電感線(xiàn)圈的品質(zhì)因素Q

調(diào)諧環(huán)線(xiàn)圈的Q值要求高，由高Q值線(xiàn)圈和電容組成的諧振電路具有較好的諧振特性；由低Q線(xiàn)圈和電容組成的諧振電路的諧振特性不明顯。對(duì)于耦合線(xiàn)圈，要求可以更低，而對(duì)于高頻扼流圈和低頻扼流圈，則沒(méi)有要求。Q值的大小影響環(huán)路的選擇性、效率、濾波特性和頻率穩(wěn)定性。一般希望Q值較大，但增加線(xiàn)圈的Q值并不容易，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)線(xiàn)圈的Q值提出適當(dāng)?shù)囊?。線(xiàn)圈的品質(zhì)因數(shù)為Q=ωL/R，其中ω——為工作角頻率；L——線(xiàn)圈電感；R——線(xiàn)圈的總損耗電阻線(xiàn)圈的總損耗電阻由DC電阻、高頻電阻(由趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)引起)介電損耗等組成。為了提高線(xiàn)圈的品質(zhì)因數(shù)q，可以使用鍍銀銅線(xiàn)來(lái)降低高頻電阻。用多股絕緣線(xiàn)代替同面的單股線(xiàn)，以減少集膚效應(yīng)；采用低介電損耗的高頻陶瓷作為降低介電損耗的框架。雖然磁芯的使用增加了磁芯的損耗，但是它可以大大減少線(xiàn)圈的匝數(shù)，從而減小導(dǎo)線(xiàn)的直流電阻，這有利于提高線(xiàn)圈的Q值。品質(zhì)因數(shù)Q是表示線(xiàn)圈質(zhì)量的物理量，Q是感抗XL與其等效電阻的比值，即q=XL/r。線(xiàn)圈的Q值越高，環(huán)路損耗越小。線(xiàn)圈的Q值與導(dǎo)體的DC電阻、骨架的介電損耗、屏蔽或鐵芯引起的損耗、高頻集膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線(xiàn)圈的Q值通常是幾十到幾百。使用磁芯線(xiàn)圈，多個(gè)厚線(xiàn)圈可以提高線(xiàn)圈的Q值。4.分布電容線(xiàn)圈匝之間、線(xiàn)圈和屏蔽之間以及線(xiàn)圈和底板之間的電容稱(chēng)為分布電容。分布電容的存在降低了線(xiàn)圈的Q值，降低了線(xiàn)圈的穩(wěn)定性，所以線(xiàn)圈的分布電容越小越好。采用分段繞組法可以減小分布電容。5.固有電容線(xiàn)圈繞組匝間存在分布電容，多層繞組層間也存在分布電容。這些分布電容可以等同于與線(xiàn)圈并聯(lián)的電容C。6.容許誤差電感的實(shí)際值與標(biāo)稱(chēng)值之差除以得到的百分比。

常用電感小知識(shí)

電感器具有一個(gè)特性，即只要電流L的電感值減小，飽和電流就是電感減小30%時(shí)的電流值。溫升電流是電感的電流值，溫升為40℃。飽和電流溫升電流可以從電感的電感電容二象性中看出。什么是二元性？有時(shí)是A，有時(shí)是b。沒(méi)有什么比光的波粒二象性理論更為人所知的了。光可以衍射和反射像波的這一點(diǎn)，就像粒子的傳輸特性一樣。然而，電感在某一頻率下是電感性的，在某一頻率下是電容性的，如下圖所示:在3770兆赫頻率點(diǎn)之前，電感遵循的原則是頻率越高，阻抗越大，即電感XL=jWL=2πfL，而在3770兆赫頻率點(diǎn)之后，電感表現(xiàn)得像電容。下面的電感等效電路可以解釋上面的曲線(xiàn):在低頻時(shí)，電容路徑基本斷開(kāi)，加載在等效電路兩端的信號(hào)主要通過(guò)下面的電阻和電感路徑，而隨著頻率的增加，電容路徑的阻抗越來(lái)越小，而電阻和電感路徑的阻抗越來(lái)越大，信號(hào)主要通過(guò)電容路徑。當(dāng)電容和電感處于諧振關(guān)系時(shí)，電路表現(xiàn)為純電阻，此時(shí)的頻率點(diǎn)稱(chēng)為自諧振頻率。在上述電感器的等效電路中，如果L足夠大而R足夠小，則整個(gè)電路的損耗小，電感器的純度高，而純度低。反映電感純度的指數(shù)稱(chēng)為電感的Q值。也稱(chēng)為質(zhì)量因素；品質(zhì)因數(shù)Q是表示線(xiàn)圈質(zhì)量的物理量，Q是感抗XL與其等效電阻的比值，即q=XL/r。線(xiàn)圈的Q值越高，環(huán)路損耗越小。線(xiàn)圈的Q值與導(dǎo)體的DC電阻、骨架的介電損耗、屏蔽或鐵芯引起的損耗、高頻集膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線(xiàn)圈的Q值通常是幾十到幾百。使用磁芯線(xiàn)圈，多個(gè)厚線(xiàn)圈可以提高線(xiàn)圈的Q值。在上述電路中，分布電容指的是C。線(xiàn)圈匝之間、線(xiàn)圈和屏蔽之間以及線(xiàn)圈和底板之間存在的寄生電容稱(chēng)為分布電容。分布電容的存在降低了線(xiàn)圈的Q值，降低了線(xiàn)圈的穩(wěn)定性，所以線(xiàn)圈的分布電容越小越好。

電感電容濾波解析

電感的阻抗與頻率成正比，電容的阻抗與頻率成反比。因此，電感器可以阻擋高頻的通過(guò)，電容器可以阻擋低頻的通過(guò)。如果兩者適當(dāng)結(jié)合，不同頻率的信號(hào)可以被過(guò)濾。例如，在整流器電路中，可以通過(guò)將電容器連接到負(fù)載或?qū)㈦姼衅鞔?lián)到負(fù)載來(lái)過(guò)濾交流紋波。

感應(yīng)濾波屬于電流濾波，通過(guò)電流L產(chǎn)生的電磁感應(yīng)來(lái)平滑輸出電流，輸出電壓較低，一般低于交流電壓的有效值。它適用于大電流，電流越大，濾波效果越好。電容和電感的許多特性正好相反。

一般來(lái)說(shuō)，電解電容器用于濾除電流中的低頻信號(hào)，但即使是低頻信號(hào)，它們的頻率也被分成幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，為了適用于不同的頻率，電解電容器也分為高頻電容器和低頻電容器(這里的高頻是相對(duì)的)。

低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流濾波，其工作頻率與50Hz市電一致。然而，高頻濾波電容主要用于開(kāi)關(guān)電源整流后的濾波，其工作頻率為幾千赫茲至數(shù)萬(wàn)赫茲。在高頻電路中使用低頻濾波電容時(shí)，由于低頻濾波電容高頻特性差，在高頻充放電時(shí)，其內(nèi)阻大，等效電感高。因此，在使用中，由于電解質(zhì)的頻繁極化，將產(chǎn)生大量的熱量。然而，更高的溫度將蒸發(fā)電容器中的電解質(zhì)，增加電容器中的壓力，并且Z將終導(dǎo)致電容器膨脹和。

電源的濾波電容L的大小是平時(shí)設(shè)計(jì)的。前級(jí)使用4.7u來(lái)過(guò)濾低頻，第二級(jí)使用0.1u來(lái)過(guò)濾高頻。4.7uF電容的功能是減少輸出脈動(dòng)和低頻干擾。0.1uF電容用于減少負(fù)載電流瞬時(shí)變化引起的高頻干擾。一般來(lái)說(shuō)，前面的越大越好。兩個(gè)電容值之差約為100倍。電源濾波，尤其是開(kāi)關(guān)電源，取決于您的等效串聯(lián)電阻(等效串聯(lián)電阻)有多大，而高頻電容的選擇z在其自諧振頻率上表現(xiàn)良好。大容量是為了防止浪涌，其機(jī)理就像防洪能力較強(qiáng)的大型水庫(kù)一樣。小電容過(guò)濾高頻干擾。任何器件都可以等效為電阻、電感和電容的串并聯(lián)電路，并且會(huì)有自諧振。只有在這個(gè)自諧振頻率下，等效電阻Z很小，所以濾波Z很好！

電感式傳感器的工作原理

同步是感應(yīng)位置傳感器的另一種形式，當(dāng)線(xiàn)圈相對(duì)移動(dòng)時(shí)，它測(cè)量感應(yīng)耦合。同步通常是旋轉(zhuǎn)的，需要與傳感器的移動(dòng)和固定部分(通常稱(chēng)為轉(zhuǎn)子和定子)電連接。它們具有極高的精度，可用于工業(yè)計(jì)量、雷達(dá)天線(xiàn)和望遠(yuǎn)鏡。同步非常昂貴，越來(lái)越不常見(jiàn)。其中大多數(shù)已被(無(wú)刷)旋轉(zhuǎn)變壓器取代。這些是感應(yīng)位置檢測(cè)器的另一種形式，但是電連接只與定子上的繞組連接。

LVDT、RVDT和旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)量線(xiàn)圈之間電感耦合的變化位置，通常稱(chēng)為初級(jí)和次級(jí)繞組。傳感器的初級(jí)繞組將能量耦合到次級(jí)繞組中，但是耦合到每個(gè)次級(jí)繞組中的能量比率與導(dǎo)磁目標(biāo)的相對(duì)位移成比例地變化。在LVDT，這通常是一根穿過(guò)纏繞孔的金屬棒。在RVDT或旋轉(zhuǎn)變壓器中，它通常是一個(gè)成型的轉(zhuǎn)子或極片，相對(duì)于圍繞轉(zhuǎn)子外圍布置的繞組旋轉(zhuǎn)。LVDT和RVDT的典型應(yīng)用包括航空副翼、發(fā)動(dòng)機(jī)液壓伺服系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)控制。旋轉(zhuǎn)變壓器的典型應(yīng)用包括無(wú)刷電機(jī)的換向。

感應(yīng)位置傳感器的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是相關(guān)的信號(hào)處理電路不需要位于傳感器線(xiàn)圈附近。這允許感測(cè)線(xiàn)圈位于惡劣的環(huán)境中，否則它可能會(huì)阻礙其他技術(shù)，例如磁傳感器或光學(xué)編碼器，因?yàn)樗鼈冃枰鄬?duì)精細(xì)的硅基電子器件來(lái)位于感測(cè)點(diǎn)。