Паразитная емкость катушки, Измерение, величина Опции

[Vadim Valetov]

Задумались мы тут над величиной паразитной емкости катушки. Померили девайсом, именуемым "LC-метр", такой советский дубовый. Просто подключили катушку и поставили на режим измерения емкости. Получили для небольшой катушки (порядка сотни-две витков, диаметр около 5-6 мм, высота 10-15 мм, намотка внавал) величины порядка микрофарад.

Вопрос в том, как корректно померить эту емкость? Кроме вышеупомянутого девайса, использовали формулу общего сопротивления sqrt(R^2 + (Xl-Xc)^2). Оттуда получается квадратное уравнение с двумя корнями - величинами емкости. И бывает, что оба положительные. Какой верный? А еще LC-метр выдает и отрицательные числа. Опять же - что может означать отрицательная емкость и отрицательная индуктивность? От такие вопросы

[DS]

Измеряйте индуктивность и частоту собственного резонанса (последнее с помощью генератора и осциллографа. )
Потом вычисляйте емкость. Не забудьте учесть емкости проводов !

[Stanislav]

Емкость катушки так измерять нельзя. Если считать её сосредоточенной величиной, проще всего найти частоту собственного резонанса катушки, а затем вычислить по известной формуле (индктивность катушки, ессно, нужно при этом знать).
Блин, опередили...

[Mike]

Любой измеритель LC при измерении индуктивности описанным выше способом будет показывать или максимальную ёмкость какую способен либо "погоду на Марсе". Простейшее обьяснение вы пытаетесь зарядить ёмкость а ток идёт а напряжение не растёт, вывод ёмкость "бесконечно большая".

[vadimuzzz]

Задумались мы тут над величиной паразитной емкости катушки. Померили девайсом, именуемым "LC-метр", такой советский дубовый. Просто подключили катушку и поставили на режим измерения емкости. Получили для небольшой катушки (порядка сотни-две витков, диаметр около 5-6 мм, высота 10-15 мм, намотка внавал) величины порядка микрофарад.

Вопрос в том, как корректно померить эту емкость? Кроме вышеупомянутого девайса, использовали формулу общего сопротивления sqrt(R^2 + (Xl-Xc)^2). Оттуда получается квадратное уравнение с двумя корнями - величинами емкости. И бывает, что оба положительные. Какой верный? А еще LC-метр выдает и отрицательные числа. Опять же - что может означать отрицательная емкость и отрицательная индуктивность? От такие вопросы

Проблема в том, что паразитная реактивность тут не одна!(видел тут эквивалентную схему трансформатора,там десятка полтора элементов.и все влияют,правда на разных частотах) Надо бы посмотреть на измерителе комплексных коэффициентов передачи,на диаграме Смита. Увидите,там будут участки характеристики с разными свойствами вместо емкости- индуктивность и т.п. Сразу пересмотрите свои взгляды на мир

[Vadim Valetov]

Простейшее обьяснение вы пытаетесь зарядить ёмкость а ток идёт а напряжение не растёт, вывод ёмкость "бесконечно большая".

Да, именно из-за этого факта я и поставил под сомнение показания прибора. Что ж, будем использовать метод резонанса. А вообще какого порядка величины стоит ожидать от вышеупомянутой катушки?

[Vadim Valetov]

И далее. Допустим, эту емкость мы узнали. Как ее учесть?

з.ы. Дело в том, что система представляет из себя большую катушку, принимающую переменное магнитное поле низкой частоты (порядка полторы сотни герц). Полученный сигнал подается на вход приёмника и т.д. При замене медной проволоки в катушке алюминиевой лентой емкость значительно увеличиться, имхо. Поэтому вопрос влияния паразитной емкости решено исследовать заранее

[yrbis]

"И далее. Допустим, эту емкость мы узнали. Как ее учесть?"
А как вы эту катушку включаете...схему входной цепи можно увидеть?
....кстати катушка замещается цепью: последовательное соединение сопротивления и индуктивности, и параллельно ёмкость.....Далее этот контур представляется как последовательное соединение Lэкв и Rэкв(частотнозависимые) и именно это Lэкв является индуктивностью катушки...которое мерит "дубовый" LC метр...Так же он мерит добротность катушки, Q=arctan((iwLэкв)/Rэкв)....отсюда для любой частоты можите найти R L и С(!)

[yrbis]

п.с. с добротностью наврал....Q=1/tan(arctan(Rэкв/w*Lэкв))=w*Lэкв/Rэкв

[gte]

Простейшее обьяснение вы пытаетесь зарядить ёмкость а ток идёт а напряжение не растёт, вывод ёмкость "бесконечно большая".

Да, именно из-за этого факта я и поставил под сомнение показания прибора. Что ж, будем использовать метод резонанса. А вообще какого порядка величины стоит ожидать от вышеупомянутой катушки?

Вы бы лучше задачу описали более подробно, тогда можно что то советовать.
Чем Вам, кстати, распределенная емкость мешает? Почему алюминиевую ленту собираетесь использовать, если большой емкости опасаетесь?

[Engineer-mwave]

Уважаемы Вадим Валетов.
Если Вы применяете индуктивности небольшого номинала(до 15мкГн),то рекомендую Вам ознакомиться с индуктивностями от American Technical Ceramics (www.atceramics.com).У данного производителя есть программа,которая позволяет увидеть параметры индуктивности(добротность,частота саморезонанса,макс. значение тока, а также S-параметры) на заданной частоте.По данной ссылке -- http://www.atceramics.com/designsupport/index.asp --- можно скачать эту программу (Tech-select).

[Vadim Valetov]

Ммм...ну что ж сформулирую задачу несколько конкретнее...кста всем большое спасибо за участие!
У нас есть прибор который анализирует магнитные поля низких частот (звукового диапазона), приемной антенной ему служит катушка из медной проволоки сечением 0,3мм2, она немного неправильной формы, но ее легко можно аппроксимировать к кругу и сказать, что это круг радиусом 250мм, она бескаркасная, намотана в 20 слоев по 5 витков в слое. Теперь главное, мотать такую катушку сложно, неудобно и дорого, поэтому решили ее заменить на аллюминиевую ленту чтобы мотать в один слой, разумеется с коррекцией сечения и количества витков. Вот тут и встает вопрос о емкости потому что больше вроде ничего не мешает это сделать, поэкспериментировать возможности нету поэтому пробуем прикинуть сразу... Вся эта городушка по функционированию и использованию напоминает собой головку воспроизведения магнитофона, только у нас сердечника нету и габариты другие, тоже прием низкочастотных полей, большие индуктивности (там 100мГн, у нас 40мГн), и наверное емкости...но что то я нигде не встречал упоминания про емкость при работе с голов. воспр.,...вообще все вокруг них строиться по каким то типовым схемам без особого объяснения что и зачем...вешают нагрузку около 51к типа чтобы предотвратить возбуждение на низких частотах (откуда оно там возьмется и на каких это низких, герцы или десятки герц?) и емкость чтобы зарезонировать ее на 16кГц...,а почему именно так?...ну речь сейчас не об этом главное во что может вылиться для нас паразитная емкость при таких праметрах и как это увидеть аль посчитать.

[gte]

Ммм...ну что ж сформулирую задачу несколько конкретнее...кста всем большое спасибо за участие!
У нас есть прибор который анализирует магнитные поля низких частот (звукового диапазона), приемной антенной ему служит катушка из медной проволоки сечением 0,3мм2, она немного неправильной формы, но ее легко можно аппроксимировать к кругу и сказать, что это круг радиусом 250мм, она бескаркасная, намотана в 20 слоев по 5 витков в слое. Теперь главное, мотать такую катушку сложно, неудобно и дорого, поэтому решили ее заменить на аллюминиевую ленту чтобы мотать в один слой, разумеется с коррекцией сечения и количества витков. Вот тут и встает вопрос о емкости потому что больше вроде ничего не мешает это сделать, поэкспериментировать возможности нету поэтому пробуем прикинуть сразу... Вся эта городушка по функционированию и использованию напоминает собой головку воспроизведения магнитофона, только у нас сердечника нету и габариты другие, тоже прием низкочастотных полей, большие индуктивности (там 100мГн, у нас 40мГн), и наверное емкости...но что то я нигде не встречал упоминания про емкость при работе с голов. воспр.,...вообще все вокруг них строиться по каким то типовым схемам без особого объяснения что и зачем...вешают нагрузку около 51к типа чтобы предотвратить возбуждение на низких частотах (откуда оно там возьмется и на каких это низких, герцы или десятки герц?) и емкость чтобы зарезонировать ее на 16кГц...,а почему именно так?...ну речь сейчас не об этом главное во что может вылиться для нас паразитная емкость при таких праметрах и как это увидеть аль посчитать.

Параметры катушки, конечно, изменятся, прибор придется калибровать, если то что Вы описывали является его штатной катушкой. Если есть большое желание заменить, снимите сначало параметры существующей катушки с помощью генератора и осциллографа, например. Посмотрите как далеко от рабочих частот находятся собственные последовательный и параллельный резонансы катушки.
И напишите, все-таки, как включена катушка в приборе.
И еще. А что сложного намотать такую катушку то?

[Vadim Valetov]

Легко намотать катушку на каркас. А бескаркасную... Хм, ну попробуйте

И все-таки: какие могут быть значения собственной емкости? Прибор Р4-37 (измеритель комплексных коэффициетов передачи) выдал на передаточной функции катушки явный завал на частоте около 2 МГц, что соответствует 1.6 пФ емкости. Опять же вопрос: можно ли доверять таким значениям? Может ли это соответствовать собственному резонансу, или этот завал мог быть спровоцирован иными факторами, о которых я даже не подозреваю?

[Mike]

В 30-60 годах прошлого века для получения минимальной собственной ёмкости у катушек использовался тип намотки который называлчя "Универсаль". Эти катушки мотались без каркаса с проклейкой витков. Чертежи станка для такой намотки бвли в районе 80г. опубликованны в "Моделист конструктор", я их видел, много раз потом пытался найти но не удавалось а потребность в многослойных катушках с малой собственной ёмкостью всё еще есть, может быть вам посчастливется отыскать эти чертежи, былобы интересно взглянуть. Я думаю что такая намотка решит вашу проблему с катушкой.