PDA

Просмотр полной версии : Измерение L на определенной частоте анализатором?



RV9CX
17.09.2008, 16:38
GD, уважаемые!
Возникла необходимость определения индуктивности проводника на определенной частоте для оценки эфективности надетых на него ферритовых колец. Прибора настоящего у меня нет, но есть АА-330, который и частоту показывает, и индуктивность тоже (точность не особо принципиальна в разумных пределах). Могу ли я использовать для такого измерения АА-330? Что-то первые измерения не вселяют уверенности..

UA9OC
17.09.2008, 18:32
........
(точность не особо принципиальна в разумных пределах). Могу ли я использовать для такого измерения АА-330? Что-то первые измерения не вселяют уверенности..
Дмитрий, а почему бы и нет, если значение XL при этом лежит в пределах 15 - 150 Ом. Я не так давно проводил подобные эксперименты (в ветке про AA-200) , используя MFJ-259B , и могу предположить , что Ваши сомнения вызваны качеством колец - очень большой разброс.
Виктор UA9OC/9

sr-71
17.09.2008, 19:23
Могу ли я использовать для такого измерения АА-330?
=
В АА-330 точность измерения реактивности привязана к значению КСВ.
При КСВ = 8-10 неверные показания. Несмотря на то что заявлено +/-j 500,
реально не больше +/-j 200. Последовательно индуктивности ставьте
сопротивление, исходя из значения КСВ не более 8.
Активное сопротивление тоже заявлено 500 Ом, ...в случае комплексной
нагрузки это не более чем реклама, потому что привязано к КСВ < 8.
Малые значения "Х" тоже как то неуверенно он "меряет".
Расширить пределы измерений можно подключением доп. "Х" и доп. "R".

RV9CX
17.09.2008, 19:29
вот и напрягает: показания неадекватны при надевании колец.

Вообще, происходит так:
1. 15см провода дают выше 5.8МГц 0.2 МкГн. Ниже этой частоты Х<10 и показаний нет
2. Надетые три кольца М2000НН (или НМ - не помню) картину меняют наоборот: ниже 4.4. МГц показывают 0.4 МкГн, а выше - те самые неизмеряемые <10 Ом.
3. Надевание еще 8 колец сдвигает эту границу до 2.5 МГц и индуктивность вблизи той частоты около 2 МкГн, но суть та же - выше этой частоты измерения не получаются..

Измерение проводника со всеми указанными кольцами (11 штук) на цифровом LCF-метре дает около 18 МкГн..

Что-то терзают меня сейчас сомнения по поводу возможности применения этих колец для подавления токов оплетки на кабеле...


Ужос... Сейчас проверил еще кой-какие кольца...
Взял и на кольце, на котором раньше выполнялся запорный дроссель для моей 160-30м антенне намотал эти 15 см провода - показания ваще переместились на частоту 1 МГц и выше уже не измерялись

Взял защелки - одни которые немного индуктивности добавляют: одна защелка на 30МГц показывала еще, три уже сместили границу до 21 МГц, больше - еще ниже, но показания адекватно возрастали у границы измерений.

Еще защелка "более индуктивная" сразу опустила вниз эту границу сильно.

Можно предположить, что выше этой границы индуктивность настолько МАЛА, что прибор не может ее измерять и говорит, что она <10 Ом!!!!!! Т.е. получается, что с кольцами наоборот она падает??? Бред, вроде, но судя по показаниям прибора (а он действительно низкие сопротивления не меряет), так и выходит.

Нам же наоборот нужно, чтоб по проводнику токи под воздействием ферр колец не текли. Я так понимаю, что, фактически, это ОБРЫВ должен быть и прибор должен бы показать >500 и тоже отказаться чего-нибудь мерять. А он показывает, что якобы показания <10..



!!!!!!
Нашел одно кольцо большое - у него похоже, все хорошо - показания практически во всем КВ диапазоне измерены и составляют около 1 МкГн, но (внимание) ниже частоты 1.5 МГц те же "<10" и отказ меряться.

Ясно, что, действительно, все кольца разные по качеству. Тогда вопрос: какие же кольца правильные??? Те, которые не измеряются выше граничной частоты или которые наоборотные??

И еще вопрос: почему показания не зависят от частоты? С увеличением частоты индуктивность же должна расти!

sr-71
17.09.2008, 20:23
прибор не может ее измерять и говорит, что она <10 Ом
=
Не забывайте о том, что измерение в этом "приборе" привязано к КСВ < 8-10.
Вы измеряете голую реактивность + Rпотерь.
Например
L = 18мкГн.....Qхх = 200....F = 10МГц.
Измерительный мост имеет нагрузку 75 Ом.
Rпотерь = 2 * п * 10 * 18 / 200 = 5,65 ом.
Имеем исследуемую цепь
Z = (5,65 + j 1131) Ом. Относительно 75 Ом это КСВ= 4537 !!!.
А прибор дозволяет не более 10ед.


Измерение проводника со всеми указанными кольцами (11 штук) на цифровом LCF-метре дает около 18 МкГн..
=
При Rдополнит. = 50 Ом максимум что можно измерить это Х = 150 Ом (мост 75Ом)
Примем....
Rдополнит. = 150 Ом, Хмакс = 150 Ом. (мост 75 Ом)...КСВ = 4,27.
Тогда Fмакс = 150 / (2 *п * 18) = 1326 кГц.
___

RV9CX
17.09.2008, 20:43
Ну тоесть вывод такой: анализаторами нельзя измерять большие индуктивности напрямую?

sr-71
17.09.2008, 20:52
Согласно расчету выше проведите измерения R + jХ.
Индуктивность можете уменьшить и последовательно ей резистор 150 Ом.
Результат сюда.

EU1ME
17.09.2008, 22:19
Ну тоесть вывод такой: анализаторами нельзя измерять большие индуктивности напрямую?
Можно, но именно АНАЛИЗАТОРАМИ, а не ПОКАЗОМЕТРАМИ.
N2PK VNA измеряет реативности хоть +-10кОм на любой своей рабочей частоте.
Есть кольца 600НН и немного 2000 диаметром 16-20мм. Могу измерить что-нибудь с ними.

RV9CX
18.09.2008, 03:34
Могу измерить что-нибудь с ними.
Александр, я подозреваю, что Ваши кольца даже одинакового типа могут очень отличаться по материалу. Однако, давайте попробуем.
Возьмите кусок провода 23см и измерьте его без колец, а потом с кольцами. Мои кольца смотрелись М2000 20х12х6.

Согласно расчету выше проведите измерения R + jХ.
Пока лень-ночь на дворе, но при возможности попробую - что-то в этом есть.

UA9OC
18.09.2008, 05:14
И еще вопрос: почему показания не зависят от частоты? С увеличением частоты индуктивность же должна расти!
Нет. С увеличением частоты должно расти индуктивное сопротивление.
Это для обычной катушки, без ферритов. С ферритами- там всё зависит от качества ферритов. До определённой частоты индуктивность не меняется, потом появляется активная составляющая в импедансе, он растёт с частотой, а индуктивная сотавляющая - не меняется, то есть как бы индуктивность падает. Но на основании измерений таких параметров за один вечер с MFJ глобальных выводов лучше не делать.
Для себя я определился : 1,8-14 МГц- ферриты M2000, сантиметров 7 на кабеле.; 14Мгц и выше -типа ВЧ50, или кольца кабеля.

Дмитрий, проверьте прибор - включите его в режим измерения импеданса, возьмите какую-нибудь индуктивность от П-контура, и посмотрите её в широком частотном диапазоне, сразу многое прояснится.
Успехов, Виктор UA9OC/9

sr-71
18.09.2008, 06:52
Ну тоесть вывод такой: анализаторами нельзя измерять большие индуктивности напрямую?
=
Должна быть опция (не основная) для прямого измерения L и C.
Слова "не основная или дополнительная" можно трактовать как:
"измерение в ограниченных пределах с пониженной точностью".
...
Продавец обозначил цель прибора - "для настройки антенн".
С этим АА... справляется, ...в определенных пределах.
Расширить пределы можно. Например заземленный вертикал имеет Z = 20 - j150.
Это КСВ (относительно 50/75 Ом) >> 10 , а значит напрямую не измерить.
Можно последовательно включить индуктивность, понизится суммарная реактивность
КСВ упадет - результат достигнут (потом надо учесть доп. реактивность).
Можно, с целью понижения КСВ последовательно включить активное сопротивление
и тоже доститичь результата (потом надо учесть доп. сопротивление).

sr-71
18.09.2008, 07:27
почему показания не зависят от частоты? С увеличением частоты индуктивность же должна расти!
=
Потому что вы измеряете комплексное сопротивление Z = Rпотерь + j ХL
(ХL = 2 * п * F * L...........L надо будет потом вычислять из этой формулы).

Данное измерение в АА-330 имеет ограничение:КСВ не более 8-10.
Так как у Вас КСВ >>>>>10, то прибор может показывать глюки...

Формула для вычисления КСВ при комплексной нагрузке во вложении*
(можно так же воспользоваться сервисом ММАНА).

Так как Rпотерь -МАЛО, а jХL -ВЕЛИКО, то КСВ -МНОГО БОЛЬШЕ >>>>> 10
(относительно 50 Ом или 75 Ом).
AA-330 не позволяет измерять Z при КСВ > 10.
Если Вам нужно измерить индуктивность таким способом, надо учесть столь
ограниченные возможности прибора.
Включайте, последовательно с ХL, сопротивление Rдоп (из условия КСВ < 8).
...
При определенном Z, зная Rдоп и ХL, на доступной прибору частоте,
ограниченной КСВ < 8, можно вычислить Qхх........Z = Rдоп + Rпот + jХL=
= Raa + jХL, где Rаа - активная составляющая, измеренная АА-330, где Rдоп -
это сопротивление Вы подключите для создания режима КСВ < 8.
Qхх = ХL / (Rаа - Rдоп).
___

RV9CX
18.09.2008, 08:22
С увеличением частоты должно расти индуктивное сопротивление.
Да-да, согласен

AA-330 не позволяет измерять Z при КСВ > 10.
Да, это так. Однако, даже если не привязываться к абсолютному значению, то относительные изменения должны быть. Хотя, если уже очень далеко за пределами, то можно и не у видеть именно на этом приборе.

Для себя я определился : 1,8-14 МГц- ферриты M2000, сантиметров 7 на кабеле.; 14Мгц и выше -типа ВЧ50, или кольца кабеля.
Ну, по первму случаю маловато явно - для 160м там бы колец 150, мне кажется, не помешало. Однако, что-то тут после одного разговора я очень озадачился этой проблемой и вижу, что не все так просто - возможно, что далеко не все М2000 можно применять для этой цели. Однако, за неимением путнего прибора, юзаю что есть, а этого мало. Буду экспериментировать с учетом мнения sr-71

UA9OC
18.09.2008, 08:40
AA-330 не позволяет измерять Z при КСВ > 10.
Да, это так. Однако, даже если не привязываться к абсолютному значению, то относительные изменения должны быть. Хотя, если уже очень далеко за пределами, то можно и не у видеть именно на этом приборе.
именно так и есть. При подходе к пределу разумной погрешности вычислялка прибора просто блокируется, и даже относительно ничего нельзя узнать. В MFJ это 650 Ом полного сопротивления.

UA6LGO
18.09.2008, 15:33
Напряжения на зажимах фидера относительно земли д\быть равны, если мы справились с задачей симметрирования. Чем равнее - тем эффективнее кольца, надетые на кабель, справляются со своей задачей. Это и надо мерить. Причем достаточно мультиметра и самодельной детекторной головки.

RV9CX
19.09.2008, 07:19
Нашел точную марку колец: М2000НМ1-36. Где-то читал, что и цифра 1, и 36 какое-то значение имеют. Кто в курсе?

EU1ME
23.09.2008, 00:13
Возьмите кусок провода 23см и измерьте его без колец, а потом с кольцами.

Дмитрий, добры день.
Извиняюсь, что долго не отвечал.
Измерил кусок провода 23см диаметром окло 1,2мм.
реактивность на частоте 14МГц 17,5 Ом, на 32МГц 40 Ом. Т.е. индуктивность 0,199мкГн.

С кольцами 2000НН получается бяка, 5 колец К20-К32 на частоте 2МГц дали импеданс 62, а на 7МГц уже -7 Ом, т.е. емкостную реакцию, где-то рядом был резонанс с нулевой реактивностью и 70 омами активного сопротивления (потери). Так что 2000НН можно применять на 160 (только увеличить число колец) и может быть еше на 3,5, но уже риск.

Лучше результат получается с кольцами 400-600НН, 20 колец 600НН К16 дали на частоте 2МГц 143 Ом реактивности, 296 на 7, 311 на 14 и 241 на 32 МГц.

RV9CX
23.09.2008, 08:48
С кольцами 2000НН получается бяка, 5 колец К20-К32 на частоте 2МГц дали импеданс 62, а на 7МГц уже -7 Ом, т.е. емкостную реакцию, где-то рядом был резонанс с нулевой реактивностью и 70 омами активного сопротивления (потери).
У меня потери в районе 200 Ом и при этом точка с нулевой реактивностью както вяло отображается (видимо, особенности прибора) - ниже опр частоты показывает +243 Ом, а выше уже "-"243 Ома , ерунда какая-то. Ну да ладно. Но неужели 200 Ом потерь... Это я последовательно конденсатор 100пФ ставил.

Последовательно индуктивности ставьте
сопротивление, исходя из значения КСВ не более 8.
Поставил 50 Ом. График приложил. За 10 МГц R к 30 МГц постепенно снижается до 150 Ом. На синем графике реактивности всплеск слева имеет отрицательный знак (на графике знак не отображается и всегда выше нуля).

RV9CX
23.09.2008, 08:56
А вот результаты на большом кольце (какое кольцо-не знаю). Знак реактивности совпадает со знаком на графике. R выше 10 МГц плавно повышается до 170 Ом, равно как и реактивность растет до 220 Ом.
Видимо, это кольцо больше подходит?? Я про него в прошлом топике писАл.

Однако, нужно определиться: нам же нужно давить токи по оплетке, значит необходимо, чтоб потери как раз и были в материале выше по возможности? Или нет?

EU1ME
23.09.2008, 09:45
Точка с нулевой реактивностью - это частота собственного резонанса катушки. Выше этой частоты реакция катушки чисто емкостная, т.е. как запорный дроссель она не работает вовсе. Так что или ферриты 400-600НН, или если с этим напряг, то просто бухта кабеля витков 10 у точки запитки (это все классические способы - найдете в литературе).

RV9CX
23.09.2008, 09:52
просто бухта кабеля витков 10 у точки запитки
Да я наоборот ухожу от этих бухт - неудобно это.

Так что или ферриты 400-600НН
Ндя..

sr-71
23.09.2008, 11:40
Поставил 50 Ом
=
Напоминаю, что измерение Z = R +/- j Х "привязано" к условию:
"КСВ должно быть меньше < 8".

Вы поставили Rдоп = 50 Ом.
Если включить кнопку "75 Ом", то КСВ = 8, будет при j Х = 150 Ом.
(к 50 Ом реально еще прибавится относительно малое Rпотерь.)

Х = 2 * п * f * L.
Если самая нижняя частота измерения АА-330 = 1МГц.
Тогда выведем максимальную индуктивность которую можно измерить,
при условии Rдоп = 150 Ом.
Lмакс (1МГц) = Х / (2 * п * f ) = 150 / (2 * п * 1) = всего лишь 23,9 мкГн.
При этой Lмакс правильные показания прибора будут только на частоте 1МГц.
(при более высокой частоте jХ будет больше 150 Ом).
Можно еще последовательно поставить конденсатор.
Расчет исходя из известной индуктивности (хотя бы знать примерно).

При частоте 10МГц максимальная индуктивность Lмакс (10МГц) = 2,4мкГ.

На 2-м графике (10МГц) Z = (60 + j 60).....L = 60 / 2 * п * 10 = 0,95мкГн.
Если верить прибору, то Qхх = 60/ (60-50) = 6......Это очень мало..
Явно врет прибор или Вы не 50 Ом поставили а больше.
Продавец замахнулся на точнось в 1%....

23.09.2008, 11:53
Да, очень неблагодарная работа- измерение индуктивности на феррите. Поэтому и считается они, согласно рекомендациям производителей, по формулам. Если же даётся значение готовой катушки, то на определённой частоте, обычно на 100 кГц. Я тоже пробовал мерить и MFJ и мостом, но ничего хорошего не вышло.
Лучше всё- таки посчитать, либо определить индуктивность из контура. Слишком много в этом материале переменных и нелинейных величин.
График одной из них прикладываю.

sr-71
24.09.2008, 00:14
нам же нужно давить токи по оплетке, значит необходимо, чтоб потери как раз и были в материале выше по возможности? Или нет?
=
Токи реактивные. Если их "давить" реактивностью (ХL), то токи эти уменьшаются
Вопрос о заградительном (ых) дросселе (ях) не однозначен. Одного загр. дросселя
может и не хватить.
Потери увеличивать НЕ надо, иначе будет нагрев и трата мощности ПРД.

RV9CX
24.09.2008, 06:59
Тогда получается, что из двух моих графиков нижний предпочтительнее из-за того, что в явном виде реактивность хотя бы растет с частотой? И получается, что чем выше частота, тем эфективней то кольцо там работает (все по уму, как будто)?

sr-71
24.09.2008, 11:21
2-й график он правильный, так как индуктивность мала,
все находится в пределах возможностей прибора.
Увеличьте число витков на кольце - посмотрите что будет.
Еще увеличьте число витков на кольце и увидите пределы прибора.