Misura induttanza con oscilloscopio

[maxastuto]

Salve! Avrei la necessita di misurare un paio d'induttanze incognite (autocostruite ) per vedere se effettivamente hanno il valore che indica il progetto. Premetto che sono di valore molto basso ( una dovrebbe essere 0,30 uH e l'altra 3uH) l'LCR che ho misura a partire da 1 mH per cui ampiamente fuori sensibilità.so che è possibile farlo con l'oscilloscopio ed un generatore di segnale . Li ho tutti e due (un Rigol 4 ch 100Mhz e un generatore di segnali con le 3 forme d'onda fino a 10 MHz) Ho visto il metodo con la resistenza, il metodo con il condensatore noto però non ho capito bene le modalità di misura ( se modalità X-Y per visualizzare lo sfasamento, come regolare l'ampiezza del segnale del generatore e che frequenza utilizzare, hce valore deve aver eil condensatore o quale la resistenza). Invece il collegamento ho capito che la resistenza va in serie o se si utilizza il condensatore anche; non ho capito invece quali sono i punti di misura dove vanno messe le sonde dell'oscilloscopio. Qualcuno ha mai fatto questo tipo di misura? Grazie!

[Max2433BO]

Prova a guardare qui...

Max

[maxastuto]

ciao e grazie ammazza!!!! tutto in inglese!?

[Max2433BO]

... beh, puoi provare Google Traduttore...

... se non fai il sofistico per il livello grammaticale della traduzione

Max

[harpefalcata]

Devi realizzare un circuito risonante oppure RLC.

Una delle grandezze fische associate a questo circuito è la pulsazione di risonanza che ha grandezza nota, che è quella frequenza per la quale la tensione e la corrente sull'elemento attivo sono perfettamente in quadratura, e quindi ilvalore di tensione sul condensatore, sarà il massimo che potrai ottenere.

Se però non conosci uno dei componenti, e dunque non conosci quale è la risonanza, allora rischi di ottenere uno sfasamento tra tensione e corrente sull'elemento attivo, e quindi la tensione sull'elemento attivo sarà sempre minore di quella che otterresti alla risonanza.

Con un generatore di funzioni puoi variare la frequenza alla quale sottoponi il circuito, e misurando la tensione sul condensatore, arriverai ad una particolare frequenza nella quale ottieni sul condensatore la lettura massima.

Il diagramma di Bode che lega il modulo e la fase in un circuito RLC è famosissimo, ed è questo qui:



Come vedi, la tensione massima sul condensatore la puoi ottere in corrispondenza di un solo valore di frequenza in ingresso.

Detto questo, che è il metodo più certo di ottenere il tuo valore, hai un altro metodo per risalire alla risonanza qualora tu non disponessi di un generatore di forme d'onda con la possibilità di fare sweep delle frequenze, ed è di sfruttare il fenomeno delle onde smorzate.

n pratica tu sottoponi lo stesso circuito RLC ad un onda quadra in ingresso, onda quadra che deve essere fortemente asimmetrica, ovvero con un Toff che sia molto maggiore del Ton.

I valori di Ton e Toff li puoi scegliere liberamente, l'importante è che nel Ton il condensatore riesca a caricarsi al massimo.

Una volta che il fronte d'onda positivo finisce e comincia il Toff, il condensatore comincia a scaricarsi sulla resistenza secondo una legge nota: le oscillazioni smorzate:



Se tu misuri con l'oscilloscopio il valore di frequenza lontano da punto di origine, ovvera dalla massima sovraelongazione, quella che ottieni sarà proprio la frequenza di risonanza del circuito che interessa a te, in questo modo puoi risalire, attraverso la formula della risonanza al valore del tuo componente ncgnito.

so di essere stato un po' troppo sintetico, ma speo che tu mi abbia capito.

[MarcoD]

I suggerimenti di [user]Max243BO[/user]e diharpefalcata sono buoni.
Max243BO rimanda al sito di Donald Dekker ricercatore senior della Philips:
colleghi l'induttanza incognita a un generatore di segnali sinusoidali con impedenza interna 50 ohm, misuri la tensione con l'oscilloscopio. Cerchi la frequenza per cui l'ampiezza del generatore, rispetto a quella a vuoto, cala alla metà. Applichi la formula.
Volendo puoi applicare un resistore di valore maggiore di 50 ohm (esempio 600) e correggere la formula.

Per misure approssimate tutto bene. Dipende dalla frequenza del generatore, che a sua volta dipende dal valore dell'induttanza incognita.

Cause di errori:
La resistenza dell'avvolgimento della bobina
La capacità parassita della sonda dell'oscilloscopio
La capacità parassita delle bobine della L.


Per Harpefalcata:
il suggerimento va bene, ma il coefficiente di smorzamento deve essere basso per facilitare la misura.
Se risonanza serie la R serie deve essere bassa.
Se l'alimentazione è una R che alimenta un LC in parallelo, risonanda parallelo, la R deve essere il più possibile alta.

[maxastuto]

Grazie per le risposte, però non ho capito a quale frequenza devo settare il generatore di segnali inizialmente e di che valore deve essere la resistenza

[MarcoD]

Allora hai capito poco...

Supponiamo che la tua induttanza incognita sia di 3 uH, e che il tuo generatore abbia una resistenza di uscita di 50 ohm.

la frequenza per cui la tensione di uascita si dimezza dovrebbe essere F = 4570/ 3 = 1523 kHz.

Ossia la formula per trovare la induttanza è : L uH = 4570 / F kHz.

La formula generale è: L = sqrt(1/3) * R /(6,28*F) ; L henry, F herz, R ohm.

Per essere sicuro che il generatore abbia una impedenza di uscita di 50 ohm, mettendo in parallelo all'uscita una resistenza da 50 ohm, la tensione misurata con l'oscilloscopio si deve dimezzare rispetto alla tensione a vuoto.

[maxastuto]

Grazie Marco ora ho capito; a questo punto per testare l'impedenza del generatore di funzioni mi consigli una resistenza antiinduttiva da 50 ohm oppure un carico fittizio da 50 ohm che ho nel kit DEC DUT che ho del set up del VNA?

[MarcoD]

Per frequenze fino a 10 MHz, qualunque resistenza a impasto o strato (quelle comuni) va bene. ovviamente anche il carico fittizio va bene, ma tieni le connessioni corte.