Warum messen typische Digitalmultimeter nicht die Induktivität?

Selbst bei vorwiegend digitalen Schaltkreisen benutze ich viel häufiger Induktivitäten als früher, im Allgemeinen wegen all der Abwärts- oder Aufwärtswandler (eine neuere Karte, an der ich beteiligt war, hat 12 verschiedene Spannungsschienen - sechs davon werden nur vom TFT benötigt) LCD).

Ich habe noch nie ein Standard-Digitalmultimeter (DMM) mit einem Induktivitätsbereich gesehen. Also kaufte ich mir ein separates Messgerät, das LC-Messungen durchführt.

Viele DMMs haben jedoch eine Kapazitätsskala. Da Kondensatoren und Induktivitäten mit gespiegelten Spannungen und gespiegelten Strömen als Spiegelbilder angesehen werden können, warum enthalten DMMs nicht auch eine Induktivitätsskala? Was ist so schwierig an der Induktivitätsmessung, dass es von DMMs weggelassen und auf Spezialmessgeräte verwiesen wird?

Da es sich bei Induktivitätsmessgeräten in der Regel um LC-Messgeräte (auch LCR-Messgeräte) handelt, messen sie die Kapazität anders als DMMs? Sind sie genauer als die Kapazitätsskala eines DMM?

Der einzige Grund, warum DMMs Induktivitäten nicht messen können, besteht darin, dass es schwieriger ist, die Induktivität als den Widerstand oder die Kapazität zu messen. Für diese Aufgabe sind spezielle Schaltungen erforderlich, die nicht billig sind. Da es relativ wenige Fälle gibt, in denen Induktivitätsmessungen erforderlich sind, verfügen Standard-DMMs nicht über diese Funktionalität, was geringere Kosten ermöglicht.

Einfache DMMs können die Kapazität messen, indem sie einfach den Kondensator mit einem konstanten Strom aufladen und die Geschwindigkeit des Spannungsaufbaus messen. Diese einfache Technik bietet eine überraschend gute Genauigkeit und einen großen Dynamikbereich. Daher kann sie in nahezu jedem DMM ohne erhebliche Kosteneinbußen implementiert werden. Es gibt auch andere Techniken.

Theoretisch könnte man die Induktivität messen, indem man eine konstante Spannung an eine Induktivität anlegt und den Stromaufbau misst; In der Praxis ist diese Technik jedoch viel komplizierter zu implementieren, und die Genauigkeit ist aus den folgenden Gründen nicht so gut wie bei Kondensatoren:

• Induktivitäten können einen relativ hohen parasitären Widerstand und eine Kapazität aufweisen
• Kernverluste (bei Fülldrosseln)
• EMI (inkl. Streuinduktivität und Kapazität)
• Frequenzabhängige Effekte in Induktivitäten
• Mehr

Es gibt nur wenige Techniken zum Messen von Induktivitäten (einige davon werden hier beschrieben ).

LCRs sind spezielle Messgeräte für Induktivitätsmessungen, die die erforderlichen Schaltkreise enthalten. Dies sind teure Werkzeuge.

Da die Hardware zum Messen der Induktivität auch zum genauen Messen von R und C verwendet werden kann, verwenden LCRs auch diese Schaltung, um die Genauigkeit von Kapazitäts- und Widerstandsmessungen zu verbessern (zum Beispiel: Wechselstromwiderstand, Wechselstromkapazität, ESR usw.). Ich glaube, dass der Unterschied zwischen dem Messen der Induktivität und der Kapazität mit LCR nur eine Frage verschiedener Firmware-Algorithmen ist, obwohl dies nur eine Vermutung ist.

Daher lautet die allgemeine Antwort auf Ihre Frage: "Ja, LCRs sind bei RC-Messungen in der Regel genauer als DMMs und können einen größeren Bereich messbarer Größen messen." Dies ist jedoch nur eine Faustregel - es gibt viele hervorragende DMMs und miese LCRs ... Technische Daten lesen.

Widerstände sind im Vergleich zu einem Induktor sehr rein, da ein typischer gewöhnlicher Widerstand eine sehr geringe Streuinduktivität und -kapazität aufweist. Der Widerstand in 99,9% der Fälle dominiert das Lesen.

Kondensatoren sind auch relativ rein, wenn es um die Oberflächenmontage von Geräten geht. Die Eigeninduktivität ist sehr niedrig und ebenso der Ableitwiderstand und der ESR. Auch hier dominiert die kapazitive Reaktanz über einen weiten Bereich von Werten eine Messung und liefert mit einfachen Testmethoden anständige Ergebnisse.

Induktivitäten sind eine andere Geschichte. Es kann schwierig sein, das ESR bei niedrigen Frequenzen vom Blindwert zu trennen, wenn nicht auch eine Gleichstrommessung durchgeführt wird. Die ESR wird auch aufgrund von Haut- und Nachbarschaftseffekten mit der Frequenz größer. Hinzu kommt das Problem, dass eine gewickelte Komponente eine relativ hohe Ableitkapazität aufweist und diese Kapazität eine Ablesung hervorrufen kann, wenn Sie sich der Eigenresonanzfrequenz nähern und diese überschreiten, was es schwierig macht, den Wert der Induktivitäten mit relativ einfachen Tests zu bestimmen .

Richtig, Induktivitäten können kompliziertere Bauteile sein als Widerstände oder Kondensatoren. Der Grund, warum herkömmliche DMMs keine L-Messung haben, liegt wahrscheinlich eher an den Marktkräften. Ich hatte tatsächlich einmal ein billiges DMM mit L-Messung, aber meine aktuelle Sammlung von DMMs kann L nicht messen.

Sie können alle Aspekte einer magnetischen Komponente wie einen einfachen Induktor oder einen Transformator mit mehreren Wicklungen mit komplizierten Geräten wie in Vasilis Link messen oder einen einfachen LCR für nur die Induktivitätsmessung wie dieses 60-Euro-Ding kaufen . Laut Online-Benutzerhandbuch wird der zu untersuchende Induktor mit einem Sinus von 250 Hz in Reihe mit einem Widerstand geschaltet. Der Vorwiderstand kann mit dem Skalenknopf ausgewählt werden. Für eine genauere Erklärung schauen Sie zB hier.

Was die zweite Frage von OP betrifft, glaube ich nicht, dass Induktivitätsmesser "LC" -Messer sind. Das würde vermuten lassen, dass diese mit einem Schwingkreis messen. Die einfachste Methode zur Messung von L oder C ist die mit einem Vorwiderstand und einem Niederfrequenzoszillator. Ein billiges DMM und ein billiges LCR verwenden beide diese Methode. Die Genauigkeit mit DMM oder LCR ist daher ähnlich. Da Induktivitäten jedoch mehr parasitäre Effekte als Kondensatoren haben, wie z. B. Widerstand, Streufluss, Sättigung, Nichtlinearität, Hysterese, Wirbelströme, frequenzabhängig, ist die einfache Messung der Induktivität möglicherweise nicht ausreichend für Sie.