, el distribuidor o el interruptor.
Conclusión
Uno de los componentes importantes de un automóvil es la bobina, que crea alto voltaje para producir una chispa. Si aparecen caídas en el funcionamiento del motor, este comienza a calarse y simplemente a funcionar de manera inestable; esta podría ser la causa. Por lo tanto, es importante saber cómo verificar la bobina de encendido correctamente y, si es necesario, utilizando el método antiguo, en el campo.
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seguimos estudiando electrónica desde el principio, es decir, desde lo más básico, y el tema del artículo de hoy será Principio de funcionamiento y características principales de los inductores.. De cara al futuro, diré que primero discutiremos los aspectos teóricos, y varios artículos futuros se dedicarán por completo a la consideración de varios circuitos eléctricos que utilizan inductores, así como a los elementos que estudiamos anteriormente en nuestro curso, y.
El diseño y principio de funcionamiento de un inductor.
Como ya se desprende del nombre del elemento, un inductor, en primer lugar, es solo una bobina :), es decir, una gran cantidad de vueltas de un conductor aislado. Además, la presencia de aislamiento es la condición más importante: las espiras de la bobina no deben provocar un cortocircuito entre sí. La mayoría de las veces, las espiras se enrollan en un marco cilíndrico o toroidal:
La característica más importante inductores es, naturalmente, inductancia; de lo contrario, ¿por qué se le daría ese nombre? :) La inductancia es la capacidad de convertir la energía de un campo eléctrico en energía de un campo magnético. Esta propiedad de la bobina se debe a que cuando la corriente fluye a través del conductor, aparece un campo magnético a su alrededor:
Y así es como se ve el campo magnético que aparece cuando la corriente pasa a través de la bobina:
En general, estrictamente hablando, cualquier elemento de un circuito eléctrico tiene inductancia, incluso un trozo de cable ordinario. Pero el hecho es que el valor de dicha inductancia es muy insignificante, a diferencia de la inductancia de las bobinas. En realidad, para caracterizar este valor se utiliza la unidad de medida Henry (H). 1 Henry es en realidad un valor muy grande, por lo que se utilizan con mayor frecuencia µH (microhenrio) y mH (milihenrio). Tamaño inductancia Las bobinas se pueden calcular usando la siguiente fórmula:
Averigüemos qué tipo de valor se incluye en esta expresión:
De la fórmula se deduce que a medida que aumenta el número de vueltas o, por ejemplo, el diámetro (y, en consecuencia, el área de la sección transversal) de la bobina, la inductancia aumentará. Y a medida que aumenta la longitud, disminuye. Por lo tanto, las espiras de la bobina deben colocarse lo más cerca posible entre sí, ya que esto conducirá a una disminución en la longitud de la bobina.
CON dispositivo inductor Lo hemos descubierto, es hora de considerar los procesos físicos que ocurren en este elemento cuando pasa una corriente eléctrica. Para hacer esto, consideraremos dos circuitos: en uno pasaremos corriente continua a través de la bobina y en el otro, corriente alterna :)
Entonces, antes que nada, averigüemos qué sucede en la bobina cuando fluye corriente. Si la corriente no cambia su valor, entonces la bobina no tiene ningún efecto sobre ella. ¿Significa esto que en el caso de corriente continua no se debe considerar el uso de inductores? Pero no :) Después de todo, la corriente continua se puede encender y apagar, y es en el momento del cambio cuando suceden las cosas más interesantes. Veamos el circuito:
En este caso, la resistencia actúa como carga; en su lugar podría haber, por ejemplo, una lámpara. Además de la resistencia y la inductancia, el circuito incluye una fuente DC y un interruptor con el que cerraremos y abriremos el circuito.
¿Qué pasa en el momento en que cerramos el interruptor?
Corriente de la bobina comenzará a cambiar, ya que en el momento anterior era igual a 0. Un cambio en la corriente conducirá a un cambio en el flujo magnético dentro de la bobina, lo que, a su vez, provocará la aparición de EMF (fuerza electromotriz). de autoinducción, que se puede expresar de la siguiente manera:
La aparición de EMF conducirá a la aparición de una corriente inducida en la bobina, que fluirá en la dirección opuesta a la dirección de la corriente de la fuente de energía. Por lo tanto, la fem autoinducida evitará que la corriente fluya a través de la bobina (la corriente inducida cancelará la corriente del circuito debido al hecho de que sus direcciones son opuestas). Esto significa que en el momento inicial (inmediatamente después de cerrar el interruptor) la corriente a través de la bobina será igual a 0. En este momento, la FEM de autoinducción es máxima. ¿Qué pasará después? Dado que el valor de la FEM es directamente proporcional a la tasa de cambio de la corriente, se debilitará gradualmente y, en consecuencia, la corriente, por el contrario, aumentará. Veamos gráficos que ilustran lo que hemos discutido:
En el primer gráfico vemos voltaje de entrada del circuito– el circuito está inicialmente abierto, pero cuando el interruptor está cerrado aparece un valor constante. En el segundo gráfico vemos cambio de corriente a través de la bobina inductancia. Inmediatamente después de cerrar el interruptor, la corriente desaparece debido a la aparición de campos electromagnéticos de autoinducción y luego comienza a aumentar gradualmente. El voltaje en la bobina, por el contrario, es máximo en el momento inicial y luego disminuye. La gráfica de voltaje a través de la carga coincidirá en forma (pero no en magnitud) con la gráfica de corriente a través de la bobina (ya que en una conexión en serie la corriente que fluye a través de diferentes elementos del circuito es la misma). Así, si utilizamos una lámpara como carga, estas no se encenderán inmediatamente después de cerrar el interruptor, sino con un ligero retraso (de acuerdo con el gráfico actual).
Se observará un proceso transitorio similar en el circuito cuando se abra la llave. Surgirá una fem autoinductiva en el inductor, pero la corriente inducida en caso de un circuito abierto se dirigirá en la misma dirección que la corriente en el circuito, y no en la dirección opuesta, por lo tanto, la energía almacenada en el inductor se utilizará para mantener la corriente en el circuito:
Después de abrir el interruptor, se produce una fem de autoinducción, que evita que la corriente a través de la bobina disminuya, por lo que la corriente no llega a cero inmediatamente, sino después de un tiempo. El voltaje en la bobina tiene la misma forma que en el caso de cerrar el interruptor, pero de signo opuesto. Esto se debe al hecho de que el cambio de corriente y, en consecuencia, la fem autoinductiva en el primer y segundo caso, tiene un signo opuesto (en el primer caso, la corriente aumenta y en el segundo disminuye).
Por cierto, mencioné que la magnitud de la FEM de autoinducción es directamente proporcional a la tasa de cambio de corriente, por lo que el coeficiente de proporcionalidad no es más que la inductancia de la bobina:
Esto concluye con los inductores en circuitos de CC y continúa con circuitos de CA.
Considere un circuito en el que se suministra corriente alterna al inductor:
Veamos las dependencias de los campos electromagnéticos actuales y de autoinducción en el tiempo, y luego descubriremos por qué se ven así:
Como ya hemos descubierto fem autoinducida tenemos un signo directamente proporcional y opuesto de la tasa de cambio de corriente:
En realidad, el gráfico nos muestra esta dependencia :) Compruébelo usted mismo: entre los puntos 1 y 2 la corriente cambia, y cuanto más cerca del punto 2, menores son los cambios, y en el punto 2 durante un corto período de tiempo la corriente no cambia en todo su significado. En consecuencia, la tasa de cambio de corriente es máxima en el punto 1 y disminuye suavemente a medida que se acerca al punto 2, y en el punto 2 es igual a 0, que es lo que vemos en gráfico de fem autoinducida. Además, durante todo el intervalo 1-2, la corriente aumenta, lo que significa que su tasa de cambio es positiva y, por lo tanto, la FEM en todo este intervalo, por el contrario, toma valores negativos.
De manera similar, entre los puntos 2 y 3, la corriente disminuye, la tasa de cambio de la corriente es negativa y aumenta, la fem de autoinducción aumenta y es positiva. No describiré las secciones restantes del gráfico; todos los procesos proceden según el mismo principio :)
Además, en el gráfico se puede observar un punto muy importante: al aumentar la corriente (secciones 1-2 y 3-4), la FEM de autoinducción y la corriente tienen signos diferentes (sección 1-2: , título="(! IDIOMA: Representado por QuickLaTeX.com" height="12" width="39" style="vertical-align: 0px;">, участок 3-4: title="Representado por QuickLaTeX.com" height="12" width="41" style="vertical-align: 0px;">, ). Таким образом, ЭДС самоиндукции препятствует возрастанию тока (индукционные токи направлены “навстречу” току источника). А на участках 2-3 и 4-5 все наоборот – ток убывает, а ЭДС препятствует убыванию тока (поскольку индукционные токи будут направлены в ту же сторону, что и ток источника и будут частично компенсировать уменьшение тока). И в итоге мы приходим к очень интересному факту – катушка индуктивности оказывает сопротивление переменному току, протекающему по цепи. А значит она имеет сопротивление, которое называется индуктивным или реактивным и вычисляется следующим образом:!}
¿Dónde está la frecuencia circular? - Este .
Así, cuanto mayor sea la frecuencia de la corriente, mayor será la resistencia que le proporcionará el inductor. Y si la corriente es constante (= 0), entonces la reactancia de la bobina es 0, por lo que no tiene ningún efecto sobre la corriente que fluye.
Volvamos a los gráficos que hicimos para el caso de usar un inductor en un circuito de CA. Hemos determinado la fem de autoinducción de la bobina, pero ¿cuál será el voltaje? Aquí todo es realmente simple :) Según la segunda ley de Kirchhoff:
Y consecuentemente:
Tracemos la dependencia de la corriente y el voltaje en el circuito con el tiempo en un gráfico:
Como puede ver, la corriente y el voltaje están desplazados en fase () entre sí, y esta es una de las propiedades más importantes de los circuitos de corriente alterna en los que se utiliza un inductor:
Cuando se conecta un inductor a un circuito de corriente alterna, aparece un cambio de fase en el circuito entre el voltaje y la corriente, estando la corriente desfasada con el voltaje en un cuarto de período.
Entonces descubrimos cómo conectar la bobina al circuito de CA :)
Aquí es donde probablemente terminaremos el artículo de hoy; ya resultó ser bastante largo, por lo que continuaremos nuestra conversación sobre inductores la próxima vez. ¡Hasta pronto, estaremos encantados de verte en nuestro sitio web!
Una de las ventajas de los detectores de metales por impulsos es la facilidad de fabricar bobinas de búsqueda para ellos.. Al mismo tiempo, con una bobina simple, los detectores de metales por impulsos tienen una buena profundidad de detección. Este artículo describirá las formas más simples y económicas de hacer bobinas de búsqueda para detectores de metales por pulsos con sus propias manos.
Los carretes fabricados mediante los métodos de fabricación que se describen a continuación son Adecuado para casi todos los diseños populares de detectores de metales por impulsos (Koschei, Klon, Tracker, Pirate, etc.).
Bobina para detector de metales por impulsos de par trenzado.
A partir de un cable de par trenzado se puede obtener un excelente sensor para detectores de metales por pulsos. Una bobina de este tipo tendrá una profundidad de búsqueda de más de 1,5 metros y tendrá buena sensibilidad a objetos pequeños (monedas, anillos, etc.). Para hacerlo, necesitarás un cable de par trenzado (este tipo de cable se utiliza para la conexión a Internet y está disponible para la venta en cualquier mercado y tienda de informática). El alambre consiste en ¡4 pares de cables trenzados sin pantalla!
La secuencia de fabricación de una bobina para un detector de metales por impulsos, hecha de cable de par trenzado:
- Cortamos 2,7 metros de cable.
- Buscamos el centro de nuestra pieza (135 cm) y lo marcamos. Luego medimos 41 cm y también ponemos marcas.
- Conectamos el cable a lo largo de las marcas formando un anillo, como se muestra en la figura siguiente, y lo aseguramos con cinta adhesiva o cinta adhesiva.
- Ahora comenzamos a torcer los extremos alrededor del anillo. Hacemos esto por ambos lados al mismo tiempo, y nos aseguramos de que las vueltas encajen bien, sin espacios. Como resultado, obtienes un anillo de 3 vueltas. Esto es lo que deberías conseguir:
- Asegure el anillo resultante con cinta adhesiva. Y doblamos los extremos de nuestra bobina hacia adentro.
- Luego pelamos el aislamiento de los cables y soldamos nuestros cables en la siguiente secuencia:
- Aislamos los puntos de soldadura mediante tubos térmicos o cinta aislante.
- Para sacar la bobina, tomamos un cable de 2*0,5 o 2*0,75 mm con aislamiento de goma, de 1,2 metros de largo, lo soldamos a los extremos restantes de la bobina y también lo aislamos.
- Luego debe seleccionar una carcasa adecuada para el carrete, puede comprarla ya hecha o seleccionar una placa de plástico de un diámetro adecuado, etc.
- Colocamos la bobina en la carcasa y la fijamos allí con pegamento termofusible, también fijamos nuestras soldaduras y cables a los terminales. Deberías obtener algo como esto:
- Luego se sella el cuerpo, o si usaste una placa o bandeja de plástico, es mejor llenarla con resina epoxi, esto le dará rigidez adicional a tu estructura. Antes de sellar la caja o llenarla con resina epoxi, ¡es mejor realizar pruebas intermedias de rendimiento! ¡Ya que después de pegar no hay nada que arreglar!
- Para fijar la bobina a la varilla del detector de metales, puede utilizar este soporte (es muy económico) o fabricar uno similar usted mismo.
- Soldamos el conector al segundo extremo del cable y nuestra bobina está lista para usar.
Al probar una bobina de este tipo de los detectores de metales Koschey 5I, se obtuvieron los siguientes datos:
- Puertas de hierro – 190 cm
- Casco – 85 cm
- Moneda 5 kos URSS – 30 cm.
Bobina grande para un detector de metales por pulsos de bricolaje.
Aquí describiremos el método. Fabricación de una bobina de profundidad de 50*70 cm, para detectores de metales por pulsos.. Esta bobina es buena para buscar objetivos metálicos grandes a grandes profundidades, pero no es adecuada para buscar metales pequeños.
Entonces, el proceso de fabricación de una bobina para detectores de metales por impulsos:
- Hacemos un patrón. Para ello, en cualquier programa gráfico, dibuja nuestro patrón e imprímelo en tamaño 1:1.
- Usando un patrón, dibujamos el contorno de nuestra bobina en una hoja de madera contrachapada o aglomerado.
- Clavamos alrededor del perímetro o atornillamos tornillos (los tornillos deben envolverse con cinta aislante para que no rayen el cable), en incrementos de 5 a 10 cm.
- Luego, enrollamos alrededor de ellos (para el detector de metales Clone 18-19 vueltas) de alambre esmaltado de 0,7-0,8 mm, también puede usar alambre aislado trenzado, pero entonces el peso de la bobina será un poco mayor.
- Entre los montantes, sujetamos el devanado con bridas o cinta adhesiva. Y cubrir las zonas libres con resina epoxi.
- Una vez que la resina epoxi se haya endurecido, retire los clavos y retire la bobina. Quitamos nuestras bridas. Soldamos los conductores de un cable trenzado de 1,5 metros de largo a los extremos de la bobina. Y envolvemos la bobina con fibra de vidrio y resina epoxi.
- Para hacer una cruz, puede utilizar un tubo de polipropileno con un diámetro de 20 mm. Estos tubos se venden con el nombre de “Tubos termosoldados”.
- Puedes trabajar con polipropileno utilizando un secador de pelo industrial. Hay que calentarlo con mucho cuidado, porque... a 280 grados el material se descompone. Entonces, tomamos dos trozos de tubería, calentamos el medio de uno de ellos, cavamos un agujero a través de él, lo expandimos para que el segundo tubo encaje en él, calentamos el medio de este segundo tubo (continuando manteniendo el medio del el primero caliente) e inserte uno dentro del otro. A pesar de la compleja descripción, no requiere ninguna destreza especial: lo hice la primera vez. Dos piezas calentadas de polipropileno se pegan "hasta la muerte", no hay que preocuparse por su resistencia.
- Calentamos los extremos de la cruz y los cortamos con unas tijeras (el polipropileno calentado corta bien) para obtener “muescas” para enrollar. Luego insertamos el travesaño dentro del devanado y, alternativamente calentando los extremos del travesaño con los huecos, “sellamos” el devanado en este último. Al poner el devanado en el travesaño, se puede pasar el cable por uno de los tubos del travesaño.
- Hacemos una placa a partir de un trozo del mismo tubo (aplanando en caliente), la doblamos formando la letra "P" y la soldamos (nuevamente en caliente) al centro de la cruz. Perforamos agujeros para los pernos favoritos de todos en la tapa del inodoro.
- Para dar resistencia y estanqueidad adicional, sellamos las grietas restantes con todo tipo de selladores, envolvemos los lugares dudosos con fibra de vidrio y epoxi y, finalmente, envolvemos todo con cinta aislante.
