6电感器的识别与检测8课时.docx
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6电感器的识别与检测8课时.docx
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6电感器的识别与检测8课时
课题
课题:
电感器的识别和检测
授课班级
时间数
8课时
教学方法
讲授法
教具
MF50万用表、数字式万用表、若干电感
教学目标
知识与技能
1、掌握常用电感的作用和命名方式
2、掌握常用电感的重要参数
3、掌握常用电感重要参数和参数识别方法
4、了解电感的选用
5、掌握电感器的检测
情感与态度
培养学生学习兴趣,克服学习障碍,养成良好学习习惯,树立学习信心。
教学重点
电感器的识别、检测、选用
教学难点
电感器的检测、选用
教学过程:
第一课时
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
教学资源安排
1.课题引入
视频引入
视频
思考
回答
2.新课教学
一、电感的简介
1、定义:
电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。
电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。
电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。
如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。
电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
电感器用绝缘导线绕制的各种线圈称为电感。
用导线绕成一匝或多匝以产生一定自感量的电子元件,常称电感线圈或简称线圈。
为了增加电感量、提高Q值并缩小体积,常在线圈中插入磁芯。
在高频电子设备中,印制电路板上一段特殊形状的铜皮也可以构成一个电感器,通常把这种电感器称为印制电感或微带线。
在电子设备中,经常可以看到有许多磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈),它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的屏蔽作用,故被称为吸收磁环,由于通常使用铁氧体材料制成,所以又称铁氧体磁环(简称磁环)。
最原始的电感器是1831年英国M.法拉第用以发现电磁感应现象的铁芯线圈。
1832年美国的J.亨利发表关于自感应现象的论文。
人们把电感量的单位称为亨利,简称亨。
19世纪中期,电感器在电报、电话等装置中得到实际应用。
1887年德国的H.R.赫兹,1890年美国N.特斯拉在实验中所用的电感器都是非常著名的,分别称为赫兹线圈和特斯拉线圈。
电感可由电导材料盘绕磁芯制成,典型的如铜线,
也可把磁芯去掉或者用铁磁性材料代替。
比空气的磁导率高的芯材料可以把磁场更紧密的约束在电感元件周围,因而增大了电感。
电感有很多种,大多以外层瓷釉线圈(enamelcoatedwire)环绕铁素体(ferrite)线轴制成,而有些防护电感把线圈完全置于铁素体内。
一些电感元件的芯可以调节。
由此可以改变电感大小。
小电感能直接蚀刻在PCB板上,用一种铺设螺旋轨迹的方法。
小值电感也可用以制造晶体管同样的工艺制造在集成电路中。
在这些应用中,铝互连线被经常用做传导材料。
不管用何种方法,基于实际的约束应用最多的还是一种叫做“旋转子”的电路,它用一个电容和主动元件表现出与电感元件相同的特性。
用于隔高频的电感元件经常用一根穿过磁柱或磁珠的金属丝构成。
二、电感的分类
小型固定电感器
小型固定电感器通常是用漆包线在磁芯上直接绕制而成,
主要用在滤波、振荡、陷波、延迟等电路中,它有密封式和非密封式两种封装形式,两种形式又都有立式和卧式两种外形结构。
1、立式密封固定电感器立式密封固定电感器采用同向型引脚,国产电感量范围为0.1~2200μH(直标在外壳上),额定工作电流为0.05~1.6A,误差范围为±5%~±10%,进口的电感量,电流量范围更大,误差则更小。
进口有TDK系列色码电感器,其电感量用色点标在电感器表面。
2、卧式密封固定电感器卧式密封固定电感器采用轴向型引脚,国产有LG1.LGA、LGX等系列。
LG1系列电感器的电感量范围为0.1~22000μH(直标在外壳上)
LGA系列电感器采用超小型结构,外形与1/2W色环电阻器相似,其电感量范围为0.22~100μH(用色环标在外壳上),额定电流为0.09~0.4A。
LGX系列色码电感器也为小型封装结构,其电感量范围为0.1~10000μH,额定电流分为50mA、150mA、300mA和1.6A四种规格。
可调电感器
常用的可调电感器有半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、
行线性线圈、中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等。
1、半导体收音机用振荡线圈:
此振荡线圈在半导体收音机中与可变电容器等组成本机振荡电路,用来产生一个输入调谐电路接收的电台信号高出465kHz的本振信号。
其外部为金属屏蔽罩,内部由尼龙衬架、工字形磁心、磁帽及引脚座等构成,在工字磁心上有用高强度漆包线绕制的绕组。
磁帽装在屏蔽罩内的尼龙架上,可以上下旋转动,通过改变它与线圈的距离来改变线圈的电感量。
电视机中频陷波线圈的内部结构与振荡线圈相似,只是磁帽可调磁心。
2、电视机用行振荡线圈:
行振荡线圈用在早期的黑白电视机中,它与外围的阻容元件及行振荡晶体管等组成自激振荡电路(三点式振荡器或间歇振荡器、多谐振荡器),用来产生频率为15625HZ的的矩形脉冲电压信号。
该线圈的磁心中心有方孔,行同步调节旋钮直接插入方孔内,旋动行同步调节旋钮,即可改变磁心与线圈之间的相对距离,从而改变线圈的电感量,使行振荡频率保持为15625HZ,与自动频率控制电路(AFC)送入的行同步脉冲产生同步振荡。
3、行线性线圈:
行线性线圈是一种非线性磁饱和电感线圈(其电感量随着电流的增大而减小),它一般串联在行偏转线圈回路中,利用其磁饱和特性来补偿图像的线性畸变。
行线性线圈是用漆包线在"工"字型铁氧体高频磁心或铁氧体磁棒上绕制而成,线圈的旁边装有可调节的永久磁铁。
通过改变永久磁铁与线圈的相对位置来改变线圈电感量的大小,从而达到线性补偿的目的。
阻流电感器
阻流电感器是指在电路中用以阻塞交流电流通路的电感线圈,
它分为高频阻流线圈和低频阻流线圈。
1、高频阻流线圈:
高频阻流线圈也称高频扼流线圈,它用来阻止高频交流电流通过。
高频阻流线圈工作在高频电路中,多用采空心或铁氧体高频磁心,骨架用陶瓷材料或塑料制成,线圈采用蜂房式分段绕制或多层平绕分段绕制。
2、低频阻流线圈:
低频阻流线圈也称低频扼流圈,它应用于电流电路、音频电路或场输出等电路,其作用是阻止低频交流电流通过。
通常,将用在音频电路中的低频阻流线圈称为音频阻流圈,将用在场输出电路中的低频阻流线圈称为场阻流圈,将用在电流滤波电路中的低频阻流线圈称为滤波阻流圈。
低频阻流圈一般采用“E”形硅钢片铁心(俗称矽钢片铁心)、坡莫合金铁心或铁淦氧磁心。
为防止通过较大直流电流引起磁饱和,安装时在铁心中要留有适当空隙
讲解
展示实物
图片
3.课堂作业
看书学习
4.课外作业
5.课后反思
教学过程:
第二课时
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
教学资源安排
1.课题引入
问:
一、回顾常用的电感有哪些?
提问
思考
回答
2.新课教学
一、电感器型号命名方法
1.电感线圈的型号
它由四部分组成,各部分的含义如下:
第一部分为主称,常用L表示线圈,ZL表示高频或低频阻流圈;
第二部分为特征,常用G表示高频;
第三部分为类型,常用X表示小型;
第四部分为区别代号,如LGX型即为小型高频电感线圈。
2.外形及图形符号
各种电感线圈都具有不同的特点和用途。
但它们都是用漆包线、纱包线和镀银裸铜线,并绕在绝缘骨架、铁芯或磁心上构成的,而且每圈与每圈之间要彼此绝缘。
为适应各种用途的需要,电感线圈制成各式各样的形状。
二、电感器的主要性能参数
主要参数
电感的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。
电感量
电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。
电感器电感量的大小,主要取决于线圈的圈数(匝数)、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。
通常,线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大。
有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;磁心导磁率越大的线圈,电感量也越大。
电感量的基本单位是亨利(简称亨),用字母“H”表示。
常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的关系是:
1H=1000mH
1mH=1000μH
允许偏差
允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。
一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高,允许偏差为±0.2%~±0.5%;而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高;允许偏差为±10%~15%。
品质因数也称Q值或优值,是衡量电感器质量的主要参数。
它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。
电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。
电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。
分布电容是指线圈的匝与匝之间,线圈与磁心之间,线圈与地之间,线圈与金属之间都存在的电容。
电感器的分布电容越小,其稳定性越好。
分布电容能使等效耗能电阻变大,品质因数变大。
减少分布电容常用丝包线或多股漆包线,有时也用蜂窝式绕线法等。
额定电流
额定电流是指电感器在允许的工作环境下能承受的最大电流值。
若工作电流超过额定电流,则电感器就会因发热而使性能参数发生改变,甚至还会因过流而烧毁。
讲解
展示实物
课件展示
3.课堂作业
看书学习
4.课外作业
5.课后反思
教学过程:
第三课时
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
教学资源安排
1.课题引入
问:
一、回顾电感器的重要参数?
提问
思考
回答
2.新课教学
一、电感器的作用
贴片电感,是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件。
属于常用的电感元件。
贴片电感的作用:
通直流阻交流这是简单的说法,对交流信号进行隔离,滤波或与电容器,电阻器等组成谐振电路.调谐与选频电感的作用:
电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。
贴片电感在电路中的任何电流,会产生磁场,磁场的磁通量又作用于电路上。
当贴片电感通过的电流变化时,贴片电感中产生的直流电压势将阻止电流的变化。
当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。
因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。
色环电感,的作用1:
色环电感有阻流作用:
色环电感线圈中的铜芯总是与线圈中的电流变化抗。
色环电感对在电路中使用的交流电流有阻碍作用,阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。
它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL,色环电感主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。
电感的作用2:
色环电感有调谐与选频作用:
色环电感与电解电容并联可组成LC调谐电路。
色环电感在谐振时电路的感抗与容抗等值又反向,即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等,则回路的感抗与容抗也相等,色环电感的使用一般多不会很高,在电路中使用的色环电感一般来说多还算是比较稳定的。
电感的作用3:
色环电感的最大主要用筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。
色环电感器的基本作用就是充电与放电,但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象,使得色环电感有着种种不同的用途。
如今色环电感已经被广大客户所运用了,小小的电感起到的作用却是不小视的。
二、电感器的检测
1、电感线圈的检测
1.电感线圈一般质量的判别
2.电感线圈的性能检测
2、变压器的检测
1.普通变压器的性能检测
2.普通变压器的指标检测
3.开关稳压电源变压器的检测
4.中频变压器的检测
5.电视剧用行输出变压器的检测
三、电感器的检测
标注方法
1、直标法:
在电感线圈的外壳上直接用数字和文字标出电感线圈的电感量,允许误差及最大工作电流等主要参数。
2、色标法:
色标法:
即用色环表示电感量,单位为mH,第一二位表示有效数字,第三位表示倍率,第四位为误差。
好坏判断
1、电感测量:
将万用表打到蜂鸣二极管档,把表笔放在两引脚上,看万用表的读数。
2、好坏判断:
对于贴片电感此时的读数应为零,若万用表读数偏大或为无穷大则表示电感损坏。
对于电感线圈匝数较多,线径较细的线圈读数会达到几十到时几百,通常情况下线圈的直流电阻只有几欧姆。
损坏表现为发烫或电感磁环明显损坏,若电感线圈不是严重损坏,而又无法确定时,可用电感表测量其电感量或用替换法来判断。
实物讲解
课件展示
3.课堂作业
看书学习
4.课外作业
5.课后反思
教学过程:
第四课时
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
教学资源安排
1.课题引入
问:
一、电感器参数的识别方法有哪些?
提问
思考
回答
2.新课教学
一、电感器的单位
电感符号:
L
电感单位:
亨(H)、毫亨(mH)、微亨(μH),换算关系为:
1H=10^3mH=10^6μH=10^9nH。
换算:
数值X10的n次方 如103即为10X10的三次方nh为10uh
除此外还有一般电感和精密电感之分
一般电感:
误差值为20%,用M表示;误差值为10%,用K表示。
精密电感:
误差值为5%,用J表示;误差值为1%,用F表示。
如:
100M,即为10μH,误差20%。
二、电感器的计算公式
电感量按下式计算:
线圈公式:
阻抗(ohm)=2*3.14159*F(工作频率)*电感量(mH),设定需用360ohm阻抗,因此:
电感量(mH)=阻抗(ohm)÷(2*3.14159)÷F(工作频率)=360÷(2*3.14159)÷7.06=8.116mH
据此可以算出绕线圈数:
圈数=[电感量*{(18*圈直径(吋))+(40*圈长(吋))}]÷圈直径(吋)
圈数=[8.116*{(18*2.047)+(40*3.74)}]÷2.047=19圈
空心电感计算公式
空心电感计算公式:
L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)
D——线圈直径
N——线圈匝数
d——线径
H——线圈高度
W——线圈宽度
单位分别为毫米和mH。
空心线圈电感量计算公式:
l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)
线圈电感量:
l,单位:
微亨
线圈直径:
D,单位:
cm
线圈匝数:
N,单位:
匝
线圈长度:
L,单位:
cm
频率电感电容计算公式:
l=25330.3/[(f0*f0)*c]
工作频率:
f0单位:
MHZ本题f0=125KHZ=0.125
谐振电容:
c单位:
PF本题建义c=500...1000pf可自行先决定,或由Q
值决定
谐振电感:
l单位:
微亨
线圈电感的计算公式
1、针对环行CORE,有以下公式可利用:
(IRON)
L=N2.ALL=电感值(H)
H-DC=0.4πNI/lN=线圈匝数(圈)
AL=感应系数
H-DC=直流磁化力I=通过电流(A)
l=磁路长度(cm)
l及AL值大小,可参照Micrometal对照表。
例如:
以T50-52材,线圈5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH
L=33(5.5)2=998.25nH≒1μH
当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)
H-DC=0.4πNI/l=0.4×3.14×5.5×10/3.74=18.47(查表后)
即可了解L值下降程度(μi%)
2、介绍一个经验公式
L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
其中
μ0为真空磁导率=4π*10(-7)。
(10的负七次方)
μs为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1
N2为线圈圈数的平方
S线圈的截面积,单位为平方米
l线圈的长度,单位为米
k系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。
计算出的电感量的单位为亨利(H)。
讲解
展示实物
视频
3.课堂作业
看书学习
4.课外作业
5.课后反思
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- 电感器 识别 检测 课时
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