標準電感器(standard inductor)用於保存電磁單位制中電感單位亨利的量值的標準量具。其特點是電感量非常準確和穩定,常用作計量標準,或裝在電測量儀器內作為標準電感元件。標準電感器分為標準自感器和標準互感器兩種。
基本介紹
- 中文名:標準電感器
- 外文名:Standard inductor
電感器的概述,電感器的種類,電感線圈的主要技術參數,電感器的檢測,概述,等級,使用,
電感器的概述
電感器又稱電感線圈,簡稱電感,是指線圈在磁場中活動時,所能感應到的電流的強度,單位是“亨利”(H)。也指利用此性質製成的元件。電感器是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞製成的一組串聯的同軸線匝,它在電路中用字母“L”表示,電感器的主要作用是對交流信號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。電感器包括自感和互感兩類。
當線圈中有電流通過時,線圈的周圍就會產生磁場。當線圈中電流發生變化時,其周圍的磁場也產生相應的變化,此變化的磁場可使線圈自身產生感應電動勢(電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓),這就是自感;兩個電感線圈相互靠近時,一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈,這種影響就是互感。互感的大小取決於電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度(下圖)。
電感器的種類
- 1.按結構分類
電感器按其結構的不同可分為線繞式電感器和非線繞式電感器(多層片狀、印刷電感等),還可分為固定式電感器和可調式電感器。
- 2.按貼裝方式分
有貼片式電感器,外掛程式式電感器。同時,對電感器有外部禁止的成為禁止電感器,線圈裸露的一般稱為非禁止電感器。
- 3.按工作頻率分類
電感按工作頻率可分為高頻電感器、中頻電感器和低頻電感器。高頻電感器技術上差距較大,許多廠商的產品不成熟,常用比較可信的主要是捷比信高頻電感。空心電感器、磁心電感器和銅心電感器一般為中頻或高頻電感器,而鐵心電感器多數為低頻電感器。
- 4.按用途分類
電感器按用途可分為振盪電感器、校正電感器、顯像管偏轉電感器、阻流電感器、濾波電感器、隔離電感器、被償電感器,同時對需要通過大電流等情況會使用到捷比信功率電感器。
電感線圈的主要技術參數
①電感量:也稱做自感係數(L),是表示電感元件自感應能力的一種物理量。L的單位為H(亨)、mH(毫亨)和μH(微亨),三者的換算關係如下:
1H= 10mH= 10μH
②品質因數:是表示電感線圈品質的參數,也稱做Q值或優值。Q值越高,電路的損耗越小,效率越高。
③分布電容:線圈匝問、線圈與地之間、線圈與禁止盒之間以及線圈的層間都存在著電容,這些電容統稱為線圈的分布電容。分布電容的存在會使線圈的等效總損耗電阻增大,品質因數Q降低。
④額定電流:是指允許長時間通過線圈的最大工作電流。
⑤穩定性:主要指參數受溫度、濕度和機械振動等影響的程度。
電感器的檢測
電感器的常見故障有斷路、短路等。為了保證電路正常工作,電感器使用前必須進行測量,用萬用表歐姆檔可以對電感器進行簡單的測量,測出電感線圈的直流電阻,並與其技術指標相比較:若阻值比規定的阻值小得多,則說明線圈存在局部短路或嚴重短路情況;若阻值為∞,則表示線圈存在斷路。
概述
標準互感器也常用作保存磁通(磁鏈)單位韋伯的標準量具。標準電感器通常為10進制,其電感量範圍一般為1微亨到1亨,特殊情況下也可做成更小或更大的量值,或非10進制量值。
等級
標準電感器的等級一般由各國計量部門制定的國家計量檢定系統表和有關的國家標準所規定。中華人民共和國規定,作為計量標準用的標準電感器,按其在計量檢定系統表中的位置分為計量基準、計量標準和工作計量器具三檔。按計量檢定系統表的規定,較低檔標準電感器的量值由較高檔傳遞。
中國的自感基準包括一個高穩定的 100毫亨自感器和一台諧振電橋(見經典交流電橋)自感器的量值定期用諧振電橋從電容工作基準(見標準電容器)導出,不確定度(見電磁測量誤差)為5×10-6。中國的互感基準(見彩圖)是一個石英骨架的坎貝爾線圈,不確定度也是5×10-6。
電感基準(包括自感基準和互感基準)保存在國家計量技術機構,用於保存和復現法定亨利單位。電感基準不能輕易動用,一般只用於定期向電感工作基準傳遞量值。電感工作基準是繞在絕緣骨架上的高穩定電感線圈,年變化為10-5量級。
為了使用方便,標準電感器的穩定度也常用級別來表示。例如0.01級標準電感器,表示其年變化在規定的參考條件下小於0.01%。中國的標準電感器從0.01~1.0級,共分為7個級別。
使用
使用標準電感器時應注意不使其工作電流超過允許值。標準電感器應和周圍的鐵磁和金屬物體保持較遠的距離,避免雜散磁場的影響。還可用交換端鈕接線的方法來消除寄生耦合引起的誤差。標準電感器在用於交流電路時,分布電容等寄生參數會使電感量隨著工作頻率的不同而有所改變,所以其工作頻率應儘量與檢定時的頻率一致。