RU2713100C1 - Method for measuring parameters of inductance coils - Google Patents

Method for measuring parameters of inductance coils Download PDF

Info

Publication number
RU2713100C1
RU2713100C1 RU2019110546A RU2019110546A RU2713100C1 RU 2713100 C1 RU2713100 C1 RU 2713100C1 RU 2019110546 A RU2019110546 A RU 2019110546A RU 2019110546 A RU2019110546 A RU 2019110546A RU 2713100 C1 RU2713100 C1 RU 2713100C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
inductor
resistance
filter
parameters
Prior art date
Application number
RU2019110546A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Григорьевич Зиновьев
Илья Александрович Шестаков
Original Assignee
Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") filed Critical Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Priority to RU2019110546A priority Critical patent/RU2713100C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2713100C1 publication Critical patent/RU2713100C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, particularly to radio engineering measurements of parameters of inductance coils used in radio devices of various purposes. Method of measuring parameters of inductance coil is that inductance coil is measured in composition of LC-filter already installed in one of its longitudinal arms and forming together with capacitance of this arm parallel LC-circuit, wherein the LC-filter is connected to two circuits analyzer ports, the first of which is a high-frequency signal generator, with an internal resistance RG, and second port is signal receiver and includes load resistance RH, equal to RG. At that, measurements of parameters of inductance coil are carried out in linear mode of measurements of complex factors of transmission relative to nominal level of voltage U0 at resistance RH. First, determining resonant frequency F0 LC-circuit in composition of LC-filter by minimum level of voltage on resistance RH, after which capacitor with capacity C1 is connected parallel to inductance coil, at which new resonant frequency F1 LC-circuit is within LC-filter pass band, and the minimum voltage level UH is determined at resistance RH. Then parallel to inductance coil resistance R1 is connected and new minimum level of voltage UH1 is determined at resistance RH, after which capacitance of the LC-circuit, inductance, loss resistance and Q-factor of the inductance coil are calculated using the disclosed formulas.
EFFECT: possibility of measuring parameters of inductance coils as part of LC-filter, including during its adjustment.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, в частности, к радиотехническим измерениям параметров катушек индуктивности, применяемых в радиотехнических устройствах различного назначения.The invention relates to radio engineering, in particular, to radio engineering measurements of the parameters of inductors used in radio devices for various purposes.

С наибольшим положительным эффектом изобретение может быть использовано при изготовлении катушек индуктивности для фильтров гармоник мощных высокочастотных радиопередатчиков, когда необходимо, чтобы катушки индуктивности обеспечивали прохождение через них большого тока с минимальными потерями, то есть имели бы высокую добротность, а также имели бы высокую точность получения заданной величины индуктивности - основного параметра катушек индуктивности. Повышенные требования к параметрам катушек индуктивности должны быть обеспечены соответствующими способами их измерений.With the greatest positive effect, the invention can be used in the manufacture of inductance coils for harmonic filters of high-power high-frequency radio transmitters, when it is necessary that the inductors provide a large current through them with minimal losses, that is, would have a high quality factor and would also have high accuracy of obtaining a given values of inductance - the main parameter of the inductors. Increased requirements for the parameters of inductors should be provided by appropriate methods for their measurement.

Существует множество методов измерений параметров катушек индуктивности. Из них самыми сложными и трудоемкими являются мостовые методы. Резонансный метод основан на известных зависимостях между такими параметрами LC-контура, как индуктивность L, емкость С, резонансная частота F0, сопротивление потерь R и добротность Q. [1].There are many methods for measuring the parameters of inductors. Of these, the most complex and time-consuming are bridge methods. The resonance method is based on the known relationships between such parameters of the LC circuit, such as inductance L, capacitance C, resonant frequency F 0 , loss resistance R, and Q factor Q. [1].

Наиболее близким к заявляемому является способ измерения параметров катушек индуктивности при помощи измерителя добротности [2], включающий в себя установку катушки индуктивности в измерительную цепь с образованием LC-контура, подачу на вход измерительной цепи высокочастотного сигнала от генератора, настройку LC-контура в резонанс с частотой сигнала, измерение уровня сигнала на выходе измерительной цепи и проведение расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности.Closest to the claimed one is a method of measuring the parameters of the inductors using a quality factor meter [2], which includes installing an inductor in the measuring circuit with the formation of an LC circuit, applying a high-frequency signal from the generator to the input of the measuring circuit, tuning the LC circuit to resonance with signal frequency, measuring the signal level at the output of the measuring circuit and calculating the measured parameters of the inductor.

Существенный недостаток прототипа заключается в том, что известный способ измерения параметров катушек индуктивности не обеспечивает возможности измерения параметров катушек индуктивности в составе LC-фильтра и проведение во время настройки LC-фильтра экспресс-анализа установленных на нем L и С элементов.A significant disadvantage of the prototype is that the known method for measuring the parameters of the inductors does not provide the ability to measure the parameters of the inductors in the LC filter and during setup of the LC filter express analysis of the installed L and C elements on it.

Задача изобретения - обеспечение возможности измерения параметров катушек индуктивности в составе LC-фильтра и проведение во время настройки LC-фильтра экспресс-анализа установленных в его продольных плечах L и С элементов.The objective of the invention is the ability to measure the parameters of the inductors in the LC filter and during setup of the LC filter express analysis of the elements installed in its longitudinal arms L and C.

Указанная задача решается тем, что в способе измерения параметров катушки индуктивности, включающем в себя установку катушки индуктивности в измерительную цепь с образованием LC-контура, подачу на вход измерительной цепи высокочастотного сигнала от генератора, настройку LC-контура в резонанс с частотой сигнала, измерение уровня сигнала на выходе измерительной цепи и проведение расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности, в качестве измерительной цепи используют LC-фильтр, а катушку индуктивности измеряют преимущественно в составе LC-фильтра уже установленной в одно из его продольных плеч и образующей вместе с емкостью этого плеча параллельный LC-контур, при этом LC-фильтр при помощи соединительных кабелей подключают к двум портам анализатора цепей, первый из которых представляет собой генератор высокочастотных сигналов, с внутренним сопротивлением RГ, а второй порт является приемником сигнала и включает в себя сопротивление нагрузки RН, равное RГ, при этом измерения параметров катушки индуктивности проводят в линейном режиме измерений комплексных коэффициентов передачи относительно номинального уровня напряжения U0 на сопротивлении RН и вначале, по минимальному уровню напряжения на сопротивлении RН, определяют резонансную частоту F0 LC-контура в составе LC-фильтра, после чего параллельно катушке индуктивности подключают конденсатор с емкостью С1, при которой новая резонансная частота F1 LC-контура находится в пределах полосы пропускания LC-фильтра, и определяют минимальный уровень напряжения UН на сопротивлении RН, затем, не изменяя частоту F1 генератора, параллельно катушке индуктивности подключают сопротивление R1 и определяют новый минимальный уровень напряжения UН1 на сопротивлении RН, после чего проводят расчет емкости LC-контура, индуктивности, сопротивления потерь и добротности катушки индуктивности по формулам:This problem is solved by the fact that in the method of measuring the parameters of the inductor, which includes installing an inductor in the measuring circuit with the formation of an LC circuit, applying a high-frequency signal from the generator to the input of the measuring circuit, tuning the LC circuit to resonance with the signal frequency, level measurement the signal at the output of the measuring circuit and performing calculations of the measured parameters of the inductor, an LC filter is used as the measuring circuit, and the inductor is measured mainly in If the LC filter is already installed in one of its longitudinal arms and forms a parallel LC circuit together with the capacity of this arm, the LC filter is connected to two ports of the network analyzer using connecting cables, the first of which is a high-frequency signal generator, with internal resistance R Г , and the second port is a signal receiver and includes a load resistance R Н equal to R Г , while inductance coil parameters are measured in the linear mode of complex coefficient measurements transmission relative to the nominal voltage level U 0 at the resistance R Н and first, from the minimum voltage level at the resistance R N , determine the resonant frequency F 0 of the LC circuit as part of the LC filter, after which a capacitor C 1 is connected in parallel with the inductor, at which the new resonant frequency f 1 LC-circuit located within the LC-filter bandwidth, and determine a minimum level of the voltage U H in resistance R H, and then, without changing the frequency f of the generator 1, parallel inductor n dklyuchayut resistance R 1 and determining a new minimum voltage U H1 on resistance R H, followed by calculation of the LC-circuit capacitance, inductance, resistance loss and Q of the inductor by the formulas:

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000003
Figure 00000004

при этом иногда вначале параллельно катушке индуктивности подключают дополнительный конденсатор с емкостью С01 и определяют резонансную частоту F0 LC-контура в составе LC-фильтра по минимальному уровню напряжения на сопротивлении RН, а затем уже параллельно катушке индуктивности подключают конденсатор с емкостью С1, при которой новая резонансная частота F1 LC-контура находится в пределах полосы пропускания LC-фильтра, причем во время проведения расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности емкость С01 входит в состав емкости С0, причем, когда измеряемую катушку индуктивности подключают непосредственно к первому и второму портам анализатора цепей при помощи соединительных кабелей, то во время проведения расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности измеряемая емкость С0 представляет собой собственную емкость катушки индуктивности.sometimes sometimes an additional capacitor with capacitance C 01 is connected in parallel with the inductor and the resonant frequency F 0 of the LC circuit in the LC filter is determined by the minimum voltage level at the resistance R N , and then a capacitor with capacitance C 1 is connected in parallel with the inductor, at which the new resonant frequency F 1 of the LC circuit is within the passband of the LC filter, and during the calculation of the measured parameters of the inductor, capacitance C 01 is part of the capacitance C 0 , p In particular, when the measured inductor is connected directly to the first and second ports of the circuit analyzer using connecting cables, then during the calculation of the measured parameters of the inductor, the measured capacitance C 0 represents the inductance of the inductor.

На фиг. 1 изображены соединенные между собой анализатор цепей и LC-фильтр с установленной в одном из его продольных плеч измеряемой катушкой индуктивности L, к которой подключены С0, C1, R0 и R1. При этом С0 представляет собой сумму емкостей: емкости LC-фильтра в данном продольном плече, емкости монтажа и собственной емкости катушки индуктивности. С1 - емкость конденсатора, подключаемого в процессе измерений к катушке индуктивности для перестройки LC-контура с частоты F0 на частоту F1 в полосе пропускания LC-фильтра. Пунктирной линией изображена емкость С01 конденсатора, подключаемого к катушке индуктивности при малой величине С0 и при дальнем расположении частоты F0 в полосе задерживания LC-фильтра для повышения точности ее определения. R0 - эквивалентное сопротивление потерь катушки индуктивности, для определения величины которого к катушке индуктивности подключается сопротивление R1.In FIG. 1 shows an interconnected circuit analyzer and an LC filter with a measurable inductor L installed in one of its longitudinal arms, to which C 0 , C 1 , R 0 and R 1 are connected. In this case, C 0 represents the sum of the capacitances: the capacitance of the LC filter in a given longitudinal arm, the mounting capacitance, and the intrinsic capacitance of the inductor. C 1 is the capacitance of the capacitor connected during the measurement to the inductor for tuning the LC circuit from frequency F 0 to frequency F 1 in the passband of the LC filter. The dashed line shows the capacitance C 01 of the capacitor connected to the inductor with a small value of C 0 and at a distant location of the frequency F 0 in the delay band of the LC filter to increase the accuracy of its determination. R 0 is the equivalent loss resistance of the inductor, to determine the value of which the resistance R 1 is connected to the inductor.

На фиг. 2 изображены соединенные между собой анализатор цепей и LC-контур с измеряемой катушкой индуктивности L, к которой подключены С0, С1 и R0. При этом С0 представляет собой собственную емкость катушки индуктивности, а С1 - емкость конденсатора, подключаемого в процессе измерений к катушке индуктивности для перестройки LC-контура с частоты F0 на рабочую частоту F1 катушки индуктивности. R0 - эквивалентное сопротивление потерь катушки индуктивности.In FIG. 2 shows the interconnected circuit analyzer and the LC circuit with a measured inductor L, to which C 0 , C 1 and R 0 are connected. In this case, C 0 is the inductance of the inductor, and C 1 is the capacitance of the capacitor connected during the measurement to the inductor for tuning the LC circuit from frequency F 0 to the operating frequency F 1 of the inductor. R 0 is the equivalent loss resistance of the inductor.

На фиг. 3-6 показаны электрические схемы LC-контуров, поясняющие вывод формул для расчета параметров катушки индуктивности.In FIG. Figure 3-6 shows the electrical circuits of the LC circuits explaining the derivation of the formulas for calculating the parameters of the inductor.

Предлагаемый способ измерения параметров катушек индуктивности осуществляется следующим образом.The proposed method for measuring the parameters of the inductors is as follows.

Так как предложено в качестве измерительной цепи использовать LC-фильтр, то катушку индуктивности измеряют в составе LC-фильтра уже установленной в одно из его продольных плеч и образующей вместе с емкостью этого плеча параллельный LC-контур, при этом LC-фильтр подключают при помощи соединительных кабелей к двум портам анализатора цепей, первый из которых представляет собой генератор высокочастотных сигналов, с внутренним сопротивлением RГ, а второй порт является приемником сигнала и включает в себя сопротивление нагрузки RН, равное RГ, причем измерения параметров катушки индуктивности проводят в линейном режиме измерений комплексных коэффициентов передачи относительно номинального уровня напряжения U0 на сопротивлении RН. Вначале определяют резонансную частоту F0 LC-контура в составе LC-фильтра по минимальному уровню напряжения на сопротивлении RН, после чего параллельно катушке индуктивности подключают конденсатор с емкостью С1, при которой новая резонансная частота F1 LC-контура находится в пределах полосы пропускания LC-фильтра, и определяют минимальный уровень напряжения UН на сопротивлении RН, затем, не изменяя частоту F1 генератора, параллельно катушке индуктивности подключают сопротивление R1 и определяют новый минимальный уровень напряжения UН1 на сопротивлении RН, относительно номинального уровня U0, после чего проводят расчет емкости LC-контура, индуктивности, сопротивления потерь и добротности катушки индуктивности по формулам:Since it is proposed to use an LC filter as a measuring circuit, the inductor is measured as part of an LC filter already installed in one of its longitudinal arms and forming a parallel LC circuit together with the capacitance of this arm, while the LC filter is connected using connecting cables to two ports of a network analyzer, the first of which is a generator of high-frequency signals, with the internal resistance r T, and the second port is a receiver signal and includes a load resistance r H, r T equal to n When in use, measuring the parameters of the inductor is carried out in the linear regime of measurements of complex transmission coefficients with respect to the nominal voltage level to U 0 R H resistance. First, the resonant frequency F 0 of the LC circuit in the LC filter is determined by the minimum voltage level at the resistance R N , after which a capacitor with a capacitance C 1 is connected in parallel with the inductor, at which the new resonant frequency F 1 of the LC circuit is within the passband LC filter, and determine the minimum voltage level U N at the resistance R N , then, without changing the frequency F 1 of the generator, connect resistance R 1 parallel to the inductor and determine the new minimum voltage level U N1 at resistance R N , relative to the nominal level U 0 , after which the calculation of the capacitance of the LC circuit, inductance, loss resistance and quality factor of the inductance coil is carried out according to the formulas:

Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000005
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000007
Figure 00000008

Иногда при малой величине С0 и при дальнем расположении частоты F0 в полосе задерживания LC-фильтра для повышения точности ее определения параллельно катушке индуктивности подключают дополнительный конденсатор с емкостью С01 и определяют резонансную частоту F0 LC-контура в составе LC-фильтра по минимальному уровню напряжения на сопротивлении RН, а затем уже параллельно катушке индуктивности подключают конденсатор с емкостью C1, при которой новая резонансная частота F1 LC-контура находится в пределах полосы пропускания LC-фильтра, причем во время проведения расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности емкость С01 входит в состав емкости С0, а когда измеряемую катушку индуктивности подключают непосредственно к первому и второму портам анализатора цепей при помощи соединительных кабелей, то во время проведения расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности измеряемая емкость С0 представляет собой собственную емкость катушки индуктивности.Sometimes with a small value of C 0 and with a distant location of the frequency F 0 in the LC filter delay band, to increase the accuracy of its determination, an additional capacitor with a capacitance C 01 is connected parallel to the inductance coil and the resonance frequency F 0 of the LC circuit in the LC filter is determined by the minimum the voltage level at the resistance R N , and then parallel to the inductance coil, a capacitor with a capacitance C 1 is connected at which the new resonant frequency F 1 of the LC circuit is within the passband of the LC filter, and the time of the calculation of the measured parameters of the inductor, the capacitance C 01 is part of the capacitance C 0 , and when the measured inductor is connected directly to the first and second ports of the circuit analyzer using connecting cables, then during the calculation of the measured parameters of the inductor, the measured capacitance C 0 represents own capacitance of the inductor.

Формулы для расчета параметров катушки индуктивности были получены следующим образом.The formulas for calculating the parameters of the inductor were obtained as follows.

На фиг. 3 представлена схема LC-контура, состоящего из двух элементов: индуктивности L и емкости С0.In FIG. 3 shows a diagram of an LC circuit consisting of two elements: inductance L and capacitance C 0 .

Чтобы перестроить LC-контур на рабочую частоту катушки индуктивности к этим двум элементам добавим емкость С1, как показано на фиг. 4. Выражения для резонансных частот этих LC-контуров имеют следующий вид:To tune the LC circuit to the operating frequency of the inductor, we add a capacitance C 1 to these two elements, as shown in FIG. 4. The expressions for the resonant frequencies of these LC circuits are as follows:

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Разделим обе части равенства (1) на соответствующие части равенства (2) и получим формулу для начального значения емкости LC-контура:We divide both sides of equality (1) into the corresponding parts of equality (2) and obtain the formula for the initial value of the capacitance of the LC circuit:

Figure 00000011
Figure 00000011

Из (2) можно получить выражение для индуктивности:From (2) we can obtain the expression for inductance:

Figure 00000012
Figure 00000012

На фиг. 5 изображен LC-контур с сопротивлением потерь R0, включенный между генератором с внутренним сопротивлением RГ и сопротивлением нагрузки RН. На резонансной частоте F1 LC-контура выражения для тока, для напряжения U0 на сопротивлении RН при отсутствии потерь и для напряжения UН при наличии потерь имеют следующий вид:In FIG. 5 shows an LC circuit with a loss resistance R 0 connected between a generator with an internal resistance R G and a load resistance R N. At the resonant frequency F 1 of the LC circuit, the expressions for current, for voltage U 0 at resistance R N in the absence of losses and for voltage U N in the presence of losses are as follows:

Figure 00000013
Figure 00000013

где RГ=RН, Е - ЭДС.where R G = R H , E - EMF.

Разделим обе части равенства (6) на соответствующие части равенства (7) и получим выражение для сопротивления потерь катушки индуктивности в составе LC-контура:We divide both sides of equality (6) into the corresponding parts of equality (7) and obtain the expression for the loss resistance of the inductor in the LC circuit:

Figure 00000014
Figure 00000014

Для определения сопротивления потерь R0 в случае одного LC-контура выражения (8) вполне достаточно. Но когда измеряемая катушка индуктивности установлена в LC-фильтр, у которого имеются поперечные плечи, уменьшающие величину UН, то для исключения этого влияния введем дополнительное сопротивление R1, как показано на фиг. 6.To determine the loss resistance R 0 in the case of one LC-circuit, expression (8) is quite sufficient. But when the measured inductor is installed in the LC filter, which has transverse arms that reduce the value of U N , then to eliminate this influence, we introduce an additional resistance R 1 , as shown in FIG. 6.

По аналогии с (8) для параллельного соединения R0 и R1 и с учетом нового значения UН1, запишем:By analogy with (8) for the parallel connection of R 0 and R 1 and taking into account the new value of U Н1 , we write:

Figure 00000015
Figure 00000015

Разделим обе части равенства (8) на соответствующие части равенства (9) и получим выражение для сопротивления потерь катушки индуктивности в составе LC-фильтра:We divide both sides of equality (8) into the corresponding parts of equality (9) and obtain the expression for the loss resistance of the inductor in the LC filter:

Figure 00000016
Figure 00000016

В результате, добротность катушки индуктивности рассчитывается следующим образом:As a result, the Q factor of the inductor is calculated as follows:

Figure 00000017
Figure 00000017

Заявленный способ измерения параметров катушек индуктивности по сравнению с известными методами и по сравнению с прототипом обеспечивает возможность измерения параметров катушек индуктивности в составе LC-фильтра и проведение во время настройки LC-фильтра экспресс-анализа установленных в продольных плечах L и С элементов. При этом обеспечивается высокая точность получения заданной величины индуктивности, так как обычно имеется возможность изменить межвитковые зазоры у катушек индуктивности, то есть осуществить подстройку индуктивности. В итоге, экспериментальные характеристики настроенного LC-фильтра достаточно близки к расчетным.The claimed method of measuring the parameters of the inductors in comparison with known methods and in comparison with the prototype provides the ability to measure the parameters of the inductors in the LC filter and during setup of the LC filter express analysis of the elements installed in the longitudinal arms L and C. This ensures high accuracy of obtaining a given value of inductance, since it is usually possible to change the inter-turn gaps of the inductors, that is, to adjust the inductance. As a result, the experimental characteristics of the tuned LC filter are quite close to the calculated ones.

Высокой эффективности проводимых работ по настройке LC-фильтров с одновременным измерением параметров катушек индуктивности, а также емкостей в продольных плечах LC-фильтров способствует применение такого анализатора цепей как «Измеритель комплексных коэффициентов передачи и отражения «Обзор TR1300/1» [3]. ИККПО «Обзор TR1300/1» состоит из измерительного блока и внешнего управляющего компьютера. Порт 1 измерительного блока является источником испытательного сигнала, который, пройдя через исследуемый LC-фильтр, поступает на порт 2, являющийся приемником сигнала (см. фиг. 1). Формулы для расчета параметров катушки индуктивности в предлагаемом способе измерений этих параметров реализованы в виде соответствующей программы управляющего компьютера, опробованной при настройке LC-фильтров различного типа и назначения.The use of such a network analyzer as the “Measuring instrument of complex transmission and reflection coefficients“ TR1300 / 1 Overview ”[3] contributes to the high efficiency of tuning LC filters with simultaneous measurement of the parameters of inductors and capacitances in the longitudinal arms of LC filters. IKPPO TR1300 / 1 Overview consists of a measuring unit and an external control computer. Port 1 of the measuring unit is the source of the test signal, which, passing through the LC filter under investigation, is fed to port 2, which is the signal receiver (see Fig. 1). The formulas for calculating the parameters of the inductor in the proposed method for measuring these parameters are implemented in the form of the corresponding program of the control computer, tested when setting up LC filters of various types and purposes.

Источники информацииSources of information

1. Дворяшин Б.В., Кузнецов Л.И. Радиотехнические измерения. Учебное пособие для вузов. М., Сов. Радио, 1978, с. 274-282.1. Dvoryashin B.V., Kuznetsov L.I. Radio engineering measurements. Textbook for universities. M., Sov. Radio, 1978, p. 274-282.

2. Дворяшин Б.В., Кузнецов Л.И. Радиотехнические измерения. Учебное пособие для вузов. М., Сов. Радио, 1978, с. 284-289, рис. 12.8.2. Dvoryashin B.V., Kuznetsov L.I. Radio engineering measurements. Textbook for universities. M., Sov. Radio, 1978, p. 284-289, fig. 12.8.

3. Измеритель комплексных коэффициентов передачи и отражения «Обзор TR1300/1». Руководство по эксплуатации РЭ 6687-083-21477812-2010.3. Measuring instrument of complex transmission and reflection coefficients “TR1300 / 1 Overview”. Operation manual RE 6687-083-21477812-2010.

Claims (5)

1. Способ измерения параметров катушки индуктивности, включающий в себя установку катушки индуктивности в измерительную цепь с образованием LC-контура, подачу на вход измерительной цепи высокочастотного сигнала от генератора, настройку LC-контура в резонанс с частотой сигнала, измерение уровня сигнала на выходе измерительной цепи и проведение расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности, отличающийся тем, что в качестве измерительной цепи используют LC-фильтр, а катушку индуктивности измеряют преимущественно в составе LC-фильтра уже установленной в одно из его продольных плеч и образующей вместе с емкостью этого плеча параллельный LC-контур, при этом LC-фильтр подключают при помощи соединительных кабелей к двум портам анализатора цепей, первый из которых представляет собой генератор высокочастотных сигналов, с внутренним сопротивлением Rг, а второй порт является приемником сигнала и включает в себя сопротивление нагрузки Rн, равное Rг, при этом измерения параметров катушки индуктивности проводят в линейном режиме измерений комплексных коэффициентов передачи относительно номинального уровня напряжения U0 на сопротивлении Rн и вначале определяют резонансную частоту F0 LC-контура в составе LC-фильтра по минимальному уровню напряжения на сопротивлении Rн, после чего параллельно катушке индуктивности подключают конденсатор с емкостью С1, при которой новая резонансная частота F1 LC-контура находится в пределах полосы пропускания LC-фильтра, и определяют минимальный уровень напряжения Uн на сопротивлении Rн, затем, не изменяя частоту F1 генератора, параллельно катушке индуктивности подключают сопротивление R1 и определяют новый минимальный уровень напряжения Uн1 на сопротивлении Rн, после чего проводят расчет емкости LC-контура, индуктивности, сопротивления потерь и добротности катушки индуктивности по формулам:1. The method of measuring the parameters of the inductor, including the installation of the inductor in the measuring circuit with the formation of the LC circuit, applying to the input of the measuring circuit a high-frequency signal from the generator, tuning the LC circuit in resonance with the frequency of the signal, measuring the signal level at the output of the measuring circuit and the calculation of the measured parameters of the inductor, characterized in that as the measuring circuit using an LC filter, and the inductor is measured mainly in the LC filter already installed in one of its longitudinal arms and forming, together with the capacity of this arm, a parallel LC circuit, while the LC filter is connected using two cables to the circuit analyzer ports, the first of which is a high-frequency signal generator with internal resistance R g and the second port is a signal receiver and includes a load resistance R n equal to R g , while the parameters of the inductor are measured in the linear mode of measurements of the complex transmission coefficients relative to the nominal voltage level U 0 at the resistance R n and first determine the resonant frequency F 0 of the LC circuit in the LC filter by the minimum voltage level at the resistance R n , after which a capacitor C 1 is connected in parallel with the inductor, at which a new resonant the frequency F 1 of the LC circuit is within the passband of the LC filter, and determine the minimum voltage level U n at the resistance R n , then, without changing the frequency F 1 of the generator, parallel to the inductor are connected resistance R 1 and determine a new minimum voltage level U n1 on the resistance R n , after which the calculation of the capacitance of the LC circuit, inductance, loss resistance and quality factor of the inductor by the formulas:
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000020
Figure 00000021
 2. Способ измерения параметров катушки индуктивности по п. 1, отличающийся тем, что параллельно катушке индуктивности подключают дополнительный конденсатор с емкостью С01 и определяют резонансную частоту F0 LC-контура в составе LC-фильтра по минимальному уровню напряжения на сопротивлении Rн, а затем уже параллельно катушке индуктивности подключают конденсатор с емкостью С1, при которой новая резонансная частота F1 LC-контура находится в пределах полосы пропускания LC-фильтра, причем во время проведения расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности емкость С01 входит в состав емкости С0.2. The method of measuring the parameters of the inductor according to claim 1, characterized in that an additional capacitor with a capacitance C 01 is connected in parallel with the inductor and the resonant frequency F 0 of the LC circuit in the LC filter is determined by the minimum voltage level at the resistance R n , and then, in parallel with the inductor, a capacitor with a capacitance C 1 is connected, at which the new resonant frequency F 1 of the LC circuit is within the passband of the LC filter, and during the calculation of the measured parameters of the coils inductance capacitance C 01 is part of the capacitance C 0 . 3. Способ измерения параметров катушки индуктивности по п. 1, отличающийся тем, что измеряемую катушку индуктивности подключают непосредственно к первому и второму портам анализатора цепей при помощи двух соединительных кабелей, причем во время проведения расчетов измеряемых параметров катушки индуктивности измеряемая емкость С0 представляет собой собственную емкость катушки индуктивности.3. The method of measuring the parameters of the inductor according to claim 1, characterized in that the measured inductor is connected directly to the first and second ports of the circuit analyzer using two connecting cables, and during the calculation of the measured parameters of the inductor, the measured capacitance C 0 is its own inductor capacitance.
RU2019110546A 2019-04-09 2019-04-09 Method for measuring parameters of inductance coils RU2713100C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019110546A RU2713100C1 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Method for measuring parameters of inductance coils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019110546A RU2713100C1 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Method for measuring parameters of inductance coils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2713100C1 true RU2713100C1 (en) 2020-02-03

Family

ID=69624926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019110546A RU2713100C1 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Method for measuring parameters of inductance coils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2713100C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797152C1 (en) * 2022-11-15 2023-05-31 Акционерное Общество "Минимакс-94" Method for measuring inductance and self-resistance

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU763817A1 (en) * 1978-01-09 1980-09-15 Предприятие П/Я Г-4493 Q-factor and lc-parameters meter
SU883797A1 (en) * 1980-03-27 1981-11-23 Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Loop resonance frequency and quality factor meter
SU1126897A1 (en) * 1981-01-16 1984-11-30 Предприятие П/Я Г-4493 Device for measuring tuned circuit quality factor
SU1406525A1 (en) * 1986-08-18 1988-06-30 Минский радиотехнический институт Device for automatic measurement of tuned-circuit parameters
JPH045577A (en) * 1990-04-20 1992-01-09 Murata Mfg Co Ltd Method and instrument for measuring resonance frequency and load q of resonator
JP4005577B2 (en) * 2004-03-22 2007-11-07 三菱電機株式会社 Phased array antenna apparatus and beam scanning control method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU763817A1 (en) * 1978-01-09 1980-09-15 Предприятие П/Я Г-4493 Q-factor and lc-parameters meter
SU883797A1 (en) * 1980-03-27 1981-11-23 Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Loop resonance frequency and quality factor meter
SU1126897A1 (en) * 1981-01-16 1984-11-30 Предприятие П/Я Г-4493 Device for measuring tuned circuit quality factor
SU1406525A1 (en) * 1986-08-18 1988-06-30 Минский радиотехнический институт Device for automatic measurement of tuned-circuit parameters
JPH045577A (en) * 1990-04-20 1992-01-09 Murata Mfg Co Ltd Method and instrument for measuring resonance frequency and load q of resonator
JP4005577B2 (en) * 2004-03-22 2007-11-07 三菱電機株式会社 Phased array antenna apparatus and beam scanning control method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797152C1 (en) * 2022-11-15 2023-05-31 Акционерное Общество "Минимакс-94" Method for measuring inductance and self-resistance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103001627B (en) Quartz-crystal resonance frequency fine adjustment control system
CN107786287A (en) A kind of flatness calibration method and system
JP2010512045A (en) Active LC bandpass filter, receiving system including the same, and electric signal processing method
JP7274313B2 (en) Current sensor and measuring device
CN103562736A (en) Simple and minimally invasive methods and systems for sensing and computing load impedance
RU2713100C1 (en) Method for measuring parameters of inductance coils
CN115514336A (en) Impedance matching circuit, test device, and quantum computer
CN113779927A (en) Method and device for determining equivalent circuit parameters of quartz crystal resonator
Elton Analyzation of the resistor-inductor-capacitor circuit
US8497745B1 (en) VHF harmonic impedance tuner
JP2017204997A (en) Filter for electric field coupling type power supply system
CN107465398B (en) Series-connection dual-port negative impedance converter for signal envelope distortion compensation
US5587663A (en) Method for measuring the inductance of each resonator of a coupled-dual resonator crystal
RU209339U1 (en) Harmonic Filtering Device
RU2796912C9 (en) Method of measurement of capacitor parameters
RU2796912C1 (en) Method of measurement of capacitor parameters
JP2018146358A (en) Impedance measurement device and measurement method
George et al. Precision Measurement of Electrical Characteristics of Quartz-Crystal Units
CN108417191A (en) A kind of fender using and measuring adjustmenting management system suitable for music score identification
Binhack et al. Modeling of double SAW resonator remote sensor
RU2721018C1 (en) Method for monitoring amplitude-frequency characteristic of filter
Yen et al. A multi-tone testing technique for production characterization of micro-resonators
Nordin et al. RF oscillator implementation using integrated CMOS surface acoustic wave resonators
RU2302643C2 (en) Method for testing quadripole parameters and panoramic device for realizing the method
SU349956A1 (en) METHOD OF MEASUREMENT OF LOSS RESISTANCE AND FREQUENCIES OF PIEZOELECTRIC RESONATORS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210410