電感線圈的品質因素Q

調諧環(huán)線圈的Q值要求高，由高Q值線圈和電容組成的諧振電路具有較好的諧振特性；由低Q線圈和電容組成的諧振電路的諧振特性不明顯。對于耦合線圈，要求可以更低，而對于高頻扼流圈和低頻扼流圈，則沒有要求。Q值的大小影響環(huán)路的選擇性、效率、濾波特性和頻率穩(wěn)定性。一般希望Q值較大，但增加線圈的Q值并不容易，所以應根據(jù)實際應用情況對線圈的Q值提出適當?shù)囊?。線圈的品質因數(shù)為Q=ωL/R，其中ω——為工作角頻率；L——線圈電感；R——線圈的總損耗電阻線圈的總損耗電阻由DC電阻、高頻電阻(由趨膚效應和鄰近效應引起)介電損耗等組成。為了提高線圈的品質因數(shù)q，可以使用鍍銀銅線來降低高頻電阻。用多股絕緣線代替同面的單股線，以減少集膚效應；采用低介電損耗的高頻陶瓷作為降低介電損耗的框架。雖然磁芯的使用增加了磁芯的損耗，但是它可以大大減少線圈的匝數(shù)，從而減小導線的直流電阻，這有利于提高線圈的Q值。品質因數(shù)Q是表示線圈質量的物理量，Q是感抗XL與其等效電阻的比值，即q=XL/r。線圈的Q值越高，環(huán)路損耗越小。線圈的Q值與導體的DC電阻、骨架的介電損耗、屏蔽或鐵芯引起的損耗、高頻集膚效應的影響等因素有關。線圈的Q值通常是幾十到幾百。使用磁芯線圈，多個厚線圈可以提高線圈的Q值。4.分布電容線圈匝之間、線圈和屏蔽之間以及線圈和底板之間的電容稱為分布電容。分布電容的存在降低了線圈的Q值，降低了線圈的穩(wěn)定性，所以線圈的分布電容越小越好。采用分段繞組法可以減小分布電容。5.固有電容線圈繞組匝間存在分布電容，多層繞組層間也存在分布電容。這些分布電容可以等同于與線圈并聯(lián)的電容C。6.容許誤差電感的實際值與標稱值之差除以得到的百分比。

常用電感小知識

電感器具有一個特性，即只要電流L的電感值減小，飽和電流就是電感減小30%時的電流值。溫升電流是電感的電流值，溫升為40℃。飽和電流溫升電流可以從電感的電感電容二象性中看出。什么是二元性？有時是A，有時是b。沒有什么比光的波粒二象性理論更為人所知的了。光可以衍射和反射像波的這一點，就像粒子的傳輸特性一樣。然而，電感在某一頻率下是電感性的，在某一頻率下是電容性的，如下圖所示:在3770兆赫頻率點之前，電感遵循的原則是頻率越高，阻抗越大，即電感XL=jWL=2πfL，而在3770兆赫頻率點之后，電感表現(xiàn)得像電容。下面的電感等效電路可以解釋上面的曲線:在低頻時，電容路徑基本斷開，加載在等效電路兩端的信號主要通過下面的電阻和電感路徑，而隨著頻率的增加，電容路徑的阻抗越來越小，而電阻和電感路徑的阻抗越來越大，信號主要通過電容路徑。當電容和電感處于諧振關系時，電路表現(xiàn)為純電阻，此時的頻率點稱為自諧振頻率。在上述電感器的等效電路中，如果L足夠大而R足夠小，則整個電路的損耗小，電感器的純度高，而純度低。反映電感純度的指數(shù)稱為電感的Q值。也稱為質量因素；品質因數(shù)Q是表示線圈質量的物理量，Q是感抗XL與其等效電阻的比值，即q=XL/r。線圈的Q值越高，環(huán)路損耗越小。線圈的Q值與導體的DC電阻、骨架的介電損耗、屏蔽或鐵芯引起的損耗、高頻集膚效應的影響等因素有關。線圈的Q值通常是幾十到幾百。使用磁芯線圈，多個厚線圈可以提高線圈的Q值。在上述電路中，分布電容指的是C。線圈匝之間、線圈和屏蔽之間以及線圈和底板之間存在的寄生電容稱為分布電容。分布電容的存在降低了線圈的Q值，降低了線圈的穩(wěn)定性，所以線圈的分布電容越小越好。

電感電容濾波解析

電感的阻抗與頻率成正比，電容的阻抗與頻率成反比。因此，電感器可以阻擋高頻的通過，電容器可以阻擋低頻的通過。如果兩者適當結合，不同頻率的信號可以被過濾。例如，在整流器電路中，可以通過將電容器連接到負載或將電感器串聯(lián)到負載來過濾交流紋波。

感應濾波屬于電流濾波，通過電流L產生的電磁感應來平滑輸出電流，輸出電壓較低，一般低于交流電壓的有效值。它適用于大電流，電流越大，濾波效果越好。電容和電感的許多特性正好相反。

一般來說，電解電容器用于濾除電流中的低頻信號，但即使是低頻信號，它們的頻率也被分成幾個數(shù)量級。因此，為了適用于不同的頻率，電解電容器也分為高頻電容器和低頻電容器(這里的高頻是相對的)。

低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流濾波，其工作頻率與50Hz市電一致。然而，高頻濾波電容主要用于開關電源整流后的濾波，其工作頻率為幾千赫茲至數(shù)萬赫茲。在高頻電路中使用低頻濾波電容時，由于低頻濾波電容高頻特性差，在高頻充放電時，其內阻大，等效電感高。因此，在使用中，由于電解質的頻繁極化，將產生大量的熱量。然而，更高的溫度將蒸發(fā)電容器中的電解質，增加電容器中的壓力，并且Z將終導致電容器膨脹和。

電源的濾波電容L的大小是平時設計的。前級使用4.7u來過濾低頻，第二級使用0.1u來過濾高頻。4.7uF電容的功能是減少輸出脈動和低頻干擾。0.1uF電容用于減少負載電流瞬時變化引起的高頻干擾。一般來說，前面的越大越好。兩個電容值之差約為100倍。電源濾波，尤其是開關電源，取決于您的等效串聯(lián)電阻(等效串聯(lián)電阻)有多大，而高頻電容的選擇z在其自諧振頻率上表現(xiàn)良好。大容量是為了防止浪涌，其機理就像防洪能力較強的大型水庫一樣。小電容過濾高頻干擾。任何器件都可以等效為電阻、電感和電容的串并聯(lián)電路，并且會有自諧振。只有在這個自諧振頻率下，等效電阻Z很小，所以濾波Z很好！

電感式傳感器的工作原理

同步是感應位置傳感器的另一種形式，當線圈相對移動時，它測量感應耦合。同步通常是旋轉的，需要與傳感器的移動和固定部分(通常稱為轉子和定子)電連接。它們具有極高的精度，可用于工業(yè)計量、雷達天線和望遠鏡。同步非常昂貴，越來越不常見。其中大多數(shù)已被(無刷)旋轉變壓器取代。這些是感應位置檢測器的另一種形式，但是電連接只與定子上的繞組連接。

LVDT、RVDT和旋轉變壓器測量線圈之間電感耦合的變化位置，通常稱為初級和次級繞組。傳感器的初級繞組將能量耦合到次級繞組中，但是耦合到每個次級繞組中的能量比率與導磁目標的相對位移成比例地變化。在LVDT，這通常是一根穿過纏繞孔的金屬棒。在RVDT或旋轉變壓器中，它通常是一個成型的轉子或極片，相對于圍繞轉子外圍布置的繞組旋轉。LVDT和RVDT的典型應用包括航空副翼、發(fā)動機液壓伺服系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)控制。旋轉變壓器的典型應用包括無刷電機的換向。

感應位置傳感器的一個顯著優(yōu)點是相關的信號處理電路不需要位于傳感器線圈附近。這允許感測線圈位于惡劣的環(huán)境中，否則它可能會阻礙其他技術，例如磁傳感器或光學編碼器，因為它們需要相對精細的硅基電子器件來位于感測點。