Mp3 Çalar ilə Kondansatör və ya İnduktoru Necə Ölçmək olar: 9 addım

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-13 06:56

Bahalı avadanlıq olmadan bir kondansatörün və indüktörün kapasitansını və endüktansını dəqiq ölçmək üçün istifadə edilə bilən sadə bir texnikadır. Ölçmə texnikası balanslaşdırılmış körpü üzərində qurulub və ucuz rezistorlardan asanlıqla qurula bilər. Bu ölçü texnikası, yalnız kapasitans dəyərindən daha çox, eyni zamanda kondansatörün təsirli seriya müqavimətini ölçür.

Tələb olunan komponentlər:

1. Bir neçə dəyişkən rezistor

2. MP3 pleyer

3. Multimetr

4. Qiyməti hesablamaq üçün bir kalkulyator

Addım 1: Biraz Fon nəzəriyyəsi

Layihəyə giriş olaraq, LCR körpüsünün nə olduğunu və nə etmək lazım olduğunu götürək

bir Yalnız bir LCR körpüsü etmək istəyirsinizsə, bu addımları atlayın.

Bir LCR körpüsünün işini başa düşmək üçün bir kondansatörün, bir rezistorun və bir indüktörün AC dövrəsində necə davrandığını danışmaq lazımdır. ECE101 dərsliyinizi silmək vaxtıdır. Rezistor, qrupdakı elementləri başa düşməyin ən asandır. Mükəmməl bir rezistor, DC cərəyanı rezistordan keçərkən, AC cərəyanı keçdiyi kimi davranır. Cərəyana qarşı müqavimət göstərir, bununla da enerjini dağıdır. Cərəyan, gərginlik və müqavimət arasındakı sadə əlaqə:

R = I / V

Digər tərəfdən mükəmməl bir kondansatör, təmiz bir enerji saxlama cihazıdır. Keçən heç bir enerjini dağıtmır. Əksinə, bir kondansatör terminalına bir AC gərginliyi tətbiq edildikdə, kondansatörün cərəyanı kondansatördən əlavə etmək və çıxarmaq üçün cərəyan lazım olsa da cərəyan. Nəticədə, kondansatördən axan cərəyan, terminal gərginliyi ilə müqayisə edildikdə fazadan çıxır. Əslində, terminalındakı gərginlikdən həmişə 90 dərəcə qabaqdadır. Bunu göstərməyin sadə yolu xəyali ədəddən istifadə etməkdir (j):

V (-j) (1 / C) = I

Kondansatörə bənzər indüktör, təmiz bir enerji saxlama cihazıdır. Kondansatörün dəqiq bir komplimenti olaraq, indüktör indüktördən keçən cərəyanı qorumaq üçün maqnit sahəsindən istifadə edir və bununla da terminal gərginliyini tənzimləyir. Beləliklə, induktordan keçən cərəyan terminal gərginliyindən 90 dərəcə qabaqdadır. Terminaldakı gərginlik və cərəyan əlaqəsini təmsil edən tənlik:

V (j) (L) = I

Addım 2: Daha çox nəzəriyyə

Xülasə olaraq, müqavimət cərəyanını (İr), İndüktör cərəyanını (Ii) və kondansatör cərəyanını (Ic) hamısını burada göstərilən eyni vektor diaqramına çəkə bilərik.

Addım 3: Daha çox nəzəriyyə

Mükəmməl bir kondansatör və endüktörlü mükəmməl bir dünyada, təmiz bir enerji saxlama cihazı əldə edirsiniz.

Ancaq real dünyada heç bir şey mükəmməl deyil. Enerji saxlama cihazının əsas keyfiyyətlərindən biri, istər kondansatör, istər batareya, istərsə də nasos saxlama qurğusu olsun, saxlama cihazının səmərəliliyidir. Proses zamanı həmişə müəyyən miqdarda enerji itirilir. Bir kondansatördə və ya indüktördə bu cihazın parasidik müqavimətidir. Bir kondansatördə yayılma əmsalı, bir induktorda isə keyfiyyət faktoru deyilir. Bu itkini modelləşdirməyin sürətli bir yolu, mükəmməl bir kondansatör və ya indüktör seriyasına bir sıra müqavimət əlavə etməkdir. Beləliklə, real həyat kondansatörü daha çox mükəmməl bir müqavimətçiyə və mükəmməl bir kondansatörə bənzəyir.

Addım 4: Wheatstone Körpüsü

Bir körpüdə cəmi dörd müqavimət elementi var. Bir siqnal mənbəyi də var və a

körpünün mərkəzində metr. Nəzarət etdiyimiz element müqavimətli elementlərdir. Rezistiv körpünün əsas funksiyası körpüdəki müqavimətləri uyğunlaşdırmaqdır. Körpü balanslaşdırıldıqda, R11 müqavimətinin R12 ilə R21 və R21 ilə R21 uyğun olduğunu göstərir, mərkəzdəki sayğacdakı çıxış sıfıra enir. Bunun səbəbi R11 -dən axan cərəyanın R12 -dən axması və R21 -dən R21 -dən axmasıdır. Sayğacın sol tərəfi ilə sayğacın sağ tərəfi arasındakı gərginlik eyni olacaq.

Körpünün gözəlliyi siqnal mənbəyinin qaynaq empedansındadır və sayğacın xətti olması ölçməyə təsir etmir. Ölçmə aparmaq üçün çox cərəyan aparan ucuz bir sayğacınız olsa belə (məsələn, köhnə iynə tipli analoq sayğac), cərəyan olmadıqda sizə xəbər verəcək qədər həssas olduğu halda yenə də burada yaxşı iş görür. metrdən axır. Siqnal mənbəyi əhəmiyyətli bir çıxış empedansına malikdirsə, körpünün keçdiyi cərəyanın səbəb olduğu çıxış gərginliyinin düşməsi körpünün sol tərəfində körpünün sağ tərəfində olduğu kimi eyni təsirə malikdir. Xalis nəticə özünü ləğv edir və körpü hələ də inanılmaz dərəcədə dəqiqliyə qarşı müqavimət göstərə bilər.

Müşahidəçi oxucu, R11 -in R21 -ə, R12 -nin isə R22 -yə bərabər olduğu təqdirdə körpünün də tarazlaşdıracağını fərq edə bilər. Burada nəzərdən keçirməyəcəyimiz bir vəziyyət olduğu üçün bu işi daha da müzakirə etməyəcəyik.

Addım 5: Rezistorlar yerinə reaktiv bir element necə?

Bu nümunədə, Z11 Z12 ilə uyğun gələndə körpü balanslaşdırılacaq. Dizaynı sadə saxlayaraq

körpünün sağ tərəfi rezistorlardan istifadə olunmaqla düzəldilmişdir. Yeni bir tələb, siqnal mənbəyinin AC mənbəyi olmasıdır. İstifadə olunan sayğac da AC cərəyanını aşkar edə bilməlidir. Z11 və Z12 hər hansı bir empedans mənbəyi, kondansatör, indüktör, rezistor və ya hər üçün birləşməsi ola bilər.

İndiyə qədər, çox yaxşı. Mükəmməl kalibrli bir kondansatör və induktor çantanız varsa, bilinməyən cihazın dəyərini öyrənmək üçün körpüdən istifadə etmək olardı. Ancaq bu həqiqətən çox vaxt aparacaq və bahalı olardı. Mükəmməl istinad cihazını bir hiylə ilə simulyasiya etmək üçün bir yol tapmaqdan daha yaxşı bir həll. MP3 pleyerin görüntüyə gəldiyi yer budur.

Bir kondansatör həmişə terminal gərginliyindən 90 dərəcə qabaqda olsa da axan cərəyanı xatırlayırsınızmı? İndi sınaqda olan cihazın terminal gərginliyini düzəldə bilsək, əvvəlcədən 90 dərəcə bir cərəyan tətbiq etməyimiz və bir kondansatörün təsirini simulyasiya etməyimiz mümkün olardı. Bunu etmək üçün əvvəlcə iki dalğa arasında 90 dərəcə bir faza fərqi olan iki sinüs dalğası olan bir audio fayl yaratmalıyıq.

Addım 6: Bildiklərimizi Körpüyə qoyun

Bu dalğa faylını MP3 pleyerə yükləyərkən və ya PC -dən birbaşa oxudanda, sol və sağ kanal eyni amplituda iki sinus dalğası yaradır. Bu andan etibarən sadəlik naminə kondansatördən istifadə edəcəyəm. Bununla birlikdə, eyni prinsip induktorlar üçün də tətbiq olunur, həyəcanlı siqnalın 90 dərəcə gecikməsi lazımdır.

Əvvəlcə sınaqdan keçirilmiş cihazla körpünü mükəmməl bir rezistorla birlikdə mükəmməl bir kondansatörlə yenidən təsvir edək. Siqnal mənbəyi digər siqnala istinad edərkən bir siqnal fazası 90 dərəcə dəyişən iki siqnala bölünür.

İndi qorxulu hissə budur. Bu dövrənin işini təsvir edən riyaziyyata girməliyik. Əvvəlcə sayğacın sağ tərəfindəki gərginliyə baxaq. Dizaynı asanlaşdırmaq üçün sağ tərəfdəki müqavimətçini bərabər seçmək ən yaxşısıdır, buna görə Rm = Rm və Vmrdəki gərginlik Vrefin yarısıdır.

Vmr = Vref / 2

Sonra, körpü balanslaşdırıldıqda, sayğacın solundakı və sağdakı gərginlik tam bərabər olacaq və faza da tam olaraq uyğun olacaq. Beləliklə, Vml də Vref -in yarısıdır. Bununla yaza bilərik:

Vml = Vref / 2 = Vcc + Vrc

İndi R90 və R0 ilə cərəyanı yazmağa çalışaq:

Ir0 = (Vref / 2) x (1 / Ro)

Ir90 = (Vz - (Vref / 2)) / (R90)

Həm də sınaqdan keçirilmiş cihazdan axan cərəyan:

Buz = İr0 + İr90

İndi, sınanan cihazın bir kondansatör olduğunu düşünün və biz Vz -in Vrefə 90 dərəcə rəhbərlik etməsini və

hesablamanı asanlaşdırın, Vz və Vref gərginliyini 1V -ə qədər normallaşdıra bilərik. Sonra deyə bilərik:

Vz = j, Vref = 1

Ir0 = Vref / (2 x Ro) = Ro / 2

İr90 = (j - 0.5) / (R90)

Hamı birlikdə:

Buz = Vml / (-j Xc + Rc)

-j Xc + Rc = (0.5 / Ic)

Harada Xc, mükəmməl bir kondansatör Cc -nin empedansıdır.

Beləliklə, körpünü balanslaşdıraraq və R0 və R90 -ın dəyərini öyrənərək, Ic testində olan cihaz vasitəsilə ümumi cərəyanı hesablamaq çox sadədir. Gəldiyimiz son tənliyi istifadə edin, mükəmməl kapasitansın empedansını və seriya müqavimətini hesablaya bilərik. Kondansatör empedansını və tətbiq olunan siqnalın tezliyini bilməklə sınaqdan keçirilən cihazın tutumunu öyrənmək asandır:

Xc = 1 / (2 x π F C)

Addım 7: Kondansatörün və ya İndüktörün Dəyərinin Ölçülməsi Adımı

1. Dalğa faylını PC və ya MP3 pleyerdən istifadə edərək oxudun.

2. MP3 pleyerin çıxışını yuxarıda göstərilən kabel diaqramı kimi bağlayın, indüktoru ölçürsünüzsə əlaqəni sol və sağ kanala dəyişdirin.

3. Multimetreyi qoşun və AC gərginliyi ölçməsini təyin edin.

4. Səs klipini oxudun və gərginliyin oxunması minimuma enənə qədər trim qabını tənzimləyin. Sıfıra nə qədər yaxın olarsa, ölçmə bir o qədər dəqiq olar.

5. Test edilən cihazı (DUT) və MP3 pleyerini ayırın.

6. Multimetrenin ucunu R90 -a köçürün və müqaviməti ölçün. Dəyəri ölçün. 7. R0 üçün də eyni şeyi edin.

8. Ya kondansatör/indüktör dəyərini əl ilə hesablayın, ya da dəyəri həll etmək üçün təchiz olunmuş Octave/Matlab skriptindən istifadə edin.

Addım 8: Körpünü Balanslaşdırmaq üçün Dəyişən Rezistor üçün Tələb olunan Təxmini Müqavimət Cədvəli

Addım 9: Təşəkkür edirəm

Bu təlimatı oxuduğunuz üçün təşəkkür edirəm. Bu, 2009 -cu ildə yazdığım bir veb səhifənin transkripsiyası idi