V članku je opisan merilnik induktivnosti, ki omogoča merjenje induktivnosti in upornosti tuljave z uporabo preprostega vezja in programa LabVIEW.
Merjenje induktivnosti je nekoliko zahtevnejše, kot je merjenje kapacitivnosti, saj pogosto ne smemo zanemariti izgub na ohmski upornosti kakor tudi ne feromagnetnih izgub, za ne-zračne tuljave. Pri klasičnem postopku merjenja skozi tuljavo pošljemo izmenični tok sinusne oblike, nato pa na osnovi padca napetosti na tuljavi in faznega premika med U in I določimo induktivnost in upornost tuljave. Pri opisanem merilniku je to dokaj enostavno, saj vse izračune omogoča program LabVIEW. Na sliki 1 je predstavljena blokovna shema merilnika.
Tuljavo napajamo s funkcijskim generatorjem preko pomožne upornosti Rp. Kadar pri vmesniku NI6008 uporabimo diferencialne vhode, masa funkcijskega generatorja ne vpliva na delovanje vezja. Pri uporabi sofaznih vhodov (RSE), pa je potrebna galvanska ločitev mase funkcijskega generatorja in mase vmesnika NI6008 z ločilnim transformatorjem. Pomožna upornost mora biti časovno stabilna in čimbolj točna, ker vpliva na točnost meritve. Na generatorju izberemo sinusno obliko izhodnega signala, izhodno napetost in frekvenco pa prilagodimo glede na razmerje med padcem napetosti na pomožni upornosti in padcem napetosti na tuljavi.
Zaželjeno razmerje napetosti je 1:1. Ker praktično to pogosto ni možno, je priporočljivo, da se giblje med 1:10 do 10:1. Problem se lahko pojavi pri merjenju majhnih induktivnosti, ko moramo uporabiti višjo frekvenco in majhno pomožno upornost. Maksimalno frekvenco določa vmesnik NI 6008, minimalna upornost je odvisna od izhodne moči funkcijskega generatorja in dopustnega toka skozi tuljavo. Na vmesniku NI6008 uporabimo dva analogna vhoda, enega za napetost na Rp in drugega za napetost na Lx. Maksimalna frekvenca vzorčenja vmesnika NI 6008 je 10ks/s za en analogni vhod, za dva vhoda pa 5ks/s. Ker mora biti po Nykvistovem teoremu frekvenca vzorčenja najmanj dvakratnik vhodne frekvence je možna maksimalna uporabljena frekvenca do 2,5 kHz. Po A/D pretvorbi se informacija prenese v PC preko USB vhoda. Obdelava podatkov in prikaz rezultatov meritev se izvrši s PC računalnikom.
Merilnik induktivnosti z LabVIEW
2014_SE225_43
