LCR-meter, induktans & testfrekvenser

[Shep]

Jag försöker förstå mig på en LCR-meter. Agient U1732C

Den mäter induktans med olika testfrekvenser: 100Hz, 120Hz, 1kHz och 10kHz. Den uppmätta induktansen på en komponent blir mindre desto högre testfrekvens som väljs.

Exempel på en induktor
1kHz ger 170µH
100hz ger 230µH

Impedansen förändras ju med avseende på frekvensen men induktansen bör ju vara konstant?!

Vill någon bringa klarhet i detta ?

[YD1150]

Stora induktanser är nog bäst att mäta med låg frekvens och tvärtom.

Sen kan parasitkapacitanser i spolen (t.ex. kondensator(er) som bildas mellan två varv tråd)
påverka mätningarna.

[xxargs]

Teoretiska induktanser har konstant induktans oavsett frekvens - verkliga har det inte bl.a beroende på kapacitiv koppling mellan lindningsvarven och påverkan av skinneffekten som ökar resistansen med frekvensen och går man upp tillräckligt högt i frekvens så kommer dom vid sin resonansfrekvens bli helt resistiva och sedan över detta i frekvens, bli kapacitiva...

Större elektrolykkondensatorer kommer du också att finna att de ofta har tappa mycket kapacitans vid 10 kHz och går man en bit högre i frekvens så kan dom också bli induktiva...

Nu vet jag inte vad för drosslar du har, men förändringen i mina ögon kanske starta lite väl tidigt, så det kan också vara instrumentegenskaper/kalibrering som också är med och spelar in.

Därför bör man ha några drosslar som är uppmätta och vet precis hur dom är vid olika frekvenser (tex ta upp S-parameter med hjälp av en nätverksanalysator och i tex. Vipec sedan få ut vad den har för resistans och induktans vid olika frekvenser) sedan är också frågan om den mäter vid sinus i riktig brygga eller om de kör med fyrkant eller pulser.

Edit: såg efteråt att det var Agilent - dom brukar göra bra grejor så de mäter nog korrekt.

när du ser värdena förändras - kolla Q-värde samt fasvinkel då om fasvinkel minskar från 90 grader och låg Q-värde indikerar hög inre resistans.
- nu har jag inte läst manulen - men kan instrumentet ge värden i polär form - dvs. impedans och fasvinkel eller rektangulär form i R+xi ?

---

När man håller på med RF-design så slåss man med detta hela tiden och det är väldigt jagande på passiva komponenter som passar precis vid aktuell frekvenser med ibland ett märkt värde som inte alls stämmer med funktionen kretsen - dvs. det kanske står 470 nH angivet på en drossel av en viss typ (tex coilcraft) men för aktuella frekvensen så är det bara 220 nH - försöker man simulera kretsen efter komponent listan och schemat vid tex. reverse enginering med ideala värden så stämmer ingenting och man kanske inte får ihop hur kretsen fungerar... det gäller att känna till sådana saker och 'defekterna' i vissa komponenter kan användas helt avsiktligt för att uppnå önskade egenskaper.

[4kTRB]

Blir det fel om man mäter induktans med ett stegsvar?
För då får man väl alltid samma svar?

[rikkitikkitavi]

Det beror på stegsvarets ramp.

Ett oändligt snabbt stegsvar innehåller ju alla frekvenser i form av sinus.

snabbheten beror alltså på vilka frekvenser som bygger upp stegsvaret och då kommer alltså resultatet bli olika.

I princip ingen skillnad alltså.

[4kTRB]

Man kör alltid med samma stigtid på rampen.
Så jag tror inte man får så skiftande värden som
TS har mätt upp.
citerar:
"Exempel på en induktor
1kHz ger 170µH
100hz ger 230µH"

[hcb]

Jag mätte snabbt upp en liten luftlindad spole. Enligt formlerna för sådana skall den hålla ≈150 nH om jag räknat rätt. Nedan finns resultaten. Notera att spolen ovanför 527 MHz är en kondensator.
Självresonansfrekvensen syns tydligt i L-kurvan och förstås i imaginärdelen av S11.
Mätningarna är gjorda med en DG8SAQ VNWA, och kalibreringen är gjord med open/short/load (50 Ohm) av lika långa längder semirigidkabel som mätstickan.

Jag har rätt liten praktisk erfarenhet av den här typen av mätningar, men jag hoppas att jag gjort tillräckligt mycket rätt

Spolen, monterad på en liten bit semirigid koax.

IMG_0691.JPG

Induktans som funktion av frekvensen.

L.png

S11, reell och imaginär del.

S11.png

Smithdiagrammet

Smith.png