الحث والسعة الذاتية للمحاثات. القدرة الخاصة - لفائف

يمكن حساب السعة الذاتية لمحث أحادي الطبقة باستخدام الصيغة:

هناك المزيد طريقة بديلةحساب السعة الخاصة بالمحرِّض. يمكن العثور على هذه الطريقة في كتاب "تفاصيل دوائر المعدات الراديوية والحساب والتصميم" V.A. Volgov 1954. يتم استخدام الصيغة التالية هناك:

السعة الأصلية في الجبهة الوطنية.

المعامل الذي تعتمد قيمته على العلاقة بين درجة اللف وقطر السلك؛ وترد قيمه في الشكل 8، أ.

المعامل الذي يعتمد على العلاقة بين طول وقطر الملف، وقيمته متساوية في الشكل 8، ب.



الشكل 8 - الرسوم البيانية لقيم المعاملات k ولحساب السعة الجوهرية للمحاثات أحادية الطبقة

بالنظر إلى الرسوم البيانية، نكتب قيم هذه المعاملات: , .

دعنا نستبدل القيم العددية في الصيغة (9):

السعة الذاتية للمغو.

> حساب جودة الجودة

مقاومة التيار العالي التردد.

الخسائر الناجمة عن الأساسية؛

الخسائر التي تسببها الشاشة؛

خسائر عازلة.

تتكون الخسائر من الخسائر في الأسلاك والعوازل والقلب والشاشة.

تحدث خسائر الأسلاك بسبب ثلاثة أسباب.

أولاً، تتمتع أسلاك اللف بمقاومة أومية:

ثانيا، تزداد مقاومة سلك اللف للتيار المتردد مع زيادة التردد، وذلك بسبب تأثير السطح، وجوهره هو أن التيار لا يتدفق عبر المقطع العرضي بأكمله للموصل، ولكن على طول الجزء الحلقي من المقطع العرضي. (الشكل 9)

الشكل 9 - تأثير السطح

ثالثا، في أسلاك اللف، الملتوية في دوامة، يظهر تأثير القرب، وجوهره هو إزاحة التيار تحت تأثير التيارات الدوامة و المجال المغنطيسيمحيط السلك المجاور للإطار، ونتيجة لذلك يصبح المقطع العرضي الذي يتدفق من خلاله التيار على شكل هلال، مما يؤدي إلى زيادة إضافية في مقاومة السلك. (الشكل 10)

الشكل 10 - تأثير القرب

أعلاه، قمنا بحساب قطر السلك الأمثل الذي تكون فيه مقاومة التيار عالي التردد في حدها الأدنى. بالنسبة للملفات أحادية الطبقة يتراوح من 0.2 مم إلى 0.6 مم، وللملفات متعددة الطبقات من 0.08 مم إلى 0.2 مم.

دعونا نحسب مقاومة التيار عالي التردد باستخدام الصيغ التجريبية. لنحسب المعامل المساعد:

التردد، هرتز؛ قطر السلك، سم

بالنسبة للملفات التي تعمل بترددات لا تزيد عن 10 ميجاهرتز (في حالتنا، التردد هو 4.7 ميجاهرتز)، يتم حساب المقاومة باستخدام الصيغة:

حيث d هو قطر السلك بدون عزل بالسنتيمتر؛ N هو عدد لفات الملف.

ك - المعامل المساعد.

F(z)، G(z) - معاملات تأخذ في الاعتبار تأثير تأثير السطح وتأثير القرب. يتم تحديد قيمها باستخدام معلمة مساعدة:

نحدد المعاملين F(z) وG(z) من الجدول أدناه: F(z)=2.254، G(z)=0.8609.

تحدث خسائر العزل الكهربائي في مجال سعة الملف من خلال العازل الكهربائي وتعتمد على قيمة هذه السعة وجودة مادة الإطار وعلى التردد. وأيضا على ظل فقدان العزل الكهربائي. ترجع الخسائر في العازل الكهربائي إلى حقيقة أنه بين المنعطفات المجاورة للملف هناك سعة تحتوي على مكونين - السعة عبر الهواء C ov والسعة من خلال العازل C od.

الشكل 11 - رسم الخسائر في عازل مغو

يمكن تحديد خسائر العزل الكهربائي باستخدام الصيغة التالية:

دعنا نستبدل القيم العددية في الصيغة (12):

الخسائر التي أدخلها قلب المحث:

يمكن العثور على الخسائر التي تسببها النواة باستخدام الصيغة التالية:

دع المحث يكون في جهاز استقبال الراديو، ثم H=0؛

لنحسب عامل الجودة باستخدام الصيغة (13):

يتميز استقرار الملف بالتغيرات في معالمه تحت تأثير درجة الحرارة والرطوبة. تتميز التغيرات في الحث تحت تأثير درجة الحرارة بمعامل درجة حرارة الحث (TCI). يتم تحديد TCI للملف من خلال طريقة اللف وجودة عازل الإطار. ولزيادة ثبات درجة الحرارة، يتم استخدام الإطارات المصنوعة من مادة ذات معامل تمدد خطي منخفض. من الأفضل تلبية هذه المتطلبات بواسطة السيراميك.

أين هو التغير في التردد؟

تغير درجة الحرارة

أين هو التغيير في الحث:

تغير درجة الحرارة.

دعونا نحدد TKI:

من البيانات الجدولية؛

لإطار السيراميك.

للأسلاك النحاسية.

دعونا نحدد TKN:

يمكن تقسيم المكثفات المستخدمة في المعدات الإلكترونية إلى مكثفات ثابتة ومكثفات متغيرة ومكثفات ضبط. أدى الاستهلاك الكبير للمكثفات الثابتة في صناعة الراديو إلى توحيد الأنواع الأكثر استخدامًا وتنظيم إنتاجها بكميات كبيرة. خيار النوع الصحيحيتم تصنيع المكثف على أساس الخصائص الكهربائية. تتراوح سعة المكثفات المستخدمة من عدة pF إلى عدة آلاف من μF؛ وتعتمد القيمة الدقيقة للسعة على الغرض من المكثف. الانحرافات المسموح بهاتحدد سعات المكثفات الفردية من القيمة الاسمية المحددة فئة الدقة. (E6، E12، E24، E48، E96، E192). عادةً ما تكون انحرافات المكثفات الحلقية . اعتمادًا على الغرض، يتم استخدام المكثفات ذات فئات الدقة المختلفة في المعدات الإلكترونية. عادةً ما يتم اختيار مكثفات الحجب والفصل وفقًا لفئات الدقة II وIII، وعادةً ما تحتوي المكثفات الحلقية على فئات دقة I أو 0، ومكثفات المرشح لها فئات دقة IV وV وVI. تتميز القوة الكهربائية للمكثفات بجهد الانهيار وتعتمد بشكل أساسي على الخصائص العازلة للعازل.

الجهد المقنن هو الجهد الذي يمكن أن يعمل به المكثف لمدة تصل إلى ساعات. لزيادة موثوقية الأجهزة الإلكترونية، يتم استخدام المكثفات بجهد أقل من الجهد المقنن.

يتم تحديد استقرار القدرة من خلال تغيرها تحت تأثير العوامل الخارجية. درجة الحرارة لها التأثير الأكبر على السعة. يتم تقييم تأثيرها من خلال معامل درجة حرارة السعة (TKE):

يحتوي ملف TKI على ملف إيجابي، ثم يتم تثبيت مكثف مع TKE سلبي بحيث لا يتغير تردد ضبط الدائرة من درجة الحرارة.

يحدث التغير في السعة بسبب التغير في الأبعاد الخطية لألواح المكثفات والعازل الكهربائي، ولكن بشكل رئيسي بسبب التغير في ثابت العزل الكهربائي للعازل. بالنسبة للمكثفات عالية التردد، لا تعتمد قيمة TKE على درجة الحرارة ويتم الإشارة إليها على جسم المكثف من خلال طلاء الجسم بلون معين ووضع علامة لونية. بالنسبة للمكثفات ذات التردد المنخفض، يكون اعتماد السعة على درجة الحرارة غير خطي. يتم تقييم ثبات درجة حرارة هذه المكثفات من خلال الحد الأقصى لانحراف السعة عند درجات الحرارة القصوى. يتميز استقرار المكثفات مع مرور الوقت بمعامل الشيخوخة.

فقدان الطاقة في المكثفات يرجع إلى التوصيل الكهربائي والاستقطاب. وهي تتميز بفقدان العزل الكهربائي للمكثفات ذات العوازل الخزفية.

يتم اختيار المكثفات الكهربائية المستخدمة في جهاز إلكتروني بشكل صحيح إذا كان النوع والمعلمات المقدرة للمكثفات (السعة المقدرة، والجهد المقنن، وما إلى ذلك) توفر وضع التشغيل المطلوب بمستوى معين من الموثوقية الدائرة الإلكترونية. إذا كانت المكثفات الكهربائية، في الوقت نفسه، ذات تكلفة وأبعاد ووزن قليلة، فسيتم اختيارها على النحو الأمثل.

في هذه الدائرة التذبذبية، من الأفضل اختيار مكثف سيراميكي. يتميز بأداء كهربائي عالي، صغير الحجموتكلفة منخفضة. تتمثل ميزة المكثفات الخزفية في ثباتها العالي وقدرتها على تصنيعها بأي قيمة TKE محددة مسبقًا ومحاثة ذاتية منخفضة جدًا. ميزتها هي أيضًا إمكانية استخدامها نسبيًا درجات حرارة عالية; بعض العيوب هي صعوبة تصنيع المكثفات الخزفية ذات السعة العالية.

ونتيجة لذلك، اخترنا مكثفًا سيراميكيًا بسعة اسمية تبلغ 160 pF: K10-2E-M150- 160 pF ± 10% - V. OZHO.460.034GU.

المحاثات

تستخدم المحاثات كعناصر للدوائر التذبذبية والاختناقات ولربط دائرة بأخرى.

يسمى المحرِّض، الذي يعمل على فصل التيارات المباشرة والمتناوبة أو التيارات ذات الترددات المختلفة، بالاختناق. تعتمد المفاعلة الحثية (أوم) للملف على التردد ويتم تحديدها بواسطة الصيغة Xi. - 2nfLt حيث f هو التردد، هرتز؛ L - الحث، H. يمثل الملف نفسه مقاومة مختلفة للتيارات ذات الترددات المختلفة. بالنسبة للتيار المباشر، تكون مقاومة أي ملف صغيرة جدًا. يتميز كل ملف بالحث وعامل الجودة والاستقرار والسعة الخاصة به.

يتم تصنيع الملفات ذات الحث المنخفض بدون قلب مع عدد قليل من اللفات. لزيادة الحث، يتم تصنيع الملف متعدد الطبقات ويتم إدخال نواة مصنوعة من مادة مغناطيسية. يجب أن تكون خسائر الطاقة في الملف صغيرة قدر الإمكان. ولذلك، فإنهم يسعون جاهدين لتنفيذ ذلك بطريقة للحصول على أعلى محاثة مع مقاومة نشطة منخفضة. سلوك مفاعلة حثيلفائف ل المقاومة النشطةعند تردد معين يسمى عامل جودة الملف ويتم تحديده بواسطة الصيغة Qil = Xtlfsa ويجب ألا تتغير الحث والمعلمات الأخرى للملف تحت تأثير أسباب خارجيةأي أن الملف يجب أن يكون مستقراً. تقلل سعة الملف (من دورة إلى دورة) من عامل الجودة وتقلل من الاستقرار

بالنسبة للملف أحادي الطبقة مع لف مستمر (منعطف إلى آخر)، يمكن تحديد الحث (μH) بالصيغة حيث w هو عدد اللفات ل - طول اللف، سم؛ D هو قطر الملف، سم. لتقليل سعته، لا يتم لف لفات الملف بشكل وثيق، ولكن على مسافة ما من بعضها البعض (لف بخطوة قسرية).

يتم تصنيع الملفات متعددة الطبقات عن طريق لف بسيط "بشكل مجمع" أو عن طريق لف خاص ("عربات المحطة"). يمكن تحديد الحث (μH) لمنزل متعدد الطبقات بواسطة الصيغة حيث dcf هو متوسط ​​قطر اللف، سم؛ w هو عدد اللفات؛ أنا - طول اللف، سم؛ ر - سمك اللف، سم.

لتقليل سعته، يتكون الملف متعدد الطبقات من أقسام منفصلة. تُستخدم الملفات المقطعية كملفات حلقية وملفات خنق عالية التردد. تتميز الملفات متعددة الطبقات ذات اللف "العالمي" بسعة جوهرية منخفضة، حيث يمر السلك بشكل متعرج من إحدى حواف الملف إلى الأخرى للتخلص من التأثير المجال الكهرومغناطيسييتم تغطية الملفات إلى الأجزاء المجاورة، وعلى العكس من ذلك، يتم تغطية الحقول الخارجية للملف بشاشة معدنية. بالنسبة للملفات عالية التردد، تكون الشاشة مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم بسمك 0.4 - 0.5 ملم. تعمل الشاشة على تقليل الحث وعامل الجودة للملف وزيادة السعة الخاصة به. كلما اقتربت الشاشة من دوران الملف، كلما تغيرت معلماتها. للحفاظ على تأثير الشاشة صغيرًا، يتم أخذ قطرها وطولها ضعف قطر وطول اللف. تستخدم الشاشات الحديدية للملفات ذات التردد المنخفض. المواد المغناطيسيةعلى سبيل المثال من صفائح الفولاذ بسمك 0.5 - 1.5 ملم. ولزيادة عامل الجودة وتقليل أبعاد الملف، يتم استخدام النوى المصنوعة من مواد مغناطيسية. تحتوي الملفات عالية التردد على نوى من الحديد الكربونيل. عامل الجودة للملفات ذات هذا النواة هو 400 - 500، وبدون قلب - لا يزيد عن 200.

بالنسبة للملفات الكنتورية ذات الموجات الطويلة والمتوسطة، يتم استخدام النوى المدرعة. تحتوي الاختناقات منخفضة التردد على نوى مصنوعة من صفائح الفولاذ الكهربائية. سماكة الصفائح الفولاذية 0.2 - 0.5 ملم بالنسبة للملفات المستخدمة في الدوائر الترددات الصوتيةوحوالي 0.5 ملم في السلاسل تكييفبتردد 50 هرتز.

تزداد محاثة الملف مع عدد اللفات وقطرها عند اقترابها من بعضها البعض، وهو ما يؤخذ في الاعتبار عند تصنيع الملف. يؤدي أيضًا إدخال قلب مغناطيسي كهربائي داخل الملف إلى زيادة محاثته. إذا كان القلب مصنوعًا من مادة مغناطيسية، مثل النحاس، فعند إدخاله، ستنخفض محاثة الملف. سيحدث نفس الشيء إذا تم إدخال دورة قصيرة في الملف. من الناحية العملية، غالبًا ما يتم تغيير الحث عن طريق تحريك القلب داخل الملف. يُطلق على الملف الذي يمكن تغيير محاثته ضمن حدود واسعة اسم المتغير. في أغلب الأحيان، يتكون المتغير من ملفين، يمكن أن تختلف المحاثة المتبادلة لهما. تستخدم مقاييس التغير بشكل رئيسي في أجهزة الإرسال للضبط الدوائر التذبذبيةواختيار الاتصالات بين الدوائر.

يقع المحث عادة داخل خزانة معدنية. وكما هو معروف فإن وجود كتل معدنية في الهيكل الذي تم تركيب الملف فيه يقلل من محاثته. يمكن أخذ ذلك في الاعتبار تقريبًا إذا زادت القيمة المحسوبة لمحاثة الملف بنسبة 10-20%، أي.

الحد الأدنى من الحثعادة ما تكون الملفات التي تعمل في نطاق الموجة 12-16 م صغيرة. في دوائر الدفع والسحب، يتم تحديده من خلال مجموع محاثات الموصلات التي تربط أنودات المصابيح والأطراف الداخلية للملفات النصفية، ومحاثة الدائرة القصيرة في مثل هذا الموضع لأنظمة الاتصال عندما تكون جميع المنعطفات في الملف مغلقة (الخطوط المنقطة في الشكل 9.1). يمكن حساب محاثة الموصلات والدائرة القصيرة باستخدام صيغة سلك واحد. ومع ذلك، بالنسبة للحسابات التقريبية، يكفي تقليلهاالقيمة الأصلية

الحد الأدنى من الحث بنسبة 20-30٪: بعد تحديد محيط مقطع سلك اللف الحلزوني باستخدام الصيغة (9.1')، أوجد قطره d إذا كان السلك مستديرًا، أو عرض السلكفي اتجاه متعرج, ب إذا كان السلك مستطيلاً، أو, أ

إذا كانت مربعة (الشكل 9.2). ثم يتم حساب عدد اللفات الحلزونية n عند قيمة الحث الأقصى. للقيام بذلك، يجب عليك أولاً ضبط النسبة D/1 (معامل الشكل)، حيث D هو متوسط ​​قطر الدورة الحلزونية، وl هو طول اللف، ودرجة اللف h (الشكل 9.3).

الشكل 9.3. دوامة أسطوانية عند اختيار نسبة D/1، ضع ما يلي في الاعتبار. أعلى عامل جودة مع أقل استهلاك للنحاس هي الملفات ذات النسبة D/1 = 2.5 – 3 ودرجة الحرارة h = (2–2.5) ب، إذا كان السلك مستطيلاً، أو إذا كان السلك مربعا . ومع ذلك، فإن هذا يزيد من الحجم الذي يشغله الملف، وكذلك الجهد بين اللفات. زيادة و القدرة الخاصةالملف، مما يؤدي إلى زيادة فقدان الطاقة في الملف وانخفاض عامل الجودة. تتناسب قيمة السعة الخاصة بها تقريبًا مع قطر الملف D. لهذه الأسباب، يتم أخذ النسبة D/1 أقل بكثير من النسبة المثالية، في معظم الحالات D/1 = 0.5 - 1.0.

الملعب المتعرج حيتم تحديده من خلال متطلبات القوة الكهربائية واعتبارات التصميم: يجب أن تمر فرش نظام الاتصال المتحرك بحرية بين المنعطفات الحلزونية. لذلك، على سبيل المثال، عند لف ملف حلزوني من شريط رفيع (ب<3мм) "на ребро" следует принимать отношение h/b = 5–7. При навивке спирали трубкой для большинства коротковолновых катушек принимают h= (1,3 – l,5)b, если трубка прямоугольная, или h = (1,3 – l,5)d, если она круглая. В дальнейшем выбранный шаг намотки должен быть проверен на допустимый градиент напряжения между витками.

عدد لفات الملفنبطول لف 1 > (0.3 - 0.4) D يتم حسابه باستخدام الصيغة:

ن = , (9.2)

حيث، μH؛ همم. بعد ذلك، قم بحساب طول اللف l=nh وقطر اللولب D. يجب أن يكون قطر الملف الأسطواني على الأقل 10 أضعاف حجم السلك (الإطار، الأنبوب) في الاتجاه الشعاعي، أي. يجب أن تلبي قيمة D المتباينة D 10d أو D 10b، منذ ذلك الحين خلاف ذلكمن الصعب جدًا لف الأنبوب.

شدة المجال الكهربائي E بين لفات الملفيتم تحديده باستخدام أقل عدد من اللفات (ولكن باستخدام n 1)، عندما تكون قيمة E أكبر:

E ماكس = الخامس / مم. (9.3)

بالنسبة لللف على إطارات مصنوعة من مادة عازلة صلبة عالية التردد (المواد الخزفية، الميكاليكس، البلاستيك الفلوري)، يجب ألا يتجاوز الجهد المسموح به على العازل 250-300 فولت/مم. بالنسبة لللف بدون إطار، فإن قوة المجال المسموح بها في الهواء هي 500-700 فولت/مم. في أجهزة إرسال تعديل السعة، القيمة ، أين السعة جهد التيار المترددعلى الملف في وضع تردد الناقل. لكن مقبول للقبول , نظرًا لأن الانهيار الداخلي هو حراري بطبيعته (كلما زادت كثافة الغاز، زاد جهد الانهيار، ومع زيادة درجة الحرارة تنخفض كثافة الهواء).

إذا تجاوزت شدة المجال الكهربائي بين المنعطفات قيمة صالحةالجهد على سطح العازل الكهربائي (القضيب الذي تم تركيب الملف عليه) ولكن لا يتجاوز الجهد المسموح به للهواء، ثم يتم ربط اللولب بكل قضيب من خلال دورة أو دورتين. عند التثبيت خلال دورة واحدة، يتم تحديد شدة المجال على سطح القضيب بالصيغة:

وعند التثبيت من خلال دورتين:

هنا h و d بالملليمتر.

القدرة الخاصةتتكون ملفات الحث من سعات متداخلة وسعات بينهما في أجزاء منفصلةلفائف ويؤدي. يتم توزيعه، ولكن لسهولة الحسابات، يتم استبداله بسعة مكافئة متصلة بالتوازي مع الملف. تتسبب السعة الجوهرية في ظهور رنينات عند ترددات قريبة من الترددات الطبيعية للملف، نظرًا لأن ترددات عالية(على سبيل المثال، عند التوافقيات الأعلى لترددات تشغيل المرسل)، يكون المحث عبارة عن نظام ذو ثوابت موزعة. تعتمد قيمة سعتها الخاصة على التصميم والمواد المستخدمة في الإطار وعلى معلمات اللف؛ كلما كانت خطوة اللف أكبر وقطرها أصغر، كلما كانت السعة الجوهرية أصغر. الملفات الأسطوانية أحادية الطبقة، التي لا يزيد طول اللف فيها عن قطر اللف، لها قدرتها الخاصة، والتي يتم تحديدها بواسطة الصيغة:

ج0 = الجبهة الوطنية.

بالنسبة للملفات أحادية الطبقة على إطارات السيراميك، تعطي هذه الصيغة قيمة سعة مبالغ فيها: مع h/b = 1.5 - حتى 50%، مع h/b = 2 - حتى 30%. بالنسبة للملفات ذات خطوة اللف الكبيرة، pF = 0.5D، سم، وللملفات ذات اللف الكثيف، pF = 1.5D، سم.

يوضح الشكل 9.4 تصميم ملف حلزوني أسطواني الحث المتغيرنظام حلقة لسلسلة أحادية الدورة لجهاز إرسال عالي الموجة قصير الموجة. تحتوي البكرة على إطار قضيب مسبق الصنع 2 متصلة بواسطة قوسين من الألومنيوم 9 . 1 لف 3 مصنوعة من أنبوب مستطيل. يتم تثبيت اللف على الإطار من خلال دورة واحدة. المجموعة الحالية المتنقلة


يحتوي على مجموعتين من ملامسات الزنبرك المنزلقة، إحداهما على اتصال باللف والأخرى بالقضيب.

يتم ربط نقاط الاتصال الزنبركية بعربة التجميع الحالية بمسامير ويمكن استبدالها بعد انتهاء فترة الخدمة المضمونة، مما يزيد بشكل كبير من الموثوقية التشغيلية للمجموعة الحالية. 5 الشكل 9.4. تصميم لفائف الحث المتغير. 11 يتم دمج آلية الحركة القسرية للمجموعة الحالية مع محور التعديل وتقع في وسط الملف. عندما يدور محور الضبط، يدور القضيب 21 وهو عبارة عن أنبوب نحاسي ذو قطعتين طوليتين. 3 يتم وضع المسمار الثابت داخل القضيب 12 والجوز 5 وخارجها - المجموعة الحالية 3 . أفسد 13 ، عصا 6 والجمع الحالي 14 متصلة بواسطة اثنين من الدبابيس 6 يتم تثبيته بين نهاية القضيب ومحور الضبط ويدور معهم. عازل 14 تعلق بشكل ثابت على قوس 9 . يتم توصيل المسمار بالطرف الآخر من العازل 11 . يؤدي سماكة العازل على طول القطر الخارجي للعازل إلى تقليل عدم تجانس المجال وزيادة القوة الكهربائية. يتكون مجمع التيار الثابت من قرص 7 متصل بقضيب ونوابض تلامس 8 ، مثبتة على قضيب الإطار باستخدام المشبك. يتم توصيل نهاية اللف بالمجمع الحالي 8 . مطابقة درجة اللف مع شوط المسمار 11 يتم إنتاجه من خلال استخدام ناقل الحركة متعدد البداية.

لزيادة القوة الكهربائية، يتم تثبيت حلقات تبديد على قضبان الإطار 10 المجاورة بين قوسين. يستخدم التصميم اتصالات فضية 4 .

تقلل سعة الملف من الحث الفعال والاستقرار وعامل الجودة وتعتمد على الأبعاد والتصميم ونوع اللف وتكنولوجيا التصنيع للملف.
اعتماد المعامل Z.0 على نسبة طول اللف / إلى القطر D. إن السعة الجوهرية للملف بملف أسطواني كثيف أحادي الطبقة بالسنتيمتر تساوي تقريبًا نصف قطر هذا الملف - بالسنتيمتر.
تعتمد قدرة الملف أيضًا على مركبات التشريب والختم التي تحمي الملف من الرطوبة. تزداد قدرة الملف أثناء التشريب، نظرًا لأن مركبات التشريب، والتي تستخدم عادةً كراتنجات إيبوكسي مختلفة، لها ثابت عازل أكبر من واحد. للحصول على سعة جوهرية صغيرة، أفضل عازل هو الهواء الجاف. غالبًا ما يتم إغلاق الملفات التي تعمل بترددات عالية في علب زجاجية أو معدنية تحتوي على هواء جاف أو نيتروجين.
يمكن تقليل سعة الملف عن طريق تقسيم الملف إلى عدة أقسام متصلة على التوالي.
تعتمد قدرة الملف بشكل كبير على حجمه وطريقة لفه. أصغر سعة (1 - 3 pf) تحتوي على ملفات أحادية الطبقة ملفوفة بزيادات، بالإضافة إلى ملفات متعددة الطبقات (5 - 30 pf) مع لف عالمي أو لف كومة. يساعد تقسيم الملف إلى أقسام منفصلة أيضًا على تقليل سعة الملف.
تؤثر سعة الملف على المعلمات المقاسة. عند القياس، لم يتم تحديدها القيم الحقيقيةالحث L وعامل الجودة Q وقيمهما الفعالة.
مخطط كتلة الجهاز. يمكن قياس سعة الملف باستخدام مقياس Q (انظر الصفحة 1).
رسم تخطيطي وظيفي لمقياس عامل الجودة. يتم تحديد السعة الخاصة بالملف على النحو التالي.
تصميم جهاز الاستقبال ذو الدائرة المزدوجة. إن السعة الجوهرية للملفات ذات النوى المدرعة أعلى بكثير من سعة الملفات بدون النوى. ترجع هذه الزيادة إلى تركيز المجال الكهربائي داخل القلب وظهور سعة كبيرة بين الملف والقلب.
تعتمد سعة الملف C0 على قطر الإطار وطريقة اللف وقرب الشاشات والنوى.


تعتمد قدرة الملف إلى حد كبير على حجمه وطريقة لفه.
تعتمد قدرة الملف إلى حد كبير على حجمه وطريقة لفه. يساعد تقسيم الملف إلى أقسام منفصلة أيضًا على تقليل سعة الملف.
اعتماد القطر الفعال للمحث على درجة الحرارة. تؤثر سعة الملف على TCI للملف بسبب التغيرات في أبعاد إطاره وثابت العزل الكهربائي وخطوة اللف. من هذه العوامل أعظم تأثيريتأثر TCI للملف بالتغير في ثابت العزل الكهربائي للإطار كدالة لدرجة الحرارة.
ينبغي اعتبار السعة الذاتية للملفات متصلة بالتوازي مع الحث. يؤثر تأثيرها على نتيجة القياس في شكل قيم مضخمة للأخيرة. تزداد المحاثة الظاهرة للملف مع اقتراب تردد جهد إمداد دائرة القياس من تردد الرنين للملف، وبعد أن يتجاوز تردد جهد الإمداد تردد الرنين للملف، تتغير مفاعلته إلى سعوية.
السعة الجوهرية للملف هي السعة المتصلة بالتوازي مع الملف وتحل محل السعة الموزعة بين اللفات، وسعة اللفات بالنسبة للشاشة، والسعة بين اللف والقلب إذا كان للملفات قلب.
إذا كانت سعة الملف معروفة (أو تم قياسها)، فيمكن أخذها في الاعتبار، وبالتالي زيادة دقة القياسات.
مخططات لقياس المقاومة باستخدام طريقة الفولتميتر – الأميتر.| دائرة القياس الحث المتبادل. للتأكد من أن السعات الخاصة بالملفات، وكذلك السعة بين الملفات، لا تسبب أخطاء، فمن المستحسن إجراء قياسات بتردد منخفض وتثبيت شاشة إلكتروستاتيكية بين الملفات.
يساعد تقسيم الملف إلى أقسام منفصلة أيضًا على تقليل سعة الملف.
تعتمد قيمة سعة المحرِّض على تصميمه ونوع الملف وحجمه.
أوجد السعة الخاصة بالملف.
تحديد السعة الخاصة بالملف.
ولكن إذا كانت سعة الملف أقل بكثير من سعة الدائرة C، فيمكن إهمال هذا الظرف.

المنحدر هو السعة الخاصة بملف الدائرة (اعتمادًا على النطاق، فهو يتراوح من 5 إلى 10 pF)؛ C هي سعة الإدخال للمصباح.
معلمات نوى الدروع المصنوعة من حديد الكربونيل (وفقًا لـ GOST 10983 - 64. | تصميم اللفات السلكية. على إطار أملس (أ. على إطار ملولب مع أخدود موشوري (ب. على إطار مضلع (ج. لتقليل تتبع القدرة الجوهرية للملفات والخسائر في الإطار القدرة على تقليل منطقة الاتصال بين السلك والإطار.
يتم تحقيق انخفاض كبير في قدرة الملف عن طريق تقسيم لفاته.
اعتماد محاثة الملفات ذات النواة على عدد لفات اللف. عند حساب السعة الداخلية للملفات، يجب أن تؤخذ في الاعتبار كميتين: سعة الفجوات الهوائية بين لفات السلك وإطار الملف وسعة العازل الصلب للإطار، خاصة في وجود قنوات ملولبة .
تعمل الشاشة على زيادة سعة الملف، لأنه بالإضافة إلى السعة الداخلية المركزة بين الأطراف، يتم تقديم السعة الخارجية التي تم إنشاؤها بواسطة الشاشة. تزداد هذه السعة إذا قلت الفجوة بين الشاشة والملف، وستعتمد أيضًا على ما إذا كانت الشاشة متصلة بأحد أطراف اللف أم لا. يجب أن يؤخذ في الاعتبار التغيير في الحث الذي تحدثه الشاشة عند حساب عدد اللفات.
منحنى الاعتماد للمعامل fe0 t للنسبة v / d (لحساب السعة الجوهرية للملفات أحادية الطبقة. يتم تحديد العلاقة بين السعة الجوهرية الإجمالية للملف C0 والسعة من خلال العازل C0d حسب نوع لف.
مع الأبعاد المقبولة، يتم تحديد سعة الملف بالبيكوفاراد.
للتأكد من أن السعات الخاصة بالملفات، وكذلك السعة بين الملفات، لا تسبب أخطاء، فمن المستحسن إجراء قياسات بتردد منخفض وتثبيت شاشة إلكتروستاتيكية بين الملفات.
قياس الحث باستخدام طريقة الرنين والاستبدال. إذا لم تأخذ في الاعتبار سعة الملف C، فإن القياس يعطي القيمة الفعالة لـ Lx eq. Lx أقل من 1%، ويجب أن تكون السعة الخارجية Se أكبر 100 مرة من Sk.
قياس الحث باستخدام طريقة الرنين والاستبدال. إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار السعة الخاصة بالملف Sk، فإن القياس يعطي القيمة الفعالة LXSIK للمحاثة المقاسة، والتي ستكون أكبر من المحاثة الحقيقية Lx. في هذه الحالة، كلما انخفضت قيمة السعة Se مقارنة بالسعة Ck، كلما زاد اختلاف Lx eq عن Lx. لكي يختلف 1X eq عن Lx بأقل من 1/6، يجب أن تكون السعة الخارجية Se أكبر 100 مرة من Sk.

C/، هي السعة الخاصة بالملف؛ SMin - الحد الأدنى لسعة مكثف الحلقة؛ سم - قدرة التركيب.
تجدر الإشارة إلى أن السعة الجوهرية للملفات ذات الملفات وخاصة النوى المدرعة، عندما تكون ممتلئة بالكامل، يمكن أن تصل إلى قيمة 30 - 70 pf بسبب تركيز المجال الكهربائي داخل القلب.
لا تأخذ هذه الصيغة في الاعتبار سعة المحرِّض نفسه، لذلك، لمزيد من الدقة، يُنصح بإجراء قياسات على الترددات التي تكون فيها سعة المكثف C3 كبيرة.
تسمى هذه السعة المكافئة بالسعة الجوهرية لملف Co.
الدائرة المكافئة لمقياس عامل الجودة. عند قياس عامل الجودة، يؤدي وجود السعة الخاصة بالملف إلى حقيقة أن الجهد يتم إدخاله في دائرة القياس ليس بشكل متسلسل بشكل صارم مع محاثة وسعة الدائرة، ولكن وفقًا لأجهزة الكمبيوتر المكافئة. مرات Sk / C، حيث Sk هي السعة الخاصة بالملف؛ C هي سعة المكثف الذي يقيس عامل الجودة.
تعتمد دقة قياس الحث على سعة الملف وتزداد مع زيادة السعة المدخلة في دائرة القياس. يتم تحديد دقة مقارنة الملفات المتجانسة من خلال دقة القراءة.
في الترددات الراديوية، تلعب السعة الجوهرية للملف دورًا أكبر، والتي يتم توزيعها بطريقة معقدة للغاية على طول الملف ولها تأثير قوي على قيمة الحث. ويتفاقم دور هذه السعة بشكل أكبر بسبب السعات الجزئية المتعلقة بالأشياء المحيطة أو الشاشة، إذا تم وضع الملف في الأخيرة.
في الترددات الراديوية، تلعب السعة الخاصة بالملف دورًا أكبر، والتي يتم توزيعها بطريقة معقدة للغاية على طول الملف ولها تأثير قوي على قيمة الحث. ويتفاقم دور هذه السعة بشكل أكبر بسبب السعات الجزئية المتعلقة بالأشياء المحيطة أو الشاشة، إذا تم وضع الملف في الأخيرة.
كما هو موضح في الفقرة 1، تتكون سعة الملف C0 من السعات الأولية الموجودة بين اللفات الفردية، وكذلك بين اللفات والعناصر الأخرى لتصميم الملف. تعتمد قيمة سعتها على تصميم الملف وأبعاده.
مظهرتم إجراء موازنة الأجهزة لمجموعة كيلو بايت. أ - على شكل رباط. 6- على شكل لفائف. في الجدول يوضح الشكل 3.5 القيم التقريبية لسعة الملف. بعد ذلك، قم بتوصيل نصف الملف B (طرفه الثاني مفتوح في وقت القياس) وقياس السعة مرة ثانية. والحقيقة هي أن مفاعلة الخط الذي يربط البالون بالهوائي هي ذات طبيعة حثية.
دائرة العداد (37، عالية التردد. تم تصميم هذه الأجهزة أيضًا لقياس السعة الخاصة بالمحاثات.
مخططات دائرة الإدخال مع الاقتران الحثي للدائرة بالهوائي.
ССНСCH СМ С - سعة الدائرة؛ السعة الجوهرية لملف Co للموجات الطويلة والمتوسطة هي، على التوالي، 10 - 8 pf، وللموجات القصيرة 5 pf؛ سعة تركيب SL، 5 - i - 8 pf.

يظل الحث هو المعلمة الرئيسية للمغوي. يتم تحديد قيمتها [μH] من خلال العلاقة

أين دبليو- عدد المنعطفات؛

د-قطر الملف، سم؛

LQ-المعامل يعتمد على نسبة طول الملف لإلى قطرها د.

بالنسبة للملفات أحادية الطبقة، يتم تحديد قيمة L o بالعلاقة

(2.29)

النسبة المثالية في هذه الحالة هي ل / د= 0.6...1.0 ويكون قطر الملف في حدود 1 إلى 2 سم عند حساب قطر الملف دتؤخذ مساوية لقطر الإطار يفعل .

ل لفائف متعددة الطبقاتقيمة L 0 لا تعتمد فقط على النسبة 1/د،ولكن أيضًا على نسبة سمك اللف رلقطر الملف د.في هذه الحالة القيمة LQيتم تحديدها من الرسوم البيانية (الشكل 2.24)، ويتم أخذ القطر الخارجي للملف على قدم المساواة د= د س +2*ر.

عند حساب ملف مغو، يتم أولاً تحديد الأبعاد الهندسية للملف ويتم تحديد المعامل L o، ومن ثم بناءً على قيمة الحث المعطاة لالعثور على عدد المنعطفات:

أين لالمشار إليها في ميكروهنري، أ د- بالسنتيمتر...

لتعبئة الملف، عادة ما يتم استخدام سلك ذو قطر مثالي، مما يجعل من الممكن إنشاء مغو بأقل خسارة. تم تحديد قطر السلك الأمثل بناءً على العديد من التطورات التجريبية. ولذلك، يتم حساب المحاثات باستخدام الصيغ والرسوم البيانية التجريبية. في الموعد المحدد S = و(ر/د، ل/د)ابحث عن المعامل المساعد 5 (الشكل 2.25).

أين لاتخذت في ميكروهنري، أ د- بالسنتيمتر. ثم يتم حساب المعامل ά 1:

أين و- التردد، هرتز. بعد ذلك وفقا للجدول الزمني β 1 = و(ά 1)العثور على المعامل المساعد ج 1(الشكل 2.26) واحسب قطر السلك الأمثل [مم]:

يتم تقريب قيمة قطر السلك الناتج إلى أقرب قيمة قياسية (الجدول 2.6) ويتم تحديد العلامة التجارية للسلك.


الجدول 2.6.المعلمات الأساسية لف الأسلاك

د،مم إس بي،مم الحد الأقصى لقطر العزل، مم
بي في تي إل سي بيم-1 بيف-1 بيف-2، بيتف، بيم-2
0,063 0,0028 0,11 0,09 0,085 0,09
0,071 0,0038 0,12 0,09 0,095 0,1
0,08 0,005 0,13 0,1 0,105 0,11
0,09 0,0064 0,14 0,11 0,115 0,12
0,1 0,0079 0,15 0,12 0,125 0,13
0,112 0,0095 0,16 0,14 0,135 0,14
0,125 0,0113 0,17 0,15 0,15 0,155
0,14 0,0154 0,185 0,16 0,165 0,17
0,16 0,02 0,2 0,19 0,19 0,2
0,18 0,0254 0,23 0,21 0,21 0,22
0,2 0,0314 0,25 0,23 0,23 0,24
0,224 0,0415 0,27 0,25 0,25 0,27
0,25 0,0491 0,3 0,29 0,29 0,3
0,28 0,0615 0,34 0,32 0,32 0,33
0,315 0,0755 0,37 0,35 0,355 0,365
0,355 0,0962 0,405 0,39 0,395 0,415
0,4 0,126 0,47 0,44 0,44 0,46
0,45 0,158 - 0,49 0,49 0,51
0,5 0,193 - 0,55 0,55 0,57
0,56 0,246 - 0,61 0,61 0,63
0,63 0,311 - 0,68 0,68 0,7
0,71 0,39 - 0,76 0,76 0,79
0,75 0,435 - 0,81 0,81 0,84
0,8 0,503 - 0,86 0,86 0,89
0,85 0,567 - 0,91 0,91 0,94
0,9 0,636 - 0,96 0,96 0,99
0,95 0,71 - 1,01 1,01 1,04
0,785 - 1,08 1,07 1,11

بعد اختيار قطر السلك الأمثل، تحقق من إمكانية وضع اللف بالأبعاد المحددة لو ر.بالنسبة للملفات ذات الطبقة الواحدة، يتم حساب خطوة اللف

إذا τ > د من،ثم يتم وضع اللف. وبخلاف ذلك، قم بتعيين قيمة أعلى لوكرر الحساب.

بالنسبة للملفات متعددة الطبقات، يتم حساب سمك اللف

أين أ -معامل تسرب اللف ( أ = 1.05...1.3). بعد ذلك، أوجد القيمة الفعلية للقطر الخارجي للملف د = د س+ 2*ر.

إذا كانت هذه القيمة تختلف عن تلك المحددة في بداية الحساب بأكثر من 10%، فسيتم تعيين قيم جديدة لوالجمع الحالي رويتكرر الحساب. عند وضع الملف في الشاشة، تنخفض محاثته:

(2.35)

حيث ή هو معامل يعتمد على النسبة 1/د(الشكل 2.27)؛

د-قطر الملف

د'E ك -قطر الشاشة.

كلما كان قطر الشاشة أصغر، كلما انخفض الحث. في معظم الحالات د إيك /د ≈ 1.6...1.8. في هذه الحالة، ينخفض ​​\u200b\u200bالحث بما لا يزيد عن 20 %.

عادةً ما يتم تصنيع الملفات متعددة الطبقات باستخدام نوى من النوع المدرع، عند استخدامها معظميتم إغلاق خطوط المجال المغناطيسي للملف من خلال القلب، ويتم إغلاق الخط الأصغر من خلال الهواء، ونتيجة لذلك يضعف تأثير الشاشة على محاثة الملف بشكل كبير.

إن استخدام النوى المصنوعة من المواد المغناطيسية يجعل من الممكن تقليل عدد دورات المحث وبالتالي أبعاده. المعلمة الرئيسية للنواة هي النفاذية المغناطيسية μ C. في وجود قلب، يصبح محاثة الملف مساوية لـ

وبما أن صيغ الحساب تتضمن معاملات تجريبية، فإن محاثة الملف المصنع تختلف عن تلك المحسوبة. يتيح لك استخدام ضبط النوى المغناطيسية الحصول على قيمة الحث المطلوبة.

تتمتع المحاثات أحادية الطبقة بأصغر سعة جوهرية. يتم حسابه تقريبًا باستخدام الصيغة:

C L = (0.5...1.0)*د (2.37)

أين د-قطر الملف، سم عادة، لا تتجاوز السعة الجوهرية 1-2 الجبهة الوطنية.

إن السعة الجوهرية للملفات متعددة الطبقات أكبر بكثير. مع لف الصف متعدد الطبقات يصل إلى 30 pF؛ عند اللف "بكميات كبيرة" يكون أقل إلى حد ما. يتم تحقيق انخفاض كبير في قدرة الملفات متعددة الطبقات باستخدام ملف عالمي، حيث يتم وضع السلك بزاوية معينة على المولد للإطار الأسطواني. يظهر الرسم التخطيطي لمثل هذا اللف في الشكل. 2.28. بمجرد أن يصل السلك إلى حافة الملف، يتغير اتجاه التمديد. يتم اختيار دورة اللف الشامل بحيث، بعد إكمال ثورة واحدة حول الإطار، يعود السلك إلى موضع يختلف عن الأصل بزاوية β. يتم اختيار هذه الزاوية بحيث يكون كل منعطف لاحق قريبًا من المنعطف السابق.


من الواضح أن

(2.38)

يتم العثور على الزاوية φ التي تم وضع السلك بها من العلاقة

أين ل- الطول المحوري للملف؛

د-قطر الملف.

أدنى قيمةيتم الحصول على الزاوية φ للمنعطفات ذات القطر الأصغر الذي يساوي قطر الإطار يفعل .

عادة، عند استخدام لف عالمي، يتم أخذ طول الملف في حدود 2 إلى 10 ملم. يرتبط عدد دورات اللف بالعدد المحسوب للدورات دبليونسبة

(2.40)

تتراوح السعة الجوهرية للملفات ذات اللف العام من 3 إلى 8 pF. تخفيض إضافييتم الحصول على السعة عن طريق تقسيم الملف، كما هو موضح في الشكل. 2.21، V.

العمل المشتركيمكن أن تؤخذ الحث والسعة في الاعتبار من خلال تقديم هذا المفهوم محاثة الملف المكافئة,تحدد من المعادلة

ومن هنا نحصل على:

(2.41)

هنا هو تردد الرنين الطبيعي للمحث.

إذا كان تردد التشغيل أقل بكثير من تردد الرنين الطبيعي ώ ل ,ثم تقريبًا يمكننا اعتبار L e = ل.

أثناء التشغيل، يتأثر الملف بمختلف العوامل الخارجية; درجة الحرارة والرطوبة وغيرها التي تؤثر على محاثته. والأكثر أهمية هو تأثير درجة الحرارة، والتي يتم تقييمها من خلال معامل درجة الحرارة