Standard induktordesign består av en isolert ledning med en eller flere tråder viklet i en spiral rundt en dielektrisk ramme som er rektangulær, sylindrisk eller formet. Noen ganger er spoledesign uten ramme. Tråden er viklet i ett eller flere lag.

For å øke induktansen brukes kjerner laget av ferromagneter. De lar deg også endre induktansen innenfor visse grenser. Ikke alle forstår helt hvorfor en induktor er nødvendig. Den brukes i elektriske kretser som en god likestrømsleder. Men når selvinduksjon oppstår, oppstår det motstand som hindrer passasje av vekselstrøm.

Typer induktorer

Det er flere designalternativer for induktorer, hvis egenskaper bestemmer omfanget av deres bruk. For eksempel gjør bruk av sløyfeinduktorer sammen med kondensatorer det mulig å oppnå resonanskretser. De kjennetegnes av høy stabilitet, kvalitet og presisjon.

Koblingsspoler gir induktiv kobling av individuelle kretser og trinn. Dermed blir det mulig å dele basen og kretsene med likestrøm. Høy presisjon er ikke nødvendig her, derfor bruker disse spolene en tynn tråd viklet i to små viklinger. Parametrene til disse enhetene bestemmes i samsvar med induktans og koblingskoeffisient.

Noen spoler brukes som variometre. Under drift kan deres induktans endres, noe som lar deg gjenoppbygge oscillerende kretser. Hele enheten inkluderer to spoler koblet i serie. Den bevegelige spolen roterer inne i den stasjonære spolen, og skaper derved en endring i induktansen. Faktisk er de en stator og en rotor. Hvis deres posisjon endres, vil verdien av selvinduksjon endres. Som et resultat kan induktansen til enheten endres med 4-5 ganger.

I form av chokes brukes de enhetene som har høy motstand med vekselstrøm, og svært lav motstand med konstant strøm. På grunn av denne egenskapen brukes de i radiotekniske enheter som filterelementer. Ved en frekvens på 50-60 hertz brukes transformatorstål til å lage kjernene deres. Hvis frekvensen er høyere, er kjernene laget av ferritt eller permalloy. Visse typer choker kan sees i form av såkalte fat, som undertrykker forstyrrelser på ledningene.

Hvor brukes induktorer?

Omfanget av bruken av hver slik enhet er nært knyttet til funksjonene i dens design. Derfor er det nødvendig å ta hensyn til dens individuelle egenskaper og tekniske egenskaper.

Sammen med motstander eller, brukes spoler i ulike kretser som har frekvensavhengige egenskaper. Først av alt er dette filtre, oscillerende kretser, tilbakemeldingskretser, etc. Alle typer av disse enhetene bidrar til akkumulering av energi, transformasjon av spenningsnivåer i en pulsstabilisator.

Når to eller flere spoler er induktivt koblet til hverandre, dannes en transformator. Disse enhetene kan brukes som elektromagneter, og også som en energikilde som eksiterer induktivt koblet plasma.

Induktive spoler brukes med hell i radioteknikk, som sender og mottaker i ringdesign og de som arbeider med elektromagnetiske bølger.

En av fordelene med pulsmetalldetektorer er at det er enkelt å produsere søkespoler for dem.. Samtidig, med en enkel spole, har pulsmetalldetektorer en god deteksjonsdybde. Denne artikkelen vil beskrive de enkleste og rimeligste måtene å lage søkespoler for pulsmetalldetektorer med egne hender.

Sneller produsert etter produksjonsmetodene beskrevet nedenfor er egnet for nesten alle populære pulsmetalldetektordesign (Koschei, Klon, Tracker, Pirate, etc.).

1. Spole for pulsmetalldetektor laget av tvunnet par

Fra tvunnet par ledning kan du få en utmerket sensor for pulsmetalldetektorer. En slik spole vil ha en søkedybde på mer enn 1,5 meter og ha god følsomhet for små gjenstander (Mynter, ringer osv.). For å lage det trenger du en tvunnet ledning (denne typen ledning brukes til Internett-tilkobling og er tilgjengelig for salg i alle markeder og databutikker). Ledningen består av 4 tvunnet ledningspar uten skjerm!

Sekvensen for å produsere en spole for en pulsmetalldetektor, laget av tvunnet partråd:

• Vi kuttet av 2,7 meter ledning.
• Vi finner midten av stykket vårt (135 cm) og merker det. Så måler vi 41 cm fra den og setter også merker.
• Vi kobler ledningen langs merkene til en ring, som vist på figuren nedenfor, og fester den med tape eller tape.

• Nå begynner vi å vri endene rundt ringen. Dette gjør vi på begge sider samtidig, og passer på at svingene sitter tett, uten gliper. Som et resultat får du en ring på 3 svinger. Dette bør du få:

• Fest den resulterende ringen med tape. Og vi bøyer endene av spolen innover.
• Deretter stripper vi isolasjonen til ledningene og lodder ledningene våre i følgende rekkefølge:

• Vi isolerer loddepunktene ved hjelp av termiske rør eller elektrisk tape.

• For å sende ut spolen tar vi en 2*0,5 eller 2*0,75 mm ledning i gummiisolasjon, 1,2 meter lang, og lodder den til de resterende endene av spolen og isolerer den også.
• Deretter må du velge et passende hus for spolen, du kan kjøpe den ferdig, eller velge en plastplate med passende diameter osv.
• Vi setter spolen inn i huset og fester den der med varmt lim, vi fester også loddetinnene og ledningene til terminalene. Du bør få noe sånt som dette:

• Deretter er kroppen forseglet, eller hvis du brukte en plastplate eller -brett, er det bedre å fylle den med epoksyharpiks, dette vil gi strukturen din ekstra stivhet. Før du forsegler kassen eller fyller den med epoksyharpiks, er det bedre å utføre mellomliggende ytelsestester! Siden etter liming er det ingenting å fikse!
• For å feste spolen til metalldetektorstangen, kan du bruke denne braketten (den er veldig billig), eller lage en lignende selv.

• Vi lodder kontakten til den andre enden av ledningen, og spolen vår er klar til bruk.

Ved testing av en slik spole fra Koschey 5I metalldetektorer ble følgende data oppnådd:

• Jernporter – 190 cm
• Hjelm – 85 cm
• Mynt 5 kos USSR – 30 cm.

1. Stor spole for en DIY-pulsmetalldetektor.

Her vil vi beskrive metoden produserer en dybdespole 50*70 cm, for pulsmetalldetektorer. Denne spolen er god for å søke etter store metallmål på store dyp, men den egner seg ikke for å søke etter små metall.

Så, prosessen med å lage en spole for pulsmetalldetektorer:

• Vi lager et mønster. For å gjøre dette, i et hvilket som helst grafikkprogram, tegn mønsteret vårt og skriv det ut i 1:1 størrelse.

• Ved hjelp av et mønster tegner vi omrisset av spolen vår på et ark med kryssfiner eller sponplater.
• Vi slår spiker rundt omkretsen, eller skru inn skruer (skruene må pakkes inn med elektrisk tape slik at de ikke riper opp ledningen), i trinn på 5 - 10 cm.
• Deretter vikler vi en vikling rundt dem (for Clone metalldetektor 18 -19 omdreininger) av viklet emaljetråd 0,7-0,8mm, du kan også bruke strandet isolert ledning, men da blir vekten på spolen litt mer.
• Mellom tappene strammer vi viklingen med kabelbånd eller tape. Og belegg de frie områdene med epoksyharpiks.

• Etter at epoksyharpiksen har herdet, fjern neglene og fjern spolen. Vi fjerner slipsene våre. Vi lodder ledninger fra en 1,5 meter lang tråd til endene av spolen. Og vi pakker spolen med glassfiber og epoksyharpiks.

• For å lage et kryss kan du bruke et polypropylenrør med en diameter på 20 mm. Slike rør selges under navnet "Varmeforseglingsrør".

• Du kan jobbe med polypropylen med en industriell hårføner. Den må varmes opp veldig forsiktig, fordi... ved 280 grader brytes materialet ned. Så vi tar to rørstykker, varmer opp midten av det ene, graver et hull gjennom det, utvider det slik at det andre røret passer inn i det, varmer opp midten av dette aller andre røret (fortsetter å beholde midten av røret). først en varm) og sett den inn i den andre. Til tross for den komplekse beskrivelsen, krever det ingen spesiell fingerferdighet - jeg gjorde det første gang. To oppvarmede stykker polypropylen er limt sammen "til døden" du trenger ikke å bekymre deg for deres styrke.
• Vi varmer opp endene av korset og kutter dem med saks (oppvarmet polypropylen skjærer godt) for å få "hakk" for vikling. Deretter setter vi tverrstykket inn i viklingen og, vekselvis oppvarming av endene av tverrstykket med utsparingene, "forsegler" viklingen i sistnevnte. Når du setter viklingen på tverrstykket, kan du føre kabelen gjennom et av tverrstykkerørene.
• Vi lager en plate fra en del av det samme røret (ved varm utflatning), bøyer den inn i bokstaven "P" og sveiser den (igjen varm) til midten av korset. Vi borer hull til alles favorittbolter fra toalettlokket.
• For å gi ekstra styrke og tetthet, forsegler vi de gjenværende sprekkene med alle slags tetningsmidler, vikler tvilsomme steder med glassfiber og epoksy, og til slutt vikler vi alt med elektrisk tape.

For en bensinforbrenningsmotor er tenningssystemet et av de avgjørende, selv om det er vanskelig å skille ut noen hovedkomponent i bilen. Du kan ikke gå uten motor, men det er også umulig uten hjul.

Tennspolen skaper høyspenning, uten hvilken det er umulig å danne en gnist og tenne drivstoff-luftblandingen i sylindrene til en bensinmotor.

Kort om tenning

For å forstå hvorfor det er en snelle i en bil (dette er et populært navn), og hvilken del det tar for å sikre bevegelse, må du i det minste generelt forstå strukturen til tenningssystemer.

Et forenklet diagram over hvordan spolen fungerer er vist nedenfor.

Den positive terminalen på spolen er koblet til den positive terminalen på batteriet, og med den andre terminalen er den koblet til spenningsfordeleren. Denne tilkoblingsordningen er klassisk og er mye brukt på VAZ-familiebiler. For å fullføre bildet er det nødvendig å gjøre en rekke avklaringer:

1. Spenningsfordeleren er en slags dispatcher som leverer spenning til sylinderen der kompresjonsfasen har skjedd og bensindampene skal antennes.
2. Driften av tenningsspolen styres av en spenningsbryter, dens design kan være mekanisk eller elektronisk (kontaktløs).

Mekaniske enheter ble brukt i gamle biler: VAZ 2106 og lignende, men nå er de nesten fullstendig erstattet av elektroniske.

Spolestruktur og drift

Den moderne spolen er en forenklet versjon av Ruhmkorff induksjonsspolen. Den ble oppkalt etter den tyskfødte oppfinneren Heinrich Ruhmkorff, som var den første som patenterte en enhet i 1851 som konverterer lavspent likespenning til høy vekselspenning.

For å forstå operasjonsprinsippet, må du kjenne strukturen til tenningsspolen og det grunnleggende om radioelektronikk.

Dette er en tradisjonell, vanlig VAZ-tennspole, brukt i lang tid på mange andre biler. Faktisk er dette en puls høyspenningstransformator. På en kjerne designet for å forsterke magnetfeltet, er en sekundærvikling viklet med en tynn ledning, den kan inneholde opptil tretti tusen ledninger.

På toppen av sekundærviklingen er en primærvikling laget av tykkere tråd og med færre omdreininger (100-300).

Viklingene i den ene enden er koblet til hverandre, den andre enden av primæren er koblet til batteriet, sekundærviklingen med sin frie ende er koblet til spenningsfordeleren. Fellespunktet til spoleviklingen er koblet til spenningsbryteren. Hele denne strukturen er dekket av et beskyttende hus.

En likestrøm flyter gjennom "primæren" i utgangstilstanden. Når en gnist må dannes, brytes kretsen av en bryter eller fordeler. Dette fører til dannelse av høyspenning i sekundærviklingen. Spenning tilføres tennpluggen til ønsket sylinder, hvor det dannes en gnist som forårsaker forbrenning av drivstoffblandingen. Høyspentledninger ble brukt for å koble tennpluggene til fordeleren.

Enkeltterminaldesignet er ikke det eneste mulige.

• Dobbel gnist. Det doble systemet brukes for sylindere som opererer i samme fase. La oss anta at kompresjon oppstår i den første sylinderen og en gnist er nødvendig for tenning, og i den fjerde sylinderen er det en rensefase og en tomgangsgnist dannes der.
• Tre-gnist. Driftsprinsippet er det samme som for en to-terminal, bare lignende brukes på 6-sylindrede motorer.
• Individuell. Hver tennplugg er utstyrt med sin egen tennspole. I dette tilfellet byttes viklingene - primæren er plassert under sekundæren.

Hvordan sjekke tenningsspolen

Hovedparameteren som ytelsen til spolen bestemmes av er motstanden til viklingene. Det er gjennomsnittlige indikatorer som indikerer brukbarheten. Selv om avvik fra normen ikke alltid er en indikator på en funksjonsfeil.

Ved hjelp av et multimeter

Ved hjelp av et multimeter kan du sjekke tenningsspolen i henhold til 3 parametere:

1. primær viklingsmotstand;
2. sekundær vikling motstand;
3. tilstedeværelse av kortslutning (isolasjonsbrudd).

Vær oppmerksom på at kun en individuell tennspole kan kontrolleres på denne måten. Doble er utformet annerledes, og du må kjenne utgangskretsen til "primær" og "sekundær".

Vi sjekker primærviklingen ved å feste sonder til kontaktene B og K.

Ved måling av "sekundær" kobler vi en sonde til kontakt B, og den andre til høyspenningsterminalen.

Isolasjonen måles gjennom klemme B og spolekroppen. Enhetsavlesningene bør være minst 50 MΩ.

Det er ikke alltid vanlig for en bilentusiast å ha et multimeter for hånden og erfaring med å bruke det på en lang reise, det er heller ikke mulig å sjekke tenningsspolen ved hjelp av denne metoden.

andre metoder

En annen metode, spesielt relevant for gamle biler, inkludert VAZ-er, er å sjekke gnisten. For å gjøre dette plasseres den sentrale høyspenningsledningen i en avstand på 5-7 mm fra motorhuset. Hvis en blå eller lys lilla gnist blinker når du prøver å starte bilen, fungerer snellen normalt. Hvis fargen på gnisten er lysere, gul eller helt fraværende, kan dette bekrefte at den er ødelagt eller ledningen er defekt.

Det er en enkel måte å teste et system med individuelle spoler. Hvis motoren stopper, trenger du bare å koble fra strømmen til spolene en etter en mens motoren går. Vi koblet fra kontakten og driftslyden endret seg (maskinen stoppet) - spolen er fin. Lyden forblir den samme - det er ingen gnist til tennpluggen i denne sylinderen.

Riktignok kan problemet også ligge i selve tennpluggen, så for eksperimentets renhet bør du bytte tennpluggen fra denne sylinderen med en annen.

Koble til tennspolen

Hvis du under demontering ikke husket og ikke merket hvilken ledning som gikk til hvilken terminal, er koblingsskjemaet for tennspole som følger. Terminalen med +-tegnet eller bokstaven B (batteri) forsynes med strøm fra batteriet, og bryteren kobles til bokstaven K. Fargene på ledningene i biler kan variere, så det er lettest å spore hvem som går hvor.

Riktig tilkobling er viktig, og hvis polariteten er feil, kan selve spolen, fordeleren eller bryteren bli skadet.

Konklusjon

En av de viktige komponentene i en bil er spolen, som lager høy spenning for å produsere en gnist. Hvis det dukker opp fall i motorens drift, begynner den å stoppe og ganske enkelt gå ustabilt - dette kan være årsaken. Derfor er det viktig å vite hvordan man kontrollerer tenningsspolen riktig, og om nødvendig, ved hjelp av gammeldags metode, i felten.

Velkommen alle til vår hjemmeside!

Vi fortsetter å studere elektronikk helt fra begynnelsen, det vil si fra det aller grunnleggende, og temaet for dagens artikkel vil være driftsprinsipp og hovedkarakteristikker til induktorer. Når vi ser fremover, vil jeg si at vi først vil diskutere teoretiske aspekter, og flere fremtidige artikler vil i sin helhet bli viet til vurdering av ulike elektriske kretser som bruker induktorer, samt elementer som vi studerte tidligere i kurset vårt - og.

Utformingen og prinsippet for drift av en induktor.

Som det allerede fremgår av navnet på elementet, er en induktor først og fremst bare en spole :), det vil si et stort antall omdreininger av en isolert leder. Dessuten er tilstedeværelsen av isolasjon den viktigste betingelsen - svingene på spolen skal ikke kortslutte med hverandre. Oftest er svingene viklet på en sylindrisk eller toroidformet ramme:

Den viktigste egenskapen induktorer er naturligvis induktans, ellers hvorfor skulle den få et slikt navn :) Induktans er evnen til å konvertere energien til et elektrisk felt til energien til et magnetisk felt. Denne egenskapen til spolen skyldes det faktum at når strømmen flyter gjennom lederen, vises et magnetisk felt rundt den:

Og her er hvordan magnetfeltet som vises når strømmen passerer gjennom spolen ser ut:

Generelt, strengt tatt, har ethvert element i en elektrisk krets induktans, til og med et vanlig stykke ledning. Men faktum er at størrelsen på en slik induktans er veldig ubetydelig, i motsetning til induktansen til spoler. Faktisk, for å karakterisere denne verdien, brukes Henry (H) måleenhet. 1 Henry er faktisk en veldig stor verdi, så µH (mikrohenry) og mH (milihenry) brukes oftest. Størrelse induktans spoler kan beregnes ved å bruke følgende formel:

La oss finne ut hva slags verdi som er inkludert i dette uttrykket:

Det følger av formelen at når antallet omdreininger eller for eksempel diameteren (og følgelig tverrsnittsarealet) til spolen øker, vil induktansen øke. Og etter hvert som lengden øker, reduseres den. Dermed bør svingene på spolen plasseres så nær hverandre som mulig, siden dette vil føre til en reduksjon i lengden på spolen.

MED induktoranordning Vi har funnet ut av det, det er på tide å vurdere de fysiske prosessene som skjer i dette elementet når en elektrisk strøm går. For å gjøre dette vil vi vurdere to kretser - i den ene vil vi føre likestrøm gjennom spolen, og i den andre - vekselstrøm :)

Så, først av alt, la oss finne ut hva som skjer i selve spolen når strømmen flyter. Hvis strømmen ikke endrer verdien, har spolen ingen effekt på den. Betyr dette at bruk av induktorer ikke bør vurderes ved likestrøm? Men nei :) Tross alt kan likestrøm slås på/av, og det er i øyeblikket av veksling at alle de mest interessante tingene skjer. La oss se på kretsen:

I dette tilfellet fungerer motstanden som en belastning i stedet kan det for eksempel være en lampe. I tillegg til motstanden og induktansen inkluderer kretsen en DC-kilde og en bryter som vi skal lukke og åpne kretsen med.

Hva skjer i det øyeblikket vi lukker bryteren?

Spolestrøm vil begynne å endre seg, siden det i forrige øyeblikk var lik 0. En endring i strømmen vil føre til en endring i den magnetiske fluksen inne i spolen, som igjen vil føre til forekomsten av EMF (elektromotorisk kraft) av selvinduksjon, som kan uttrykkes som følger:

Forekomsten av EMF vil føre til utseendet av en indusert strøm i spolen, som vil flyte i motsatt retning av strømkildestrømmens retning. Dermed vil den selvinduserte emf hindre strøm fra å flyte gjennom spolen (den induserte strømmen vil kansellere kretsstrømmen på grunn av at retningene deres er motsatte). Dette betyr at i det første øyeblikket (umiddelbart etter lukking av bryteren) vil strømmen gjennom spolen være lik 0. På dette tidspunktet er selvinduksjons-EMK maksimal. Hva vil skje videre? Siden størrelsen på EMF er direkte proporsjonal med endringshastigheten til strømmen, vil den gradvis svekkes, og strømmen vil følgelig tvert imot øke. La oss se på grafer som illustrerer det vi har diskutert:

I den første grafen ser vi krets inngangsspenning– kretsen er i utgangspunktet åpen, men når bryteren lukkes, vises en konstant verdi. I den andre grafen ser vi endring i strøm gjennom spolen induktans. Umiddelbart etter at bryteren er lukket, er strømmen fraværende på grunn av forekomsten av selvinduksjons-EMF, og begynner deretter å øke gradvis. Spenningen på spolen er tvert imot på sitt maksimum i det første øyeblikket, og avtar deretter. Spenningsgrafen over lasten vil falle sammen i form (men ikke i størrelse) med strømgrafen gjennom spolen (siden i en seriekobling er strømmen som flyter gjennom forskjellige elementer i kretsen den samme). Så hvis vi bruker en lampe som last, vil de ikke lyse umiddelbart etter at bryteren er lukket, men med en liten forsinkelse (i samsvar med gjeldende graf).

En lignende forbigående prosess i kretsen vil bli observert når nøkkelen åpnes. En selvinduktiv emk vil oppstå i induktoren, men den induserte strømmen i tilfelle en åpen krets vil bli rettet i samme retning som strømmen i kretsen, og ikke i motsatt retning, derfor den lagrede energien til induktoren vil bli brukt til å opprettholde strømmen i kretsen:

Etter at bryteren er åpnet, oppstår en selvinduksjons-emf, som forhindrer at strømmen gjennom spolen avtar, slik at strømmen ikke når null umiddelbart, men etter en tid. Spenningen i spolen er identisk i formen til tilfellet med lukking av bryteren, men motsatt i fortegn. Dette skyldes det faktum at endringen i strømmen, og følgelig den selvinduktive emf i det første og andre tilfellet, er motsatt i fortegn (i det første tilfellet øker strømmen, og i det andre reduseres det).

Forresten nevnte jeg at størrelsen på selvinduksjons-EMF er direkte proporsjonal med strømmens endringshastighet, så proporsjonalitetskoeffisienten er ikke noe mer enn induktansen til spolen:

Dette avsluttes med induktorer i DC-kretser og går videre til AC-kretser.

Tenk på en krets der vekselstrøm tilføres induktoren:

La oss se på avhengighetene til strøm og selvinduksjons-EMF i tide, og så finner vi ut hvorfor de ser slik ut:

Som vi allerede har funnet ut Selvindusert emf vi har et direkte proporsjonalt og motsatt tegn på strømmens endringshastighet:

Egentlig viser grafen oss denne avhengigheten :) Se selv - mellom punkt 1 og 2 endres strømmen, og jo nærmere punkt 2, jo mindre blir endringene, og ved punkt 2 endres ikke strømmen i en kort periode i det hele tatt sin mening. Følgelig er endringshastigheten for strøm maksimal ved punkt 1 og avtar jevnt når den nærmer seg punkt 2, og ved punkt 2 er den lik 0, som er det vi ser i selvindusert emk-graf. Videre, over hele intervallet 1-2, øker strømmen, noe som betyr at endringshastigheten er positiv, og derfor tar EMF over hele dette intervallet negative verdier.

Tilsvarende, mellom punkt 2 og 3 - strømmen avtar - endringshastigheten til strømmen er negativ og øker - selvinduksjons-emk øker og er positiv. Jeg vil ikke beskrive de resterende delene av grafen - alle prosesser der fortsetter etter samme prinsipp :)

I tillegg kan du på grafen legge merke til et veldig viktig poeng - med økende strøm (avsnitt 1-2 og 3-4), har selvinduksjons-EMK og strømmen forskjellige fortegn (avsnitt 1-2: , title="(! LANG: Gjengitt av QuickLaTeX.com" height="12" width="39" style="vertical-align: 0px;">, участок 3-4: title="Gjengitt av 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:!}

Hvor er den sirkulære frekvensen: . - Dette.

Jo høyere frekvensen til strømmen er, desto større motstand vil induktoren gi til den. Og hvis strømmen er konstant (= 0), så er reaktansen til spolen 0, følgelig har den ingen effekt på den flytende strømmen.

La oss gå tilbake til grafene våre som vi laget for bruk av en induktor i en AC-krets. Vi har bestemt selvinduksjons-emk til spolen, men hva blir spenningen? Alt her er faktisk enkelt :) I følge Kirchhoffs andre lov:

Og konsekvent:

La oss plotte avhengigheten av strøm og spenning i kretsen på tid på en graf:

Som du kan se, er strømmen og spenningen forskjøvet i fase () i forhold til hverandre, og dette er en av de viktigste egenskapene til vekselstrømkretser der en induktor brukes:

Når en induktor kobles til en vekselstrømkrets, oppstår det et faseskifte i kretsen mellom spenning og strøm, hvor strømmen er ute av fase med spenningen med en kvart periode.

Så vi fant ut hvordan vi kobler spolen til AC-kretsen :)

Det er her vi sannsynligvis vil avslutte dagens artikkel, den har allerede vist seg å være ganske lang, så vi vil fortsette samtalen om induktorer neste gang. Så ses vi snart, vi vil gjerne se deg på nettsiden vår!

Ved produksjon av metalldetektorer av enhver type, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot kvaliteten på søkespolen (spoler) og dens nøyaktige innstilling til den aktuelle søkefrekvensen. Deteksjonsområdet og stabiliteten til generasjonsfrekvensen avhenger i stor grad av dette. Det skjer ofte at med en korrekt og fullt operativ krets "flyter" frekvensen, noe som selvfølgelig kan forklares av temperaturustabiliteten til elementene som brukes (hovedsakelig kondensatorer). Jeg har personlig satt sammen mer enn et dusin forskjellige metalldetektorer, og i praksis gir temperaturstabiliteten til passive elementer fortsatt ikke garantert frekvensstabilitet hvis selve søkespolen er laget uforsiktig og dens nøyaktige innstilling til driftsfrekvensen ikke er sikret. Deretter vil det bli gitt praktiske anbefalinger om produksjon av høykvalitets sensorspoler og deres konfigurasjon for enkeltspolede metalldetektorer.

Lage en god snelle

Vanligvis er metalldetektorspoler viklet "i bulk" på en slags dor - en panne, en krukke, etc. passende diameter. Så pakker de den inn med elektrisk tape, skjermingsfolie og igjen med elektrisk tape. Slike spoler har ikke den nødvendige strukturelle stivheten og stabiliteten, er veldig følsomme for den minste deformasjon og endrer frekvensen i stor grad selv med enkel klem med fingrene! En metalldetektor med en slik spole vil måtte justeres i ny og ne, og kontrollknappen vil hele tiden etterlate fingrene med store såre hard hud :). Det anbefales ofte å "fylle en slik coil med epoxy," men hvor skal man fylle den, epoxy, hvis coilen er rammeløs?.. Jeg kan tilby en enkel og enkel måte å lage en høykvalitets coil, forseglet og motstandsdyktig til alle slags ytre påvirkninger, med tilstrekkelig strukturell stivhet og dessuten det samme, som gir enkel feste til en stavstang uten noen braketter.

For rammen kan spoler lages ved hjelp av en plastboks (kabelkanal) med passende tverrsnitt. For eksempel, for 80 - 100 omdreininger med ledning med et tverrsnitt på 0,3...0,5 mm, er en boks med et tverrsnitt på 15 X 10 eller mindre ganske passende, avhengig av tverrsnittet til din spesifikke ledning for vikling. Enkjernet kobbertråd for lavstrøms elektriske kretser er egnet som viklingstråd, det selges i spoler, for eksempel CQR, KSPV, etc. Dette er bar kobbertråd med PVC-isolasjon. Kabelen kan inneholde 2 eller flere enkeltledere med et tverrsnitt på 0,3 ... 0,5 mm i isolasjon av forskjellige farger. Vi fjerner den ytre kappen til kabelen og får flere nødvendige ledninger. En slik ledning er praktisk ved at den eliminerer muligheten for kortslutning av svinger på grunn av dårlig isolasjon (som i tilfellet med ledninger med lakkisolasjon av PEL- eller PEV-merker, der mindre skader ikke er synlige for øyet). For å bestemme hvor lang ledningen skal være for å vikle spolen, må du multiplisere omkretsen av spolen med antall omdreininger og la en liten margin for terminalene. Hvis du ikke har et stykke ledning av nødvendig lengde, kan du vikle det fra flere stykker ledninger, hvis ender er godt loddet til hverandre og nøye isolert med elektrisk tape eller ved hjelp av varmekrympeslange.

Fjern dekselet fra kabelkanalen og skjær sideveggene med en skarp kniv hver 1 ... 2 cm:

Etter dette kan kabelkanalen lett gå rundt en sylindrisk overflate med ønsket diameter (krukke, panne, etc.), tilsvarende diameteren til metalldetektorspolen. Endene av kabelkanalen limes sammen og det oppnås en sylindrisk ramme med sider. Det er ikke vanskelig å vikle det nødvendige antallet ledninger på en slik ramme og belegge dem, for eksempel med lakk, epoksy, eller fyll alt med tetningsmasse.

Ovenfra er rammen med ledningen lukket med et kabelkanaldeksel. Hvis sidene på dette lokket ikke er høye (dette avhenger av størrelsen og typen boks), trenger du ikke å lage sidekutt på det, fordi det bøyer seg ganske bra uansett. Utgangsendene til spolen bringes ut ved siden av hverandre.

Dette resulterer i en forseglet spole med god strukturell stivhet. Alle skarpe kanter, fremspring og uregelmessigheter i kabelkanalen skal glattes med sandpapir eller pakkes inn med et lag elektrisk tape.

Etter å ha sjekket spolen for funksjonalitet (dette kan gjøres ved å koble spolen selv uten en skjerm til metalldetektoren din for tilstedeværelse av generasjon), fylle den med lim eller tetningsmiddel og mekanisk behandle uregelmessighetene, bør du lage en skjerm. For å gjøre dette, ta folie fra elektrolytiske kondensatorer eller matfolie fra butikken, som kuttes i strimler 1,5 ... 2 cm brede. Folien er viklet tett rundt spolen, uten hull, overlappende. Mellom endene av folien i stedet for spoleterminalene må du forlate gap 1 ... 1,5 cm , ellers vil det dannes en kortsluttet sving og spolen vil ikke fungere. Endene av folien skal festes med lim. Deretter pakkes toppen av folien langs hele lengden med eventuell fortinnet tråd (uten isolasjon) i en spiral, i trinn på ca. 1 cm. Tråden må fortinnes, ellers kan det oppstå uforenlig metallkontakt (aluminium-kobber). Den ene enden av denne ledningen vil være spolens felles ledning (GND).

Deretter pakkes hele spolen med to eller tre lag elektrisk tape for å beskytte folieskjermen mot mekanisk skade.

Å stille inn spolen til ønsket frekvens innebærer å velge kondensatorer, som sammen med spolen danner en oscillerende krets:

Den faktiske induktansen til spolen samsvarer som regel ikke med dens beregnede verdi, så den ønskede kretsfrekvensen kan oppnås ved å velge passende kondensatorer. For å lette valget av disse kondensatorene, er det praktisk å lage en såkalt "kondensatorbutikk". For å gjøre dette kan du ta en passende bryter, for eksempel P2K-typen med 5 ... 10 knapper (eller flere slike brytere med færre knapper), med avhengig eller uavhengig låsing (allikevel, det viktigste er at det er mulig å slå på flere knapper samtidig). Jo flere knapper det er på bryteren din, jo tilsvarende flere beholdere kan inkluderes i "butikken". Diagrammet er enkelt og er vist nedenfor. Hele installasjonen er hengslet, kondensatorene er loddet direkte til knappeterminalene.

Her er et eksempel for valg av kondensatorer serie oscillerende krets (to kondensatorer + spole) med kapasiteter på ca. 5600 pF. Ved å bytte knapper kan du bruke forskjellige kapasiteter som er angitt på den tilsvarende knappen. I tillegg, ved å skru på flere knapper samtidig, kan du få den totale kapasiteten. Hvis du for eksempel trykker på knappene 3 og 4 samtidig, får vi en total kapasitans på 5610 pF (5100 + 510), og når du trykker på 3 og 5 – 5950 pF (5100 + 850). På denne måten kan du lage det nødvendige settet med kondensatorer for nøyaktig å velge ønsket kretsavstemmingsfrekvens. Du må velge kondensatorkapasitet i "kapasitanslageret" basert på verdiene gitt i metalldetektorkretsen din. I eksemplet gitt her er kapasitansene til kondensatorene i henhold til diagrammet angitt som 5600pF. Derfor er det første som er inkludert i "butikken", selvfølgelig disse beholderne. Vel, så ta kapasitanser med lavere karakterer (4700, 4300, 3900 pF for eksempel), og veldig små (100, 300, 470, 1000 pF) for et mer nøyaktig valg. Ved ganske enkelt å bytte knapper og deres kombinasjoner, kan du oppnå et veldig bredt spekter av kapasitanser og stille inn spolen til ønsket frekvens. Vel, da gjenstår det bare å velge kondensatorer med en kapasitans som er lik det du fikk som et resultat i "kapasitanslageret". Kondensatorer med en slik kapasitet bør plasseres i arbeidskretsen. Det bør huskes at når du velger containere, må selve "magasinet" kobles til en metalldetektor akkurat den ledningen/kabelen som skal brukes i fremtiden, og ledningene som kobler "magasinet" til spolen må gjøres så korte som mulig! For alle ledninger har også sin egen kapasitet.

For parallellkrets (en kondensator + spole) vil det være nok å bruke i henholdsvis "butikken", en kondensator for hver vurdering. Etter å ha valgt dem, er det bedre å lodde kondensatorene direkte til spoleterminalene, for hvilke det er praktisk å lage en liten monteringsplate fra folie-PCB og feste den på en stang ved siden av spolen eller på selve spolen:

Diskuter artikkelen METALL DETECTORS: About COILS