Đồng hồ đo cuộn cảm là gì? Các cách đo cuộn cảm

Kỹ thuật điện là một trong những ngành nghề phát triển đặc biệt nhanh trong thời gian gần đây. Do đó, nhu cầu học hỏi và mua sắm các thiết bị liên quan đến ngành nghề này cũng phát triển mạnh mẽ. Trong các thiết bị này thì đồng hồ đo cuộn cảm là một trong những thiết bị được sử dụng khá nhiều vì nó cho phép đo lường nhanh chóng, chính xác một trong những loại linh kiện điện tử phổ biến nhất là cuộn cảm
Trong bài viết ngày hôm nay, hãy cùng Lidinco tìm hiểu về đồng hồ đo cuộn cảm cũng như cách để đo cuộn cảm bằng các thiết bị phổ biến nhất

Đồng hồ đo cuộn cảm là gì?

Đồng hồ đo cuộn cảm là thiết bị chuyên dụng để đo lường giá trị độ tự cảm của cuộn cảm. Thiết bị này cho phép bạn đo giá trị tự cảm của cuộn dây một cách nhanh chóng với độ chính xác cao mà các loại đồng hồ vạn năng khó có thể làm được

Một số tên gọi khác của đồng hồ đo cuộn cảm như: đồng hồ đo henry, đồng hồ đo độ tự cảm…

Ngoài ra, bạn cũng có thể bắt gặp một số loại đồng hồ đo cuộn cảm (L) được tích hợp thêm các tính năng đo điện trở (R) và điện dung (C), loại thiết bị được tích hợp nhiều chức năng đo này gọi là đồng hồ đo LCR hay máy đo LCR (LCR là loại đồng hồ đo cuộn cảm đa năng được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường)

Các loại đồng hồ đo cuộn cảm

a. Đồng hồ đo cuộn cảm LCR

Đồng hồ đo cuộn cảm Henry có ngoại hình khá tương đồng với đồng hồ vạn năng cầm tay. Tuy nhiên, chức năng chính của thiết bị này chỉ được sử dụng để đo thông số L, C, R chứ không đo lường được các giá trị điện áp, dòng điện đa dạng như VOM

Thông thường sẽ có 02 loại đồng hồ đo LCR cầm tay phổ biến

• Loại thứ nhất: là loại giá rẻ chỉ có thể đo hiển thị được giá trị L, C, R chứ không thể chọn tần số thử nghiệm

• Loại thứ hai: loại cao cấp hơn được tích hợp chức năng cài đặt tần số kiểm tra giúp phép đo chính xác hơn, ngoài ra các dạng que đo đa dạng cũng là điểm mạnh của sản phẩm này

b. Đồng hồ đo cuộn cảm dạng nhíp

Nhíp đo LCR chắc không còn quá xa lạ với anh em kỹ thuật trong khoảng thời gian vài năm trở lại đây khi các loại linh kiện dán được sử dụng ngày càng rộng rãi. Kết quả của việc cải tiến đầu đo sao cho phù hợp với sản phẩm cần thử nghiệm đó là sự ra đời của đồng hồ đo dạng nhíp
Với đầu que đo là hai đầu nhíp, bạn có thể dễ dàng kẹp chúng với hai chân của linh kiện SMD cần đo, các chức năng đo cũng được thiết bị nhận diện và chọn tự động giúp nâng cao hiệu suất làm việc

c. Máy đo cuộn cảm để bàn

Máy đo cuộn cảm để bàn gồm hai nhóm sản phẩm: 

• Nhóm thứ nhất: được sử dụng để kiểm tra giá trị linh kiện điện tử như một máy đo LCR thông thường
• Nhóm thứ hai: được sử dụng để kiểm tra thuộc tính cách điện của các cuộn dây lớn trong motor, động cơ điện

Nguyên lý hoạt động của máy đo cuộn cảm

Nguyên lý hoạt động của máy đo độ tự cảm khá đơn giản. Độ tự cảm chưa biết được sử dụng để tạo bộ dao động LC. Bằng cách đo tần số của dao động, ta có thể xác định được giá trị tự cảm cần biết

Các cách đo cuộn cảm hiệu quả?

1. Đo cuộn cảm bằng mạch arduino

Máy đo điện cảm dựa trên Arduino được giải thích trong dự án này về cơ bản là máy đo tần số đo tần số cộng hưởng của mạch cộng hưởng song song (tank circuit). Mạch cộng hưởng song song là một thuật ngữ chung đại diện cho mạch điện bao gồm một cuộn cảm và một tụ điện được kết nối song song. Mạch này còn được gọi là mạch LC song song, trong đó 'L' biểu thị độ tự cảm và 'C' biểu thị tụ điện.

Mạch cộng hưởng song song này được tạo ra để dao động ở tần số cộng hưởng của nó bằng cách phóng điện đột ngột sau một thời gian sạc liên tục. Sau khi bắt đầu xả, mạch sẽ dao động ở tần số cộng hưởng của nó, hoặc đơn giản là nó sẽ cộng hưởng trong khi xả. Biên độ của dao động cứ giảm dần qua mỗi lần dao động và cuối cùng dao động tắt dần khi phóng hết mạch bình. Loại dao động này được gọi là 'Dao động tắt dần”

Bằng các hàm lập trình arduino bạn có thể biến mạch của mình thành một máy đo henry cơ bản, đáp ứng tốt cho các yêu cầu nghiên cứu

2. Đo cuộn cảm bằng đồng hồ vạn năng

Trước khi bước vào thực hiện đo giá trị tự cảm của cuộn dây, bạn cần biết rằng các loại đồng hồ vạn năng thông thường hầu như không thể đo được giá trị này (chúng chỉ có thể đo được nhiều lắm là điện trở và điện dung). Do đó, việc sử dụng đồng hồ vạn năng chỉ cho phép bạn kiểm tra được cuộn cảm có hoạt động bình thường hay không? Có bị đứt hoặc chập hay không?

Các bước kiểm tra, cuộn cảm có đứt hoặc chập bằng đồng hồ vạn năng

Bước 1: Để đồng hồ ở thang đo điện trở Ω.

Bước 2: Que đen cắm cổng chung COM, que đỏ cắm vào cổng V/Ω.

Bước 3: Chập que đen và que đỏ vào 2 chân của của cuộn cảm

Bước 4: Đọc giá trị đo

Trong cách đo này, cuộn cảm đóng vai trò như một dây dẫn thông thường nên nó sẽ có một giá trị điện trở. Khi đọc giá trị đo của đồng hồ bạn có thể xác định được ba trường hợp, cuộn cảm hoạt động bình thường, đang chập dây hoặc bị đứt dây

Trường hợp 1: nếu giá trị điện trở rất nhỏ so với thông thường -> chập dây
Trường hợp 2: nếu giá trị điện trở rất cao -> đứt dây

3. Đo cuộn cảm bằng đồng hồ đo cuộn cảm (LCR)

Bước 1: mở nguồn máy đo LCR như đã đề cập ở phần bên trên đây là thiết bị chuyên dụng dùng để đo giá trị điện trở (R), tụ điện (C) và cuộn cảm (L)

Bước 2: Kết nối dây đen với cổng (-) và dây đỏ với cổng (+) trên máy đo LCR cầm tay hoặc để bàn của bạn

Bước 3: Vặn núm xoay hoặc điều chỉnh thang đo về giá trị L (sử dụng để đo cuộn cảm, đơn vị là H). Bạn có thể chọn dải đó lớn nhất và chỉnh xuống nhỏ dần để tăng độ chính xác

Bước 4: Một số dòng máy đo điện cảm LCR cầm tay chuyên nghiệp sẽ cho bạn chọn cả tần số để kiểm tra linh kiện của mình chính xác nhất. Bạn có thể cài đặt đồng hồ của mình về mức  100 kHz ở 1 volt để thử nghiệm với độ tự cảm thấp nhất, thường là 200uH. Cài đặt này thường mang lại độ chính xác cao trong nhiều trường hợp

Bước 5: Kết nối que đo đến hai chân của cuộn cảm cần đo và đọc giá trị cuộn cảm

4. Đo cuộn cảm bằng máy hiện sóng

Bước 1: Chọn điện trở 100 ohm với điện trở 1%

Bước 2: Mắc nối tiếp cuộn dây cần đo độ tự cảm với điện trở 

Bước 3: Kết nối máy hiện sóng và máy phát xung vào mạch điện trở và cuộn cảm theo sơ đồ như hình bên dưới. Trong trường hợp này, máy hiện sóng đóng vai trò phát hiện và hiển thị tín hiệu điện áp chạy qua mạch và trực quan hóa dữ liệu đo, máy phát xung sẽ truyền tín hiệu qua mạch để thử nghiệm cuộn cảm mà bạn cần đo

Bước 4: Cấp một dòng điện qua mạch bằng máy phát xung, dòng điện này sẽ đi qua cuộn cảm và điện trở cũng sẽ nhận được dòng điện nếu cuộn cảm không bị đứt hoặc đang hoạt đồng bình thường. Đặt giá trị của máy phát xung trong khoảng 100 hoặc 50 Ohm để tạo các dạng sóng hình sin

Bước 5: Theo dõi điện áp đầu vào và điện áp điện trở trên máy hiện sóng. Điều chỉnh tần số của bộ tạo hàm sao cho điện áp tiếp giáp được liệt kê trên màn hình bằng một nửa điện áp đầu vào ban đầu

Bước 6: Tính độ tự cảm của cuộn dây bằng công thức L = R x sqrt(3) / (2 x pi x f) với các thông số thiết lập sẵn ở các bước trên

Giới thiệu các mẫu đồng hồ đo cuộn cảm chất lượng