Катушки индуктивности

Катушка индуктивности – это радиокомпонент, имеющий спиральную обмотку и способную концентрировать в своем объеме или на плоскости высокочастотное электромагнитное поле.
Катушка индуктивности является пассивным компонентом электронных схем, основное предназначение которой является сохранение энергии в виде магнитного поля.
Катушки индуктивности

Классификация
По частотному диапазону: длинноволновые, средневолновые, коротковолновые, УКВ и СВЧ катушки индуктивности.
Катушки, работающие на высоких частотах, можно разделить на катушки контуров, катушки связи и дроссели высокой частоты. В свою очередь катушки контуров могут быть с постоянной индуктивностью и переменной индуктивностью (вариометры).
По конструктивному признаку высокочастотные катушки разделяются на однослойные и многослойные, экранированные и неэкранированные, катушки без сердечников и катушки с магнитными и немагнитными сердечниками, бескаркасные, цилиндрические плоские и печатные.

По методу изготовления: вожженные, намотанные, печатные, тонкопленочные.
По типу намотки: намотка может быть однослойной и многослойной, намотанной виток к витку или с шагом. Многослойные катушки могут быть с произвольной, рядовой, универсальной и секционированной обмоткой..
По конструкции: цилиндрические, кольцевые, спиральные, бескаркасные, с каркасом, с сердечником и без него, экранированные и без экрана
По назначению: контурные катушки индуктивности, катушки связи.
Классификация

КОНСТРУКЦИЯ КАТУШЕК
Основными элементами катушки индуктивности являются:
Каркас, обмотка, сердечник, экран.
Каркас : На ДВ и СВ каркасы изготавливают из пресс порошков или термопластичных пластмасс. На КВ и УКВ необходимы высокочастотные диэлектрики – керамика,
листирол.

КОНСТРУКЦИЯ КАТУШЕК
Обмотка:
Все виды обмотки можно разделить:
однослойные,
многослойные.
Однослойные: Сплошная и с шагом
Многослойные: виток квитку ,внавал, «универсаль»

КОНСТРУКЦИЯ КАТУШЕК
элементом, дающим возможность регулировать параметры в пределах 15%, является сердечник, вводимый внутрь катушки. Сердечники выполняются из карбонильного железа или ферритов и имеют различную форму.

КОНСТРУКЦИЯ КАТУШЕК
Для устранения паразитных связей между каскадами используют экраны в виде металлических стаканов круглой или прямоугольной формы, которые надевают на катушку.

ОБОЗНАЧЕНИЕ НА СХЕМЕ

ПАРАМЕТРЫ КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ
1. Номинальная величина индуктивности Lн. Единица измерения генри [Гн]
2. Допуск на индуктивность, который зависит от ее назначения:
(0,2 – 0,5)% - для контурных катушек, (10 – 15)% - для катушек связи и дросселей высокой частоты
3.Добротность катушки индуктивности Q

ПАРАМЕТРЫ КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ
4.Температурная стабильность катушки индуктивности или температурный коэффициент индуктивности ТКИ т.е. изменение индуктивности при нагреве или охлаждении элемента.
5.Собственная емкость катушки СL

ПРИ ВЫБОРЕ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ НЕОБХОДИМО УЧИТЫВАТЬ СЛЕДУЮЩИЕ ФАКТОРЫ:
номинальное значения индуктивности;
габариты и требования к монтажу;
добротность;
частотный диапазон;
наличие или отсутствие сердечника;
уровень постоянного тока и амплитуду переменного тока в катушках с железным сердечником;
влияние паразитной емкости и собственную резонансную частоту;

ПРИ ВЫБОРЕ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ НЕОБХОДИМО УЧИТЫВАТЬ СЛЕДУЮЩИЕ ФАКТОРЫ:
для связанных катушек: соотношение количества витков, взаимную индуктивность и емкостную связь между витками;
воздействие окружающей среды: температуру, влажность, ударную нагрузку, вибрацию, изоляцию, перепады температуры;
рассеиваемую мощность;
экранирование;
фиксированная или переменная индуктивность.

ПРИМЕНЕНИЕ
Для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т.п.
Две и более индуктивно связанные катушки образуют трансформатор.
В качестве электромагнитов.
Для радиосвязи — приёма электромагнитных волн
В индукционных печах.
Как датчик перемещения: изменение индуктивности катушки может изменяться в широких пределах при перемещении ферромагнитного сердечника относительно обмотки.
Катушка индуктивности используется в индукционных датчиках магнитного поля.
В динамиках и микрофонах.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ
Нормально замкнутые контакты
Нормально разомкнутые контакты

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ

ГЕРКОН

ЗАПОМИНАНИЕ СИГНАЛА

МАГНИТНЫЙ ПУСКАТЕЛЬ

РЕГУЛИРУЕМАЯ КАТУШКА

ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ

ДАТЧИК ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
2 магнитный сердечник
3 задающий диск
6 магнит
8 обмотка

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
L=L1+L2 + … +Ln